一、簡介

?????? 負載平衡是一種在真實服務器集群中分配IP流量的方法，可提供一個或多個高度可用的虛擬服務。在設計負載均衡拓撲時，重要的是要考慮負載均衡器本身的可用性以及它背后的真實服務器。用C編寫的類似于layer3, 4 & 7交換機制軟件，具備我們平時說的第3層、第4層和第7層交換機的功能。

???????Keepalived為負載平衡和高可用性提供了框架。負載平衡框架依賴于眾所周知且廣泛使用的Linux虛擬服務器（IPVS）內核模塊，該模塊提供第4層負載平衡。Keepalived實現了一組健康檢查器，以根據其健康動態地自適應地維護和管理負載平衡的服務器池。虛擬冗余路由協議（VRRP）實現高可用性。VRRP是路由器故障轉移的基礎磚塊。此外，keepalived實現了一組掛鉤到VRRP有限狀態機，提供低級別和高速協議交互。每個Keepalived框架可以獨立使用或一起使用，以提供彈性基礎設施。

在這種情況下，負載平衡器也可以被稱為導向器或LVS路由器。

簡而言之，Keepalived提供了兩個主要功能：

• 健康檢查LVS系統
• 實施VRRPv2堆棧以處理負載均衡器故障轉移

Keepalived使用四個Linux內核組件：

LVS框架：使用getsockopt和setsockopt調用來獲取和設置套接字上的選項。

Netfilter框架：支持NAT和偽裝的IPVS代碼。

Netlink接口：設置和刪除網絡接口上的VRRP虛擬IP。

組播：將VRRP通告發送到保留的VRRP MULTICAST組（224.0.0.18）。

上圖是Keepalived的功能體系結構，大致分兩層：用戶空間（user space）和內核空間（kernel space）。
**內核空間：**主要包括IPVS（IP虛擬服務器，用于實現網絡服務的負載均衡）和NETLINK（提供高級路由及其他相關的網絡功能）兩個部份。
用戶空間：

• WatchDog：負載監控checkers和VRRP進程的狀況
• VRRP Stack：負載負載均衡器之間的失敗切換FailOver，如果只用一個負載均稀器，則VRRP不是必須的。
• Checkers：負責真實服務器的健康檢查healthchecking，是keepalived最主要的功能。換言之，可以沒有VRRP Stack，但健康檢查healthchecking是一定要有的。
• IPVS wrapper：用戶發送設定的規則到內核ipvs代碼
• Netlink Reflector：用來設定vrrp的vip地址等。
  Keepalived的所有功能是配置keepalived.conf文件來實現的。

二、安裝keepalived

2.1 方法一：yum方式

1、yum安裝

安裝依賴包 [root@localhost ~]# yum install -y curl gcc openssl-devel libnl3-devel net-snmp-devel [root@localhost ~]# yum install -y keepalived

2、初始化及啟動

[root@localhost ~]# systemctl start keepalived //啟動keepalived [root@localhost ~]# systemctl enable keepalived //加入開機啟動keepalived [root@localhost ~]# systemctl restart keepalived //重新啟動keepalived [root@localhost ~]# systemctl status keepalived //查看keepalived狀態

2.2方法二、源碼包

1、官網下載keepalived的最新版本，解壓并安裝

[root@master src]# pwd /usr/local/src [root@master src]# wget http://www.keepalived.org/software/keepalived-2.0.7.tar.gz [root@master src]# tar xvf keepalived-2.0.7.tar.gz [root@master src]# cd keepalived-2.0.7 [root@master keepalived-2.0.7]# ./configure --prefix=/usr/local/keepalived [root@master keepalived-2.0.7]# make && make install

完成后會在以下路徑生成：

/usr/local/etc/keepalived/keepalived.conf /usr/local/etc/sysconfig/keepalived /usr/local/sbin/keepalived

2、初始化及啟動

# keepalived啟動腳本變量引用文件，默認文件路徑是/etc/sysconfig/，也可以不做軟鏈接，直接修改啟動腳本中文件路徑即可（安裝目錄下） [root@localhost /]# cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/keepalived # 將keepalived主程序加入到環境變量（安裝目錄下） [root@localhost /]# cp /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /usr/sbin/keepalived# keepalived啟動腳本（源碼目錄下），放到/etc/init.d/目錄下就可以使用service命令便捷調用 [root@localhost /]# cp /usr/local/src/keepalived-2.0.7/keepalived/etc/init.d/keepalived /etc/init.d/keepalived# 將配置文件放到默認路徑下 [root@localhost /]# mkdir /etc/keepalived [root@localhost /]# cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf

• 加為系統服務：chkconfig –add keepalived
• 開機啟動：chkconfig keepalived on
• 查看開機啟動的服務：chkconfig –list
• 啟動、關閉、重啟service keepalived start|stop|restart

三、keepalived.conf配置文件說明

keepalived服務安裝完成之后，后面的主要工作就是在keepalived.conf文件中配置HA和負載均衡。一個功能比較完整的常用的keepalived配置文件，主要包含三塊：全局定義塊、VRRP實例定義塊和虛擬服務器定義塊。全局定義塊是必須的，如果keepalived只用來做ha，虛擬服務器是可選的。下面是一個功能比較完整的配置文件模板：

