Keepalived雙機熱備
Keepalived是專門針對LVS設計的一款強大的輔助工具，主要用來提供故障切換和健檢查功能，如判斷LVS負載調度器、節點服務器的可用性，及時隔離並替換爲新的服務器，當故障主機恢復後將其重新加入羣集。在非LVS羣集環境中使用時Keepalived也可以作爲熱備軟件使用。
Keepalived採用VRRP(virtual router redundancy protocol，虛擬路由冗餘協議)熱備份協議，以軟件的方式實現linux服務器的多機熱備功能。VRRP是針對路由器的一種備份解決方案-----由多臺路由器組成一個熱備組。通過共用的虛擬IP地址對外提供服務；每個熱備組內同一時刻只有一臺主服務器提供服務，其他服務器處於冗餘狀態，若當前在線的服務器失敗，其他服務器會自動接替（優先級決定接替順序）虛擬IP地址，以繼續提供服務。
熱備組內的每臺服務器都可以成爲主服務器，虛擬IP地址（VIP）可以在熱備組內的服務器之間進行轉移，所以也稱爲漂移IP地址，使用Keepalived時，漂移地址的實現不需要手動建立虛擬接口配置文件（如eth0:0），而是由Keepalived根據配置文件自動管理。
案例：負載均衡+高可用羣集 (LVS-DR+HA)：拓撲圖如下所示
上圖設計目的是用Keepalived構建高可用性的LVS負載均衡羣集。使用Keepalived構建LVS羣集更加簡便易用，主要優勢體現在：對LVS負載調度器實現熱備切換，提高可用性，對WEB服務器池中的節點進行分健康檢查，自動移除失敗節點，恢復後再重新加入。
在基於LVS-Keepalived實現的LVS羣集結構中，至少包括兩臺熱備的負載調度器，兩臺以上的節點服務器，本例將以DR模式的LVS羣集爲基礎，增加一臺從負載調度器，使用Keepalived來實現主、從調度器的熱備，從而構建建有負載均衡、高可用兩種能力的LVS網站羣集平臺。
實驗環境：參照上圖可知每臺主機網卡的IP地址，如下所示：共7臺主機
VIP（虛擬IP地址）：172.16.16.172/24
主調度器:eth0 172.16.16.173/24 eth1: 192.168.7.173/24
從調度器:eth0 172.16.16.174/24 eth1: 192.168.7.174/24
WEB節點1： 172.16.16.177/24 eth1: 192.168.7.177/24
WEB節點2： 172.16.16.178/24 eth1: 192.168.7.178/24
NFS共享存儲：eth0 192.168.7.250/24
具體操作步驟如下：
1、LVS+keepalived高可用羣集---調度器組中的主、從調度器配置(主/從)，即構建高可用的LVS負載均衡羣集
Keepalived的設計目標是構建高可用的LVS負載均衡羣集，可以調用ipvsadm工具來創建虛擬服務器、管理服務器池，而不僅僅用來做雙機熱備。使用Keepalived構建LVS羣集更加簡便易用，主要優勢體現在：對LVS負載調度器實現熱備切換，提高可用性；對服務器池中的節點進行健康檢查，自動移除失效點節，恢復後再重新加入。
基於LVS+keepalived實現的LVS羣集中，至少包括兩臺熱備的負載調度器，兩臺以上的節點服務器。本案例以DR模式的LVS模式羣集爲基礎。
使用 Keepalived構建LVS羣集時，也需要用到ipvsadm管理工具，但大部分工作會由Keepalived自動完成，不需要手動執行ipvsadm（除了查看和監控羣集以外）
查看主調度器網卡接口IP地址：
查看從調度器網卡接口IP地址：
1）主服務器的配置：
安裝keepalived軟件包與服務控制
在編譯安裝Keepalived之前，必須先安裝內核開發包kernel-devel以及openssl-devel、popt-devel等支持庫，除此之外，在LVS羣集環境中應用時，也需要用到ipvsadm管理工具。
安裝ipvsadm軟件包：
編譯安裝Keepalived
使用指定的linux內核位置對keepalived進行配置，並將安裝路徑指定爲根目錄，這樣就無需額外創建鏈接文件了，配置完成後，依次執行make、make install進行安裝。
使用keepalived服務
執行make install操作之後，會自動生成/etc/init.d/keepalived腳本文件，但還需要手動添加爲系統服務，這樣就可以使用service、chkconfig工具來對keepalived服務程序進行管理了。
主服務器的配置
Keepalived服務的配置目錄位於/etc/keepalived。其中keepalived.conf是主配置文件，另外包括一個子目錄samples/，提供了許多配置樣列作爲參考。在keepalived的配置文件中，使用”global_defs {……}”區段指定全局參數。使用”vrrp_instance 實例名稱 {……}”區段指定VRRP熱備參數，註釋文字以”!”符號開頭。
相關配置及主要配置項解釋如下：
! Configuration File for keepalived #!表示註釋
global_defs {
notification_email {
