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keepalived安装配置
最近因为工作需要在看keepalived，而官方文档一页把全部的配置和说明列了出来，没有分类，东西很多但却不知道那些是我需要的，网上找文章，发现也不多，而且还是有些坑，于是记录一下，顺便吐槽下这个markdown，流程图都不支持，排版还有些问题。
简介
摘自: http://seanlook.com/2015/5/18/nginx-keepalived-ha/
Keepalived是一个基于VRRP协议来实现的服务高可用方案，可以利用其来避免IP单点故障，类似的工具还有heartbeat、corosync、pacemaker。但是它一般不会单独出现，而是与其它负载均衡技术（如lvs、haproxy、nginx）一起工作来达到集群的高可用。
vrrp协议
摘自: http://seanlook.com/2015/5/18/nginx-keepalived-ha/
VRRP全称 Virtual Router Redundancy Protocol，即 虚拟路由冗余协议。可以认为它是实现路由器高可用的容错协议，即将N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组(Router Group)，这个组里面有一个master和多个backup，但在外界看来就像一台一样，构成虚拟路由器，拥有一个虚拟IP（vip，也就是路由器所在局域网内其他机器的默认路由），占有这个IP的master实际负责ARP相应和转发IP数据包，组中的其它路由器作为备份的角色处于待命状态。master会发组播消息，当backup在超时时间内收不到vrrp包时就认为master宕掉了，这时就需要根据VRRP的优先级来选举一个backup当master，保证路由器的高可用。
在VRRP协议实现里，虚拟路由器使用 00-00-5E-00-01-XX 作为虚拟MAC地址，XX就是唯一的 VRID （Virtual Router IDentifier），这个地址同一时间只有一个物理路由器占用。在虚拟路由器里面的物理路由器组里面通过多播IP地址 224.0.0.18 来定时发送通告消息。每个Router都有一个 1-255 之间的优先级别，级别最高的（highest priority）将成为主控（master）路由器。通过降低master的优先权可以让处于backup状态的路由器抢占（pro-empt）主路由器的状态，两个backup优先级相同的IP地址较大者为master，接管虚拟IP。
graph TD
C1[客户端1] --> B(虚拟IP: 10.0.0.100)
C2[客户端2] --> B
B --> K1[keepalived主机]
B --> K2[keepalived备机]
K1 --> A1[服务1: 10.0.0.1]
K1 --> A2[服务1: 10.0.0.2]
K2 --> A3[服务2: 10.0.0.3]
K2 --> A4[服务1: 10.0.0.4]
上面是markdown的流程图，这个编辑器不支持，下面是我重新截的图： 
通过对虚拟IP的访问，即可访问到后端对应的服务；
注意，防火墙也处理好对应的端口，比如： 后端服务: 10.0.0.1:8080，则10.0.0.1要开放8080端口，因为需要被keepalived主机访问；同时keepalived主机也需要开启8080端口，因为需要被客户端访问。
在线安装
sudo yum -y install keepalived
离线安装
官网下载最新版2.0.0版的[keepalived](http://keepalived.com/download 最新版2.0.12有bug，每次重启keepalived后都需要重新reload firewalld。建议使用2.0.0版本。
解压
进入目录
开始安装，依次执行
./configure
sudo make && sudo make install
安装过程中可能会失败，提示缺少依赖，依赖在解压的目录下的INSTALL文件有说明，在这里贴一下RedHat发行版及其衍生版的，其他发行版的自己看吧：
RedHat based systems (RedHat Enterprise/CentOS/Fedora)
------------------------------------------------------
The following build packages are needed:
make
autoconf automake (to build from git source tree rather than
tarball)
The following libraries need to be installed:
openssl-devel libnl3-devel ipset-devel iptables-devel
libnfnetlink-devel
For magic file identification support:
file-devel
For SNMP support:
net-snmp-devel
For DBUS support:
glib2-devel
For JSON support:
json-c-devel
For PCRE support
pcre2-devel
For nftables support
libnftnl-devel libmnl-devel
For building the documentation, the following packages need to be
installed:
Fedora: python-sphinx (will pull in: python2-sphinx_rtd_theme)
CentOS-and-friends: python-sphinx epel-release
python-sphinx_rtd_theme
For latex or pdf files, the following are also needed:
Fedora: latexmk python-sphinx-latex
CentOS-and-friends: latexmk texlive texlive-titlesec
texlive-framed texlive-threeparttable texlive-wrapfig texlive-multirow
安装完成后的主要目录：
配置文件 /usr/local/etc/keepalived/keepalived.conf keepalived启动配置文件 /usr/local/etc/sysconf/keepalived
因为keepalived的默认配置文件位置是: /etc/keepalived/keepalived.conf，所以需要将实际的文件文职软连接到这里，当然也可以在/usr/local/etc/syscofig/keepalived里面配置增加选项： -f 配置文件路径，这样的形式来更改配置文件路径。本文是以建立软连接的方式
sudo ln -s /usr/local/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf
这样就算是安装完成了。
开启对应网卡的防火墙的vrrp支持
sudo firewall-cmd --reload
当然，测试机器关闭防火墙也就一劳永逸了，记得要同时关闭selinux。selinux的保护机制导致跟踪脚本不能执行某些操作(例如：重启某项服务等)，解决方法是修改对应脚本的安全上下文类型，详细看下面的配置说明(2.0.0版本不需要修改安全上下文类型了)。
启动
systemctl start keepalived.service
或者
service keepalived start
配置
在线安装版本，默认配置文件路径: /etc/keepalived/keepalived.conf
编译安装版本，默认配置文件路径同上，但是实际的配置文件路径是/usr/local/etc/keepalived/keepalived.conf，可以建立软连接，也可以在/etc/sysconfig/keepalive(编译安装版本: /usr/local/etc/sysconfig/keepalived)里面增加 "-f 实际配置文件路径"的启动选项。
主要配置项说明
摘自: http://seanlook.com/2015/5/18/nginx-keepalived-ha/，有额外添加和补充。
global_defs项
vrrp_instance项
state ： 只能为两个值之一：MASTER或BACKUP(必须大写)。指定instance(Initial)的初始状态，就是说在配置好后，这台服务器的初始状态就是这里指定的，但这里指定的不算，还是得要通过竞选通过优先级来确定。如果这里设置为MASTER，但如若他的优先级不及另外一台，那么这台在发送通告时，会发送自己的优先级，另外一台发现优先级不如自己的高，那么他会就回抢占为MASTER。
interface ： 实例绑定的网卡，因为在配置虚拟IP的时候必须是在已有的网卡上添加的。
mcast_src_ip ： 发送多播数据包时的源IP地址(默认是224.0.0.28，使用默认的就可以了)。这里注意了，这里实际上就是在那个地址上发送VRRP通告，这个非常重要，一定要选择稳定的网卡端口来发送，这里相当于heartbeat的心跳端口，如果没有设置那么就用默认的绑定的网卡的IP，也就是interface指定的IP地址。
virtual_router_id ：0~255， 这里设置VRID，这里非常重要，相同的VRID为一个组，他将决定多播的MAC地址。
priority ： 1~254，数字越大优先级越高。设置本节点的优先级，优先级高的为master
advert_int ： 检查间隔，默认为1秒。这就是VRRP的定时器，MASTER每隔这样一个时间间隔，就会发送一个advertisement报文以通知组内其他路由器自己工作正常。
