keepalive学习笔记

Posted 2020-08-31

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了keepalive学习笔记相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

高可用集群

LB:(lvs/nginx (http/upstream,stream/upstream))
HP
HA Cluster(high availability
cluster):集群就是一组计算机，它们作为一个整体向用户提供一组网络资源。这些单个计算机系统就是集群的节点（node）。高可用集群软件的主要作用就是实现故障检查和业务切换的自动化。只有两个节点的高可用集群又称为双机热备，即使用两台服务器互相备份。当一台服务器出现故障时，可由另一台服务器承担服务任务，从而在不需要人工干预的情况下，自动保证系统能持续对外提供服务。双机热备只是高可用集群的一种，高可用集群系统更可以支持两个以上的节点，提供比双机热备更多、更高级的功能，更能满足用户不断出现的需求变化。

资源：组成一个高可用集群的“组件”

高可用集群的衡量标准

HA=MTTF/(MTTF+MTTR)*100%
MTTF:平均无故障时间；
MTTR:平均修复时间；* SPof:Single Point of Failure 单点故障；
具体的HA衡量标准：* 99% 一年宕机时间不超过4天* 99.9% 一年宕机时间不超过10小时* 99.99% 一年宕机时间不超过1小时* 99.999% 一年宕机时间不超过6分钟**提高系统高可用的解决方案之降低MTTR，即采用冗余方案**

系统故障

硬件故障：设计缺陷、wear out、自然灾害、....
软件故障：设计缺陷、

高可用模型

双主 active/active active<--->heartbeat<--->active
主备 active/passive active---->heartbeat---->passive

高可用指的是“服务”的高可用 HA Nginx service： vip/Nginx process[/shared storage]

在构建集群时：一般采用奇数个节点；

网络分区

隔离设备：
    node隔离：node STONITH = SHooting the other head；关闭故障设备的电源（闪断）；
    资源隔离：fence 关闭故障设备访问存储的网络端口；
quorum：
with quorum 大于1/2投票；
whitout quorum 小于1/2投票

failover：故障切换，某资源故障时，将资源转移至其他节点的操作； failback: 故障移回，即某资源的主节点故障后重新修改上线后，将转移至其它节点的资源重新切回的过程；

HA Cluster实现方案：

vrrp协议的实现
    keepalived
ais:完备的HA集群    RHCS(cman)
    heartbeat
    corosync

keepalived

基于vrrp协议实现高可用
vrrp:Virtual Redundant Routing Protocol 虚拟冗余路由协议；
    术语
        虚拟路由器：Virtual Router
        虚拟路由器标识：Vrid (0-255)
        物理路由器：
            master：主设备 通告心跳通告备用设备节点自己的工作状态；            backup:备用设备            priority：
        VIP:Virtual IP
        VMAC:Virutal MAC (00-00-5E-00-01-vrid)
    通告：心跳，优先级等；周期性；
    抢占式，非抢占式；
    安全工作：
        认证：（3中工作方式）
            无认证；
            简单字符认证；            MD5
    工作模型：主主，主备
    
keepalived
vrrp协议的软件实现，原声设计的目的为了高可用的ipvs服务；
vrrp协议完成地址流动；
为vip地址所在的节点生成ipvs规则（在配置文件中预先定义）；
为ipvs集群的各RS做健康状态监测；
基于脚本调用接口通过执行脚本完成脚本中定义的功能，进而影响集群事务；

keepalived的核心组件
    vrrp stack
    ipvs wrapper
    checkers

HA Cluster的安装配置

HA Cluster的配置前提

*各节点时间必须同步；（ntp,chrony） *确保iptables及selinux不会成为阻碍 *各节点之间可通过主机名相互通信（对KA并非必须）；一般使用/etc/hosts解析 *各节点之间的root用户可以基于秘钥认证的ssh服务完成互相通信；（并非必须）

keepalived安装配置

关闭selinux和iptables

iptables -vnL
getenforce
程序环境

主配置文件：/etc/keepalived/keeplived.conf
    主程序文件：/usr/sbin/keepalived
    Unit File ：keepalived.service
    Unit File : /etc/sysconfig/keepalived

配置文件组成：

THE HIERACHY
        GLOBAL CONFIGURATION
            gloab definitions
            static routes/address
        VRRPD CONFIGURATION
            vrrp synchronzation groups  :vrrp同步组
            vrrp instances:每个vrrp instance即一个vrrp路由器；
        LVS CONFIGURATION
            virtual server groups
            virtual servers:ipvs集群的vs和rs

