使用keepalived实现双机热备

发布时间:2017-6-29 9:39:00编辑:www.fx114.net 分享查询网我要评论
本篇文章主要介绍了"使用keepalived实现双机热备",主要涉及到使用keepalived实现双机热备方面的内容,对于使用keepalived实现双机热备感兴趣的同学可以参考一下。

通常说的双机热备是指两台机器都在运行,但并不是两台机器都同时在提供服务。
当提供服务的一台出现故障的时候,另外一台会马上自动接管并且提供服务,而且切换的时间非常短。
下面来以keepalived结合tomcat来实现一个web服务器的双机热备。
keepalived的工作原理是VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)虚拟路由冗余协议。
在VRRP中有两组重要的概念:VRRP路由器和虚拟路由器,主控路由器和备份路由器。
VRRP路由器是指运行VRRP的路由器,是物理实体,虚拟路由器是指VRRP协议创建的,是逻辑概念。一组VRRP路由器协同工作,共同构成一台虚拟路由器。 Vrrp中存在着一种选举机制,用以选出提供服务的路由即主控路由,其他的则成了备份路由。当主控路由失效后,备份路由中会重新选举出一个主控路由,来继续工作,来保障不间断服务。
我们在本文中的测试环境如下
两台物理服务器和一个虚拟服务器(vip):
master:redhat 2.6.18-53.el5  192.168.8.4
backup: redhat 2.6.18-53.el5  192.168.8.6
vip: 192.168.8.100
测试环境的网络topology图如下:

节点A 192.168.8.4 (主节点), 节点B 192.168.8.6(备用节点),虚拟IP(对外提供服务的IP 192.168.8.100)
在这种模式下,虚拟IP在某时刻只能属于某一个节点,另一个节点作为备用节点存在。
当主节点不可用时,备用节点接管虚拟IP(即虚拟IP漂移至节点B),提供正常服务。
keepalived的原理可以这样简单理解:
keepalived安装在两台物理服务器上,并相互监控对方是否在正常运行。
当节点A正常的时候:节点A上的keepalived会将下面的信息广播出去:
192.168.8.100 这个IP对应的MAC地址为节点A网卡的MAC地址
图中的其它电脑如客户端和NodeB会更新自己的ARP表,对应192.168.8.100的MAC地址=节点A网卡的MAC地址。
当节点A发生故障的时候,节点B上的keepalived会检测到,并且将下面的信息广播出去:
192.168.8.100 这个IP对应的MAC地址为节点B网卡的MAC地址
图中的其它电脑如客户端会更新自己的ARP表,对应192.168.8.100的MAC地址=节点B网卡的MAC地址。

1,在主备机器上安装keepalived,
步骤如下:下载keepalived-1.1.15.tar.gz,然后解压安装
#tar zxvf keepalived-1.1.15.tar.gz
#cd keepalived-1.1.15
#./configure
#make
#make install
其他安装方法yum install -y keepalived
2,配置keepalived
配置中的state MASTER决定了节点为主节点
priority决定了优先级,比如在有多个备用节点的时候,主节点故障后优先级值大的接管。
主节点的配置如下:
global_defs {
    router_id NodeA  
}  
vrrp_script checkscript  
{  
    script "/etc/keepalived/check.sh"  
    interval 3  
    weight -20  
}  
vrrp_instance VI_1 {    
    state MASTER    #设置为主服务器    
    interface eth0  #监测网络接口    
    virtual_router_id 51  #主、备必须一样    
    priority 100   #(主、备机取不同的优先级,主机值较大,备份机值较小,值越大优先级越高)    
    advert_int 1   #VRRP Multicast广播周期秒数    
    authentication {    
        auth_type PASS  #VRRP认证方式,主备必须一致    
        auth_pass 1111   #(密码)    
    }  
    track_script  
    {  
        checkscript  
    }  
    virtual_ipaddress {    
        192.168.8.100/24  #VRRP HA虚拟地址    
    }  
}  
备用节点的配置如下:
global_defs { 
    router_id NodeB
}
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP    #设置为主服务器
    interface eth0  #监测网络接口
    virtual_router_id 51  #主、备必须一样
    priority 90   #(主、备机取不同的优先级,主机值较大,备份机值较小,值越大优先级越高)
    advert_int 1   #VRRP Multicast广播周期秒数
    authentication {
        auth_type PASS  #VRRP认证方式,主备必须一致
        auth_pass 1111   #(密码)
    }
}
virtual_ipaddress {
    192.168.8.100/24  #VRRP HA虚拟地址
}

脚本源码方法如下:

#!/bin/bash
count = `ps aux | grep -v grep | grep haproxy | wc -l`
if [ $count > 0 ]; then
    exit 0
else
    exit 1
fi

3,启动keepalived:

keepalived -D -f /etc/keepalived/keepalived.conf
查看log消息:
tail -f /var/log/messages
启动主节点A后的日志为:会广播ARP消息
[root@srv4 ~]# tail -f /var/log/messages
Sep 20 01:45:29 srv4 Keepalived_vrrp: Configuration is using : 34546 Bytes
Sep 20 01:45:29 srv4 Keepalived_vrrp: VRRP sockpool: [ifindex(2), proto(112), fd(8,9)]
Sep 20 01:45:30 srv4 Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Transition to MASTER STATE
Sep 20 01:45:31 srv4 Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Entering MASTER STATE
Sep 20 01:45:31 srv4 Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) setting protocol VIPs.
Sep 20 01:45:31 srv4 Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Sending gratuitous ARPs on eth0 for 192.168.8.100
Sep 20 01:45:31 srv4 Keepalived_vrrp: Netlink reflector reports IP 192.168.8.100 added
Sep 20 01:45:31 srv4 Keepalived_healthcheckers: Netlink reflector reports IP 192.168.8.100 added
Sep 20 01:45:31 srv4 avahi-daemon[4029]: Registering new address record for 192.168.8.100 on eth0.
Sep 20 01:45:36 srv4 Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Sending gratuitous ARPs on eth0 for 192.168.8.100
通过ip a 命令可以看到192.168.8.100/24绑定到了eth0上
[root@srv4 bin]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 16436 qdisc noqueue 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:50:2d:9d brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.8.4/24 brd 192.168.8.255 scope global eth0
    inet 192.168.8.100/24 scope global secondary eth0
    inet6 fe80::20c:29ff:fe50:2d9d/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
启动备用节点B后的日志为:
Sep 20 01:47:31 hadoopsrv Keepalived_vrrp: Configuration is using : 34262 Bytes
Sep 20 01:47:31 hadoopsrv Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Entering BACKUP STATE
Sep 20 01:47:31 hadoopsrv Keepalived_vrrp: VRRP sockpool: [ifindex(2), proto(112), fd(7,8)]
Sep 20 01:47:31 hadoopsrv Keepalived: Starting VRRP child process, pid=20567


设置开机启动服务

修改启动配置:/etc/sysconfig/keepalived
KEEPALIVED_OPTIONS="-D -f /etc/keepalived/keepalived.conf" #指定keepalived配置文件路径,默认不需要修改
Redhat7以下:
service keepalived start|stop|restart
chkconfig keepalived on
Redhat7以上:
服务配置文件:/usr/lib/systemd/system/keepalived.service 默认不需要修改
1:systemctl daemon-reload  重新加载
2:systemctl enable keepalived.service   设置开机自动启动
3:systemctl disable keepalived.service  取消开机自动启动
4:systemctl start keepalived.service    启动
5:systemctl stop keepalived.service     停止
systemctl status keepalived.service     查看进程状态


4,在两台机器上安装tomcat,安装步骤省略
安装完成后在节点A的机器上创建一个html文件内容如下
this is the test page
from server 192.168.8.4
通过下面的url验证能够正常访问
http://192.168.8.4:8080/test/test.html

安装完成后在节点B的机器上创建一个html文件内容如下
this is the test page
from server 192.168.8.6
通过下面的url验证能够正常访问
http://192.168.8.6:8080/test/test.html
在主节点,节点A正常的时候通过下面的url访问
192.168.8.100:8080/test/test.html
返回的内容应该为主节点上的html
this is the test page
from server 192.168.8.4
将节点A的keepalived停止: killall keepalived
通过下面的url访问
192.168.8.100:8080/test/test.html
返回的内容应该为备用节点上的内容
this is the test page
from server 192.168.8.6
同时查看节点B的日志:发现节点B转为主节点并且会广播ARP消息
Sep 20 01:55:44 hadoopsrv Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Transition to MASTER STATE
Sep 20 01:55:45 hadoopsrv Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Entering MASTER STATE
Sep 20 01:55:45 hadoopsrv Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) setting protocol VIPs.
Sep 20 01:55:45 hadoopsrv Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Sending gratuitous ARPs on eth0 for 192.168.8.100
Sep 20 01:55:45 hadoopsrv avahi-daemon[3769]: Registering new address record for 192.168.8.100 on eth0.
Sep 20 01:55:50 hadoopsrv Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Sending gratuitous ARPs on eth0 for 192.168.8.100

本文的目的主要是演示keepalived实现双机热备的功能和过程。
对于应用本身(tomcat)发生错误,以及"脑裂"等问题是不能解决的。


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