authentication ： 定义认证方式和密码，主从必须一样。
virtual_ipaddress ： 这里设置的就是VIP，也就是虚拟IP地址，他随着state的变化而增加删除，当state为master的时候就添加，当state为backup的时候删除，这里主要是有优先级来决定的，和state设置的值没有多大关系，这里可以设置多个IP地址。
track_script ： 引用VRRP脚本，即在 vrrp_script 部分指定的名字。定期运行它们来改变优先级，并最终引发主备切换。
uncast_src_ip ： 单播地址，即本机ip。
uncast_peer ： 接收单播地址(BACKUP ip)，配置在{}里面，可以多个。
vrrp_script
告诉 keepalived 在什么情况下切换，所以尤为重要。可以有多个 vrrp_script。
script ： 自己写的检测脚本。也可以是一行命令如killall -0 nginx。
interval 2 ： 每2s检测一次。
weight -5 ： 检测失败（脚本返回非0）则优先级 -5。
fall 2 ： 检测连续 2 次失败才算确定是真失败。会用weight减少优先级（1-255之间）。
rise 1 ： 检测 1 次成功就算成功。但不修改优先级。
这里要说明一下script一般有2种写法：
通过脚本执行的返回结果，改变优先级，keepalived继续发送通告消息，backup比较优先级再决定。
脚本里面检测到异常，直接关闭keepalived进程，backup机器接收不到advertisement会抢占IP。
上文 vrrp_script 配置部分，killall -0 nginx属于第1种情况，/etc/keepalived/check_nginx.sh属于第2种情况（脚本中关闭keepalived）。个人更倾向于通过shell脚本判断，但有异常时exit 1，正常退出exit 0，然后keepalived根据动态调整的 vrrp_instance 优先级选举决定是否抢占VIP：
其他情况，原本配置的优先级不变，即配置文件中priority对应的值。
提示：
优先级不会不断的提高或者降低。
可以编写多个检测脚本并为每个检测脚本设置不同的weight（在配置中列出就行）。
不管提高优先级还是降低优先级，最终优先级的范围是在[1,254]，不会出现优先级小于等于0或者优先级大于等于255的情况。
在MASTER节点的 vrrp_instance 中 配置 nopreempt ，当它异常恢复后，即使它 priority 更高也不会抢占，这样可以避免正常情况下做无谓的切换。
以上可以做到利用脚本检测业务进程的状态，并动态调整优先级从而实现主备切换。
具体配置
以下打上勾为必须配置，其他为可选配置。
修改虚拟ip(vip)实例:
vrrp_instance_VI_1 {
state MASTER
nopreempt
instance enp0s3
virtual_ipaddress {
10.0.0.100
}
track_script {
脚本名称
}
}
vrrp script示例，必须声明在vrrp_instance节点前：
vrrp_script check-nginx {
script "pidof nginx"
}
或
vrrp_script check-nginx {
script "/etc/keepalived/check_nginx.sh"
interval 3
weight 50
fall 2
rise 1
}
简单检查nginx进程是否存在，实际上nginx进程正常运行并不代表服务就是正常的，应该同时检查后端服务时候正常，check_nginx.sh:
#!/bin/bash
count=$(ps -C nginx --no-heading | wc -l)
if [ "$count" = "0" ]; then
systemctl start nginx.service
sleep 2
count=$(ps -C nginx --no-heading | wc -l)
exit 1
else
exit 0
fi
如果需要再虚拟一个其他网卡的vip，可以复制多一份vrrp_instance进行修改。
修改完后，复制或者同步修改好的配置文件到备机，记得修改备机的state为BACKUP和优先级prority, 优先级必须比主机的优先级低。
如果在不关闭主机keepalived进程的情况下，想要使某台备机提升为主机，可以修改优先级大于当前主机优先级50，重启备机keepalived即可。官方文档：
#for electing MASTER, highest priority wins. #to be MASTER, make this 50 more than on other machines. priority 100
如果防火墙使用firewalld管理：
firewall-cmd --zone=public --add-port=80/tcp --permanent
开启80端口