[email protected] #接收警報的 email 地址,可以添加多個
}
notification_email_from root@localhost
smtp_server 127.0.0.1 #使用本機轉發 email
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL #load balancer 的標識 ID,即本服務器的名稱標識
}
vrrp_instance VI_1 { #定義VRRP熱備實例
state MASTER #熱備狀態，MASTER表示主服務器；SLAVE表示備用服務器；當有多臺備用的服務器，熱備狀態改爲 BACKUP,此狀態是由 priority 的值來決定的,當前priority 的值小於備機的值,那麼將會失去 MASTER 狀態
interface eth0 #HA 監測網絡接口即承載VIP地址的物理接口
virtual_router_id 50 #虛擬路由器的ID號。主、備機的 virtual_router_id必須相同
priority 150 #主機的優先級,數值越大優先能越高。備份機改爲 50
advert_int 1 #主備之間的通告間隔秒數（心跳頻率）
authentication { #認證信息，每個熱備組保持一致
auth_type PASS #認證類型，主備切換時的驗證
auth_pass 1111 #密碼字串
}
virtual_ipaddress { #指定漂移地址（VIP），可以有多個
172.16.16.172 #HA 虛擬 ip,可加多個
}
}
virtual_server 172.16.16.172 80 { #虛擬服務器地址（VIP）、端口
delay_loop 6 #健康檢查的間隔時間（秒），每隔 6 秒查詢 realserver狀態
lb_algo rr #lvs 調度算法,這裏使用輪詢
lb_kind DR #lvs 負載均衡機制,這裏使用直連路由
! persistence_timeout 50 #同一 IP 的連接 50 秒內被分配到同一臺 realserver
protocol TCP #用 TCP 協議檢查 realserver 狀態
real_server 172.16.16.177 80 { #第一個WEB節點的地址、端口
weight 1 #節點的權重
TCP_CHECK { #健康檢查方式
connect_port 80 #檢查的目標端口
connect_timeout 3 #故障重試秒數（即連接超時）
nb_get_retry 3 #重試延遲（即重試次數）
delay_before_retry 3 #重試間隔（秒）
}
}
real_server 172.16.16.178 80 { #第二個WEB節點的地址、端口
weight 1
TCP_CHECK {
connect_port 80
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
}
配置主調度器：修改keepalived.conf文件中的全局參數、熱備參數、WEB服務器池配置，相關配置參數如下圖：
重新啓動keepalived服務
2）配置從調度器：
從調度器的配置與主調度器基本相同，也包括全局參數、熱備參數、服務器池配置，只需要調整router_id、state、prority參數即可，其餘內容完全相同，配置完成以後重啓keepalived服務。
安裝keepalived軟件包與服務控制
在編譯安裝Keepalived之前，必須先安裝內核開發包kernel-devel以及openssl-devel、popt-devel等支持庫，除此之外，在LVS羣集環境中應用時，也需要用到ipvsadm管理工具。
安裝ipvsadm軟件包：
編譯安裝Keepalived
使用指定的linux內核位置對keepalived進行配置，並將安裝路徑指定爲根目錄，這樣就無需額外創建鏈接文件了，配置完成後，依次執行make、make install進行安裝。
使用keepalived服務
執行make install操作之後，會自動生成/etc/init.d/keepalived腳本文件，但還需要手動添加爲系統服務，這樣就可以使用service、chkconfig工具來對keepalived服務程序進行管理了。
配置從調度器：修改keepalived.conf文件，只修改紅線標註的參數，其他參數和主調度器的配置文件完全一樣。修改的地方如下圖所示：
重新啓動keepalived服務
在同一個keepalived熱備組內，所有服務器的keepalived配置文件基本相同。不同之處主要在於服務器的名稱標識、熱備狀態、優先級。
服務器的名稱標識（router_id）：建議爲每個參與熱備的服務器指定不同的名稱
熱備狀態(state)：至少應有一臺主服務器，狀態設爲MASTER;可以有多臺備用的服務器，將狀態設爲BACKUP.
優先級（priority）：數值越大則取得VIP控制權的優先級越高，回此主服務器的優先級應設爲最高；其他備用服務器的優先級可依次遞減，但不要相同，以免在爭奪VIP控制權時發生衝突。
3）測試主、從調度器：
若防火牆不關閉的話可以在input鏈上建規則.