单主配置示例

node1

    global_defs {
        notification_email {
            [email protected]
        }
        notification_email_from [email protected]  邮件发送服务器
        smtp_server 127.0.0.1                         邮件服务器地址
        smtp_connect_timeout 30                       服务器超时时间
        router_id node1                               节点1
        vrrp_mcast_group 224.0.0.80    多播地址
    }
    
    vrrp_instance VI_1 {
       state MASTER
       interface eno16777736
       virtual_route_id 88
       priority 100
       advert_int 1
       authentication {
           auth_type PASS
           ahth_pass fajinide
       }
        virtual_ipaddress {            172.16.80.80/16 dev eno16777736 label eno16777736:0
            
        }
        track_interface {
            eno16777736
        }       
        notify_master "/etc/keepalived/notify.sh master"
        notify_backup "/etc/keppalived/notify.sh backup"
        notify_fault "/etc/keppalived/notify.sh fault"
    }
    
node2
    global_defs {
        notification_email {
            [email protected]
        }
        notification_email_from [email protected]  邮件发送服务器
        smtp_server 127.0.0.1                         邮件服务器地址
        smtp_connect_timeout 30                       服务器超时时间
        router_id node2                               节点1
        vrrp_mcast_group 224.0.0.80    多播地址
    }
    
    vrrp_instance VI_1 {
       state BACKUP
       interface eno16777736
       virtual_route_id 88
       priority 98
       advert_int 1         每隔多长时间进行通告
       authentication {
           auth_type PASS
           ahth_pass fajinide
       }
        virtual_ipaddress {            172.16.80.80/16 dev eno16777736 label eno16777736:0     虚拟地址
            
        }
        track_interface {
            eno16777736
        }
        notify_master "/etc/keepalived/notify.sh master"
        notify_backup "/etc/keppalived/notify.sh backup"
        notify_fault "/etc/keppalived/notify.sh fault"
    }

配置语法：

配置虚拟路由器：
    
	vrrp_instance <STRING> {
	....
    }
					
	专用参数：
	state MASTER|BACKUP：当前节点在此虚拟路由器上的初始状态；只能有一个是MASTER，余下的都应该为BACKUP；
	interface IFACE_NAME：绑定为当前虚拟路由器使用的物理接口；
	virtual_router_id VRID：当前虚拟路由器的惟一标识，范围是0-255；
	 priority 100：当前主机在此虚拟路径器中的优先级；范围1-254；
	advert_int 1：vrrp通告的时间间隔；
	authentication {
		auth_type AH|PASS
		auth_pass <PASSWORD>
	}
	virtual_ipaddress {
    	<IPADDR>/<MASK> brd <IPADDR> dev <STRING> scope <SCOPE> label <LABEL>
    	192.168.200.17/24 dev eth1
    	192.168.200.18/24 dev eth2 label eth2:1
	}
	 track_interface {
    	eth0
    	eth1
    	...
	}
	配置要监控的网络接口，一旦接口出现故障，则转为FAULT状态；
    nopreempt：定义工作模式为非抢占模式；
	preempt_delay 300：抢占式模式下，节点上线后触发新选举操作的延迟时长；
						
	定义通知脚本：
    	notify_master <STRING>|<QUOTED-STRING>：当前节点成为主节点时触发的脚本；
    	notify_backup <STRING>|<QUOTED-STRING>：当前节点转为备节点时触发的脚本；
    	notify_fault <STRING>|<QUOTED-STRING>：当前节点转为“失败”状态时触发的脚本；
    	notify <STRING>|<QUOTED-STRING>：通用格式的通知触发机制，一个脚本可完成以上三种状态的转换时的通知；

示例通知脚本

#!/bin/bash
				#
				contact=‘[email protected]‘

				notify() {
					mailsubject="$(hostname) to be $1, vip floating"
					mailbody="$(date +‘%F %T‘): vrrp transition, $(hostname) changed to be $1"
					echo "$mailbody" | mail -s "$mailsubject" $contact
				}				case $1 in
				master)
					notify master
					;;
				backup)
					notify backup
					;;
				fault)
					notify fault
					;;
				*)					echo "Usage: $(basename $0) {master|backup|fault}"
					exit 1
					;;				esac