全部部署了keepalived的主机都需要开启vrrp支持。
如果防火墙使用firewall-cmd进行管理(Centos 7):
firewall-cmd --direct --permanent --add-rule ipv4 filter INPUT 0 --in-interface enp0s3 --destination 224.0.0.18 --protocol vrrp -j ACCEPT
firewall-cmd --reload
enp0s3对应网卡名称， 224.0.0.18是keepalived的组播地址。
如果防火墙使用iptables进行管理(Centos 6):
vim /etc/sysconfig/iptables
-A INPUT -i 网卡名称 -p vrrp -s 主/备IP -j ACCEPT
uncast_src_ip 10.0.0.1
uncast_peer {
10.0.0.2
}
uncast_src_ip 10.0.0.2
uncast_peer {
10.0.0.1
}
keepalived的默认日志路径是: /var/log/message
以下以日志路径/var/log/keepalived.log为例:
keepalived --help 可以查看支持的配置
修改/etc/sysconfig/keepalived:
修改前: KEEPALIVED_OPTIONS="-D", 修改后: KEEPALIVED_OPTIONS="-D -d -S 0"
修改/etc/rsyslog.conf:
上面的0表示的是系统级别的日志存放路径local0.*, 在/etc/rsyslog.conf里面最后面增加:
local0.* /var/log/keepalived.log
重启相应服务: 修完上述两部分后，先重启系统日志服务:
sudo systemctl restart rsyslog.service
再重启keepalived服务:
sudo systemctl restart keepalived.service
如果上述必需配置都已经配置好了，还 是不能访问，那就是配置有问题了，请检查各个配置是否有拼写错误等原因。
问题和异常处理
日志: Healthcheck child process(14203) died: Respawning
解决方法： 删除多无或无效的vrrp_server节点。 vrrp_server是用于lvs的负载均衡的，如无用可以删掉。 参考这里
/../../检查脚本.sh exited due to signal 15
解决方法： 脚本里的休眠时间要小于vrrp_script里面设置的执行间隔interval;
原因：selinux的保护机制。
解决方法： 1.关闭selinux。临时关闭: setenfource 0; 永久关闭: 修改/etc/selinux/config里的SELINUX属性，enfourcing为强制开启，permissive为宽容，disabled为关闭，设置为后两个之一就可以。
2.修改跟踪脚本的安全上下文的类型为keepalived_unconfined_script_exec_t，以脚本'/etc/keepalived/check_nginx.sh'为例： sudo chcon -v -t keepalived_unconfined_script_exec_t /etc/keepalived/check_nginx.sh 使用ls命令的Z选项查看，发现已经修改了，如下图: 
2019-02-17更新：新版本（2.0.12）不需要修改安全上下文类型也可以使用跟踪脚本重启nginx。
2019-02-18更新：版本2.0.0可以使用，相比1.3版本，主机恢复正常运行状态，重新抢占期间服务不可用的时间短了很多，几乎无感，相比最新版本2.0.12，不需要修改脚本安全上下文类型的同时，每次重启也无需reload firewalld。建议使用此版本。
检查防火墙是否已经开启了vrrp协议支持，就算之前已经配置好了，重新安装后也需要reload一下防火墙配置sudo firewall-cmd --reload，坑。 2019-02-17更新: 这个是新版本keepalived的问题，每次重新启动都需要reload一下firwalld，还没找到官方的解决方案，不知道是不是bug，只能新建脚本来启动了，记得修改keepalived.service对应项，或者降低keepalived的版本，不知道具体从哪个版本开始有这个问题，1.3或者1.4的没问题。
2019-02-18更新: 建议使用2.0.0版本，暂时未发现bug，每次重启keepalived也不用reload firewald, 主机恢复后抢占期间服务不可用的情况，几乎无感。
诸如"received 1 ahtu, exception 0!", 或者 "bogus ..., exception 1!"
解决方法: 统一全部主机的keepalived版本。（这种情况也有可能是virtual_route_id冲突，如果版本一样的情况下, 检查一下。）
