keepalived的脑裂问题

Posted 2020-12-22 struggle-1216

1、什么是脑裂

    脑裂（split-brain）：指在一个高可用（HA）系统中，当联系着的两个节点断开联系时，本来为一个整体的系统，分裂为两个独立节点，这时两个节点开始争抢共享资源，结果会导致系统混乱，数据损坏。

    对于无状态服务的HA，无所谓脑裂不脑裂；但对有状态服务(比如mysql)的HA，必须要严格防止脑裂。

2、解决keepalived脑裂问题

    检测思路：正常情况下keepalived的VIP地址是在主节点上的，如果在从节点发现了VIP，就设置报警信息。脚本（在从节点上）如下：

vim split-brainc_check.sh

#!/bin/bash

# 检查脑裂的脚本，在备节点上进行部署

LB01_VIP=192.168.1.229

LB01_IP=192.168.1.129

LB02_IP=192.168.1.130

while true

do

  ping -c 2 -W 3 $LB01_VIP &>/dev/null

    if [ $? -eq 0 -a `ip add|grep "$LB01_VIP"|wc -l` -eq 1 ];then

        echo "ha is brain."

    else

        echo "ha is ok"

    fi

    sleep 5

done

3、曾经碰到的一个keepalived脑裂的问题（如果启用了iptables，不设置"系统接收VRRP协议"的规则，就会出现脑裂）

    曾经在做keepalived+nginx主备架构的环境时，当重启了备用机器后，发现两台机器都拿到了VIP。这也就是意味着出现了keepalived的脑裂现象，检查了两台主机的网络连通状态，发现网络是好的。然后在备机上抓包：

# tcpdump -i eth0|grep VRRP 

tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode 

listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 65535 bytes 

22:10:17.146322 IP 192.168.1.54 > vrrp.mcast.net: VRRPv2, Advertisement, vrid 51, prio 160, authtype simple, intvl 1s, length 20 

22:10:17.146577 IP 192.168.1.96 > vrrp.mcast.net: VRRPv2, Advertisement, vrid 51, prio 50, authtype simple, intvl 1s, length 20 

22:10:17.146972 IP 192.168.1.54 > vrrp.mcast.net: VRRPv2, Advertisement, vrid 51, prio 160, authtype simple, intvl 1s, length 20 

22:10:18.147136 IP 192.168.1.96 > vrrp.mcast.net: VRRPv2, Advertisement, vrid 51, prio 50, authtype simple, intvl 1s, length 20 

    抓包发现备机能接收到master发过来的VRRP广播，那为什么还会有脑裂现象？

    接着发现iptables开启着，检查了防火墙配置。发现系统不接收VRRP协议。于是修改iptables，添加允许系统接收VRRP协议的配置：

    -A INPUT -i lo -j ACCEPT  

    -----------------------------------------------------------------------------------------

    自己添加了下面的iptables规则：

    -A INPUT -s 192.168.1.0/24 -d 224.0.0.18 -j ACCEPT       #允许组播地址通信

    -A INPUT -s 192.168.1.0/24 -p vrrp -j ACCEPT             #允许VRRP（虚拟路由器冗余协）通信

    -----------------------------------------------------------------------------------------

    最后重启iptables，发现备机上的VIP没了。

    虽然问题解决了，但备机明明能抓到master发来的VRRP广播包，却无法改变自身状态。只能说明网卡接收到数据包是在iptables处理数据包之前。

4、预防keepalived脑裂问题

（1）可以采用第三方仲裁的方法。由于keepalived体系中主备两台机器所处的状态与对方有关。如果主备机器之间的通信出了网题，就会发生脑裂，此时keepalived体系中会出现双主的情况，产生资源竞争。

（2）一般可以引入仲裁来解决这个问题，即每个节点必须判断自身的状态。最简单的一种操作方法是，在主备的keepalived的配置文件中增加check配置，服务器周期性地ping一下网关，如果ping不通则认为自身有问题 。

（3）最容易的是借助keepalived提供的vrrp_script及track_script实现。如下所示：

#vim /etc/keepalived/keepalived.conf

   ......

   vrrp_script check_local {

    script "/root/check_gateway.sh"

    interval 5

    }

   ...... 

   track_script {    

   check_local                  

   }

   脚本内容：

   # cat /root/check_gateway.sh

   #!/bin/sh

   VIP=$1

   GATEWAY=192.168.1.1

   /sbin/arping -I em1 -c 5 -s $VIP $GATEWAY &>/dev/null  

   check_gateway.sh 就是我们的仲裁逻辑，发现ping不通网关，则关闭keepalived。

5、推荐自己写脚本

    写一个while循环，每轮ping网关，累计连续失败的次数，当连续失败达到一定次数则运行service keepalived stop关闭keepalived服务。

如果发现又能够ping通网关，再重启keepalived服务。最后在脚本开头再加上脚本是否已经运行的判断逻辑，将该脚本加到crontab里面。

 

转载：https://blog.51cto.com/10630401/2089847