双主模型示例

server1的配置：
global_defs {
					notification_email {
						[email protected]
					}
					notification_email_from [email protected]
					smtp_server 127.0.0.1
					smtp_connect_timeout 30
					router_id node1
					vrrp_mcast_group4 224.0.100.19
				}

				vrrp_instance VI_1 {
					state MASTER
					interface eno16777736
					virtual_router_id 14
					priority 100
					advert_int 1
					authentication {
						auth_type PASS
						auth_pass 571f97b2
					}
					virtual_ipaddress {						10.1.0.91/16 dev eno16777736
					}
				}

				vrrp_instance VI_2 {
					state BACKUP
					interface eno16777736
					virtual_router_id 15
					priority 98
					advert_int 1
					authentication {
						auth_type PASS
						auth_pass ab8f07b2
					}
					virtual_ipaddress {						10.1.0.92/16 dev eno16777736
					}
				}						
server2 的配置
global_defs {
					notification_email {
						[email protected]
					}
					notification_email_from [email protected]
					smtp_server 127.0.0.1
					smtp_connect_timeout 30
					router_id node1
					vrrp_mcast_group4 224.0.100.19
				}

				vrrp_instance VI_1 {
					state BACKUP
					interface eno16777736
					virtual_router_id 14
					priority 98
					advert_int 1
					authentication {
						auth_type PASS
						auth_pass 571f97b2
					}
					virtual_ipaddress {						10.1.0.91/16 dev eno16777736
					}
				}

				vrrp_instance VI_2 {
					state MASTER
					interface eno16777736
					virtual_router_id 15
					priority 100
					advert_int 1
					authentication {
						auth_type PASS
						auth_pass ab8f07b2
					}
					virtual_ipaddress {						10.1.0.92/16 dev eno16777736
					}
				}

state priority值需改变

虚拟服务器定义

配置参数： virtual_server IP port | virtual_server fwmark int { ... real_server { ... } ... } 常用参数：公共配置定义部分： delay_loop <INT>：服务轮询的时间间隔； lb_algo rr|wrr|lc|wlc|lblc|sh|dh：定义调度方法； lb_kind NAT|DR|TUN：集群的类型； persistence_timeout <INT>：持久连接时长； protocol TCP：服务协议，仅支持TCP； sorry_server <IPADDR> <PORT>：备用服务器地址； real_serverd的定义部分： real_server <IPADDR> <PORT> { weight <INT> 权重 notify_up <STRING>|<QUOTED-STRING> 上线时的通知脚本 notify_down <STRING>|<QUOTED-STRING> 下线时的通知脚本 HTTP_GET|SSL_GET|TCP_CHECK|SMTP_CHECK|MISC_CHECK {...}：定义当前主机的健康状态检测方法； }

HTTP_GET|SSL_GET：应用层检测
        
        HTTP_GET|SSL_GET{
            url {
	            path <URL_PATH>：定义要监控的URL；
				status_code <INT>：判断上述检测机制为健康状态的响应码；
				digest <STRING>：判断上述检测机制为健康状态的响应的内容的校验码；
				**status_code和digest只要一种即可**
				}
				nb_get_retry <INT>：重试次数；一般需配置
				delay_before_retry <INT>：重试之前的延迟时长；一般需配置
				connect_ip <IP ADDRESS>：向当前RS的哪个IP地址发起健康状态检测请求
				connect_port <PORT>：向当前RS的哪个PORT发起健康状态检测请求
				bindto <IP ADDRESS>：发出健康状态检测请求时使用的源地址；
				bind_port <PORT>：发出健康状态检测请求时使用的源端口；
				connect_timeout <INTEGER>：连接请求的超时时长；一般需配置
        }
        
			 TCP_CHECK {
				connect_ip <IP ADDRESS>：向当前RS的哪个IP地址发起健康状态检测请求
				connect_port <PORT>：向当前RS的哪个PORT发起健康状态检测请求
				bindto <IP ADDRESS>：发出健康状态检测请求时使用的源地址；
				bind_port <PORT>：发出健康状态检测请求时使用的源端口；
				connect_timeout <INTEGER>：连接请求的超时时长；
			}

高可用的ipvs集群示例：

! Configuration File for keepalived

		global_defs {
			notification_email {
				[email protected]
			}
			notification_email_from [email protected]
			smtp_server 127.0.0.1
			smtp_connect_timeout 30
			router_id node1
			vrrp_mcast_group4 224.0.100.19
		}

		vrrp_instance VI_1 {
			state MASTER
			interface eno16777736
			virtual_router_id 14
			priority 100
			advert_int 1
			authentication {
				auth_type PASS
				auth_pass 571f97b2
			}
			virtual_ipaddress {				10.1.0.93/16 dev eno16777736
			}
			notify_master "/etc/keepalived/notify.sh master"
			notify_backup "/etc/keepalived/notify.sh backup"
			notify_fault "/etc/keepalived/notify.sh fault"
		}

		virtual_server 10.1.0.93 80 {
			delay_loop 3
			lb_algo rr
			lb_kind DR
			protocol TCP

			sorry_server 127.0.0.1 80

			real_server 10.1.0.69 80 {
				weight 1
				HTTP_GET {
				url {
					path /
					status_code 200
				}
				connect_timeout 1
				nb_get_retry 3
				delay_before_retry 1
				}
			}
			real_server 10.1.0.71 80 {
				weight 1
				HTTP_GET {
				url {
					path /
					status_code 200
				}
				connect_timeout 1
				nb_get_retry 3
				delay_before_retry 1
				}
			}
		}
		
