17.Linux高可用之Keepalived

Posted 2022-12-12 yinwu

1.什么是高可用，为什么要设计高可用?

两台机器启动着相同的业务系统,当有一台机器宕机，另外一台服务器能快速的接管，对于访问的用户是无感知的。
减少系统不能提供服务的时间。

2.高可用使用什么工具来实现? 是硬件还是软件?

软件: keepalived------》》》硬件服务器

3.keepalived如何实现高可用

通过vrrp协议实现<<---------->>虚拟路由冗余协议.

4.vrrp诞生的过程以及vrrp的原理

VRRP原理介绍

5.keepalived高可用使用场景

Keepalived高可用使用场景

6.keepalived高可用核心概念总结?

keepalived高可用总结

7.keepalived高可用安装与配置?

环境准备：
10.0.0.5------->lb01
10.0.0.6------->lb02

1.安装【两台机器都装】
    yum install keepalived -y
    
2.配置 ( master backup )
[root@lb01 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf 
global_defs      
    router_id lb01   


vrrp_instance VI_1 
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 50
    priority 150
    advert_int 1
    authentication 
        auth_type PASS
        auth_pass 1111

    virtual_ipaddress 
        10.0.0.3
    


[root@lb02 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf 
global_defs 
    router_id lb02


vrrp_instance VI_1 
    state BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 50
    priority 100
    advert_int 1
    authentication 
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    
    virtual_ipaddress 
        10.0.0.3
    


3.启动
[root@lb01 ~]# systemctl start keepalived
[root@lb01 ~]# systemctl enable keepalived

4.验证
[root@lb01 ~]# ip addr|grep 10.0.0.3

8.keepalived高可用地址漂移测试

1.抓包看看

10.0.0.3 发送 组播数据包--->
2.抓包查看arp缓存表 --->

9.keepalived高可用抢占式与非抢占式

1.master故障--->backup顶上--->master恢复--->backup            抢占式   默认
2.master故障--->backup顶上--->master恢复--->backup继续工作        非抢占式

1、两个节点的state都必须配置为BACKUP(官方建议)
2、两个节点都在vrrp_instance中添加nopreempt参数
3、其中一个节点的优先级必须要高于另外一个节点的优先级。
两台服务器都角色状态启用nopreempt后，必须修改角色状态统一为BACKUP，唯一的区分就是优先级。

1.抢占:   硬件配置不一
2.非抢占:  硬件配置一致,业务不允许多次切换

10.keepalived高可用与nginx集成

地址漂移实现高可用
nginx和keeplaived没有关系
nginx需要借助keeplaived VIP 地址漂移 实现 高可用.

11.如果Nginx宕机, 会导致用户请求失败, 但Keepalived并不会进行切换, 所以需要编写一个脚本检测Nginx的存活状态, 如果不存活则kill nginx和keepalived

1.判断nginx进程是否存在         ps aux|grep nginx|grep -v grep
2.判断nginx的端口是否存在            netstat -lntp|grep :80|wc -l
3.通过curl来模拟访问,判断访问结果是否ok   curl -H Host:url.oldxu.com http://10.0.0.3

1.编写脚本
[root@lb01 ~]# mkdir /scripts
[root@lb01 ~]# vim /scripts/check_web.sh
#!/usr/bin/bash

nginx_port=$(netstat -lntp|grep :80|wc -l)
if [ $nginx_port -ne 1 ];then
    
    systemctl start nginx &>/dev/null
    rc=$?
    sleep 3
    if [ $rc -ne 0 ];then
        systemctl stop  keepalived 
    fi
fi
[root@lb01 ~]# chmod +x /scripts/check_web.sh 

2.keeplaived调用该脚本
[root@lb01 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf 
global_defs      
    router_id lb01   


定义脚本名称,以及脚本所在的路径
vrrp_script check_web 
   script "/scripts/check_web.sh"
   interval 5



vrrp_instance VI_1 
    state MASTER
    #nopreempt
    interface eth0
    virtual_router_id 50
    priority 150
    advert_int 1
    authentication 
        auth_type PASS
        auth_pass 1111

    virtual_ipaddress 
        10.0.0.3
    

    #调用脚本名称
    track_script 
        check_web
    


3.模拟nginx停止,检查nginx是否会被拉起
    结果：nginx会被拉起
    
4.模拟nginx故障,检查keepalived的VIP是否会漂移至备节点
    结果：nginx故障之后，keepalived也会跟着停止，这是会漂移至备节点lb02

11.keepalived高可用脑裂与故障解决

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。
（但有些生产环境下的系统按照无状态服务HA的那一套去配置有状态服务，结果可想而知...）

1.环境
master  10.0.0.3
backup  10.0.0.3

2.在备节点上编写检测脚本, 测试如果能ping通主并且备节点还有VIP的话则认为产生了脑列
[root@lb02 conf.d]# cat /scripts/check_spilt.sh 
vip=10.0.0.3
master_ip=10.0.0.5

ping -c2 $master_ip &>/dev/null
if [ $? -eq 0 ];then
    ip_check=$(ip addr | grep "$vip" | wc -l)
    if [ $ip_check -eq 1 ];then
        echo "脑列"
        systemctl stop keepalived
    fi
fi

2.调用脚本
[root@lb02 conf.d]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf 
global_defs 
    router_id lb02


vrrp_script check_spilt 
   script "/scripts/check_spilt.sh"
   interval 3



vrrp_instance VI_1 
    state BACKUP
    nopreempt
    interface eth0
    virtual_router_id 50
    priority 100
    advert_int 1
    authentication 
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    
    virtual_ipaddress 
        10.0.0.3
    

    track_script 
    check_spilt
    

12.keeplaived使用:

1.不能在公有云上使用
2.公有云要想实现负载均衡高可用-----> 购买的SLB  自带高可用
3.虚拟IP如何使用--->真实的硬件环境

13.总结：

1.介绍高可用.....
2.高可用实现工具keepalived
3.keepalived--->VRRP协议实现--->诞生-->
4.keepalived安装 配置 启动 测试地址漂移
5.nginx的高可用问题,nginx借助keeplaived地址漂移实现高可用
6.keepalived抢占和非抢占
7.keeplaived + nginx 实现高可用--->nginx故障-->强制杀死keepalived
8.keeplaived 脑裂 -->无状态服务没有影响 有状态的有影响
9.keeplaived使用场景 如何使用-->
----->>> 1.真实的硬件环境
----->>> 2.不能在公有云使用
10.lvs+keeplaived nginx+keeplaived haproxy+keeplaived