iptables -I INPUT -p ip -d 224.0.0.18 -jACCEPT
注:VRRP協議的通告報文使用固定的組播地址224.0.0.18，用IP 報文作爲傳輸協議進行協議報文的傳送。
當啓動keepalived服務後，實際狀態爲MASTER的主服務器取得VIP控制權，並將eth0接口自動添加VIP地址，通過ip命令可以查看（注意：ifconfig命令看不到）
查看主服器的eth0接口信息：
從調度器服務器上啓動keepalived服務，此時主服務器仍然在線，VIP地址實際上仍然由主服務器控制，其他服務器處於備用狀態，因此在備用服務器中將不會爲eth0接口添加VIP地址。
此時查看從服務器的eth0接口信息：
Keepalived的日誌消息保存在/var/log/messages文件中，在測試主、從故障自動切換功能時，可以跟蹤此日誌文件來觀察熱備狀態的變化。以連通性測爲例
在internet的測試機上執行ping 172.16.16.172 –t，（172.16.16.172爲VIP地址），能夠正常ping通，說明主服務器以接管VIP地址，並及時響應客戶機的請求。
禁用主服務器的eth0網卡，發現ping測試會中斷3～4個包即恢復正常，說明已有其他服務器接替VIP地址，並及時響應客戶機的請求。
重新啓用主服務器的eth0網卡，發現ping測試再次中斷3～4個包即恢復正常，說明主服務器已恢復正常，並奪回VIP地址的控制權。
在這述過程中可以查看日誌記錄來了解MASTER、SLAVE狀態的遷移記錄。
2、LVS+HA ----配置負載調度器（ipvsadm）
要在主、從負載調度器主機上分別配置負載調度器，加載ip_vs模塊,安裝ipvsadm軟件包.這裏使用的是LVS-DR模式，需要調整/proc系統的內核響應參數。
在sysctl.conf添加如下內容：
詳細配置參考我在前面介紹的LVS-DR的有關設置。
3、在共享存儲設備主機上配置共享存儲服務（這裏使用NFS發佈共享服務），具體操作如下：
修改/etc/exports文件，內容如下：
/opt/wwwroot 192.168.7.0/24(rw,sync,no_root_squash)
允許192.168.7.0/24網段的主機訪問NFS的共享。
參考LVS+NAT方式的虛擬服務器中有關NFS的防火牆設置或將NFS服務器的防火牆規則清除。
4、LVS+HA ---配置服務器池中的WEB節點服務器(172.16.16.177和172.16.16.178)
根據所選擇的羣集工作模式不同（DR或NAT），節點服務器的配置也有些差異。以DR模式爲例。除了需要調整/proc系統的ARP響應參數以外，還需要爲虛擬接口lo:0配置VIP地址。具體參考前面有關LVS-DR的配置。所以WEB節點的配置和LVS-DR配置是一樣的。
使用DR模式時，節點服務器也需要配置VIP地址，並調整內核的ARP響應參數以阻止更新VIP的MAC地址，避免發生衝突。
調整/proc響應參數
在sysctl.conf添加如下內容：
注：上圖中參數的含義：
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1 net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
arp_ignore:定義了網卡在響應外部ARP請求時候的響應級別
0：默認值，不管哪塊網卡接收到了ARP請求，只要發現本機有這個MAC都給與響應
1：總是使用最合適的網卡來響應，一個主機有多塊網卡，其中一塊網卡接收到了ARP請求，發現所請求的MAC是本機另一塊網卡的，這個時候接收到ARP請求的這塊網卡就一定不響應，只有發現請求的MAC是自己的纔給與響應。
net.ipv4.conf.default.arp_announce= 0 net.ipv4.conf.all.arp_announce = 0
net.ipv4.conf.lo.arp_announce= 0
定義了網卡在向外宣告自己的MAC-IP時候的限制級別
有三個值：
0：默認值，不管哪塊網卡接收到了ARP請求，只要發現本機有這個MAC都給與響應
1：儘量避免響應ARP請求中MAC不是本網卡的，一個主機有多塊網卡，其中一塊網卡接收到了ARP請求，發現所請求的MAC是本機另一塊網卡的，這個時候接收到ARP請求的這塊網卡就儘量避免響應
2：總是使用最合適的網卡來響應，一個主機有多塊網卡，其中一塊網卡接收到了ARP請求，發現所請求的MAC是本機另一塊網卡的，這個時候接收到ARP請求的這塊網卡就一定不響應，只有發現請求的MAC是自己的纔給與響應。
執行sysctl -p使修改生效
配置虛擬IP地址（VIP）-----節點服務器1的配置
在每個節點服務器，同樣需要具有VIP地址172.16.16.172，但此地址僅用作發送WEB響應數據包的源地址，並不需要監聽客戶機的訪問請求（改由調度器監聽並分發）。因此使用虛擬接口lo:0來承載VIP地址，併爲本機添加一條路由記錄，將訪問VIP的數據限制在本地以避免通信紊亂。
修改內容如下：
//特別注意：子網掩碼必須爲全1
重啓network腳本使修改後的IP生效。
添加VIP本地訪問路由：
安裝httpd，創建測試頁（略，採用和NAT模式一樣設置），啓用httpd服務程序
安裝httpd軟件包，創建測試網頁
修改/etc/fstab文件，實現自動掛載
其他服務器節點做相同的備配，不再重複敘述。
5、安排多臺測試機，從internet中直接訪問http://172.16.16.172，將能夠看到由真實服務器提供的網頁內容
在LVS負載調度器中，通過查看節點狀態可以觀察當前的負載分配情況，對於輪詢算法來說，每個節點所獲得的連接負載應大致相當
至此有關LVS+keepalived羣集配置完畢，這樣即實現了lvs負載平衡又實現了調度器的熱備。