		
		
		
		! Configuration File for keepalived

		global_defs {
		notification_email {
		[email protected]
		}
		notification_email_from [email protected]
		smtp_server 127.0.0.1
		smtp_connect_timeout 30
		router_id node1
		vrrp_mcast_group4 224.0.100.67
		}

		vrrp_instance VI_1 {
		state MASTER
		interface eno16777736
		virtual_router_id 44
		priority 100
		advert_int 1
		authentication {
			auth_type PASS
			auth_pass f1bf7fde
		}
		virtual_ipaddress {			172.16.0.80/16 dev eno16777736 label eno16777736:0
		}
		track_interface {
			eno16777736
		}
		notify_master "/etc/keepalived/notify.sh master"
		notify_backup "/etc/keepalived/notify.sh backup"
		notify_fault "/etc/keepalived/notify.sh fault"
		}

		vrrp_instance VI_2 {
		state BACKUP
		interface eno16777736
		virtual_router_id 45
		priority 98
		advert_int 1
		authentication {
			auth_type PASS
			auth_pass f2bf7ade
		}
		virtual_ipaddress {			172.16.0.90/16 dev eno16777736 label eno16777736:1
		}
		track_interface {
			eno16777736
		}
		notify_master "/etc/keepalived/notify.sh master"
		notify_backup "/etc/keepalived/notify.sh backup"
		notify_fault "/etc/keepalived/notify.sh fault"
		}

		virtual_server fwmark 3 {
		delay_loop 2
		lb_algo rr
		lb_kind DR
		nat_mask 255.255.0.0
		protocol TCP
		sorry_server 127.0.0.1 80

		real_server 172.16.0.69 80 {
			weight 1
			HTTP_GET {
			url {
				path /
				status_code 200
			}
			connect_timeout 2
			nb_get_retry 3
			delay_before_retry 3
			}
		}
		real_server 172.16.0.6 80 {
			weight 1
			HTTP_GET {
				url {
					path /
					status_code 200
				}
				connect_timeout 2
				nb_get_retry 3
				delay_before_retry 3
				}
			}
		}			
		
keepalived调用外部的辅助脚本进行资源监控，并根据监控的结果状态能实现优先动态调整；
	分两步：(1) 先定义一个脚本；(2) 调用此脚本；
		vrrp_script <SCRIPT_NAME> {
			script ""
			interval INT 
			weight -INT 
		}
		
		track_script {
			SCRIPT_NAME_1
			SCRIPT_NAME_2
			...
		}
		
	示例：高可用nginx服务
	
		! Configuration File for keepalived

		global_defs {
			notification_email {
				[email protected]
			}
			notification_email_from [email protected]
			smtp_server 127.0.0.1
			smtp_connect_timeout 30
			router_id node1
			vrrp_mcast_group4 224.0.100.19
		}

		vrrp_script chk_down {
			script "[[ -f /etc/keepalived/down ]] && exit 1 || exit 0"
			interval 1
			weight -5
		}

		vrrp_script chk_nginx {
			script "killall -0 nginx && exit 0 || exit 1"
			interval 1
			weight -5
		}

		vrrp_instance VI_1 {
			state MASTER
			interface eno16777736
			virtual_router_id 14
			priority 100
			advert_int 1
			authentication {
				auth_type PASS
				auth_pass 571f97b2
			}
			virtual_ipaddress {				10.1.0.93/16 dev eno16777736
			}
			track_script {
				chk_down
				chk_nginx
			}
			notify_master "/etc/keepalived/notify.sh master"
			notify_backup "/etc/keepalived/notify.sh backup"
			notify_fault "/etc/keepalived/notify.sh fault"
		}

本文出自 “guo_ruilin” 博客，请务必保留此出处http://guoruilin198.blog.51cto.com/12567311/1898631

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[原创]java WEB学习笔记61：Struts2学习之路--通用标签 property，uri，param,set,push,if-else,itertor,sort,date,a标签等(代码片段

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