#全局定義塊 global_defs {# 郵件通知配置notification_email {email1email2}notification_email_from emailsmtp_server hostsmtp_connect_timeout numlvs_id stringrouter_id string ## 標識本節點的字條串,通常為hostname } #VRRP 實例定義塊 vrrp_sync_group string { group {stringstring} }vrrp_instance string {state MASTER|BACKUPvirtual_router_id numinterface stringmcast_src_ip @IP priority numadvert_int numnopreemptsmtp_alertlvs_sync_daemon_interface string authentication {auth_type PASS|AHauth_pass string}virtual_ipaddress { # Block limited to 20 IP addresses @IP@IP@IP} } #虛擬服務器定義塊 virtual_server (@IP PORT)|(fwmark num) { delay_loop numlb_algo rr|wrr|lc|wlc|sh|dh|lblc lb_kind NAT|DR|TUNpersistence_timeout num protocol TCP|UDPreal_server @IP PORT { weight numnotify_down /path/script.shTCP_CHECK { connect_port num connect_timeout num}}real_server @IP PORT {weight numMISC_CHECK {misc_path /path_to_script/script.sh(or misc_path “/path_to_script/script.sh <arg_list>”)}}real_server @IP PORT {weight numHTTP_GET|SSL_GET {url { # You can add multiple url block path alphanumdigest alphanum}connect_port numconnect_timeout num nb_get_retry num delay_before_retry num}} }

全局定義塊

1、email通知（notification_email、smtp_server、smtp_connect_timeout）：用于服務有故障時發送郵件報警，可選項，不建議用。需要系統開啟sendmail服務，建議用第三獨立監控服務，如用nagios全面監控代替。
2、lvs_id：lvs負載均衡器標識，在一個網絡內，它的值應該是唯一的。
3、router_id：用戶標識本節點的名稱，通常為hostname
4、花括號｛｝：用來分隔定義塊，必須成對出現。如果寫漏了，keepalived運行時不會得到預期的結果。由于定義塊存在嵌套關系，因此很容易遺漏結尾處的花括號，這點需要特別注意。

VRRP實例定義塊

• vrrp_sync_group：同步vrrp級，用于確定失敗切換（FailOver）包含的路由實例個數。即在有2個負載均衡器的場景，一旦某個負載均衡器失效，需要自動切換到另外一個負載均衡器的實例是哪
• group：至少要包含一個vrrp實例，vrrp實例名稱必須和vrrp_instance定義的一致
• vrrp_instance：vrrp實例名
  1> state：實例狀態，只有MASTER 和 BACKUP兩種狀態，并且需要全部大寫。搶占模式下，其中MASTER為工作狀態，BACKUP為備用狀態。當MASTER所在的服務器失效時，BACKUP所在的服務會自動把它的狀態由BACKUP切換到MASTER狀態。當失效的MASTER所在的服務恢復時，BACKUP從MASTER恢復到BACKUP狀態。
  2> interface：對外提供服務的網卡接口，即VIP綁定的網卡接口。如：eth0，eth1。當前主流的服務器都有2個或2個以上的接口（分別對應外網和內網），在選擇網卡接口時，一定要核實清楚。
  3> mcast_src_ip：本機IP地址
  4> virtual_router_id：虛擬路由的ID號，每個節點設置必須一樣，可選擇IP最后一段使用，相同的 VRID 為一個組，他將決定多播的 MAC 地址。
  5> priority：節點優先級，取值范圍0～254，MASTER要比BACKUP高
  6> advert_int：MASTER與BACKUP節點間同步檢查的時間間隔，單位為秒
  7> lvs_sync_daemon_inteface：負載均衡器之間的監控接口,類似于 HA HeartBeat 的心跳線。但它的機制優于 Heartbeat，因為它沒有“裂腦”這個問題,它是以優先級這個機制來規避這個麻煩的。在 DR 模式中，lvs_sync_daemon_inteface與服務接口interface使用同一個網絡接口
  8> authentication：驗證類型和驗證密碼。類型主要有 PASS、AH 兩種，通常使用PASS類型，據說AH使用時有問題。驗證密碼為明文，同一vrrp 實例MASTER與BACKUP使用相同的密碼才能正常通信。
  9> smtp_alert：有故障時是否激活郵件通知
  10> nopreempt：禁止搶占服務。默認情況，當MASTER服務掛掉之后，BACKUP自動升級為MASTER并接替它的任務，當MASTER服務恢復后，升級為MASTER的BACKUP服務又自動降為BACKUP，把工作權交給原MASTER。當配置了nopreempt，MASTER從掛掉到恢復，不再將服務搶占過來。
  11> virtual_ipaddress：虛擬IP地址池，可以有多個IP，每個IP占一行，不需要指定子網掩碼。注意：這個IP必須與我們的設定的vip保持一致。

虛擬服務器virtual_server定義塊

• virtual_server：定義一個虛擬服務器，這個ip是virtual_ipaddress中定義的其中一個，后面一個空格，然后加上虛擬服務的端口號。
  1> delay_loop：健康檢查時間間隔，單位：秒
  2> lb_algo：負載均衡調度算法，互聯網應用常用方式為wlc或rr
  3> lb_kind：負載均衡轉發規則。包括DR、NAT、TUN 3種，一般使用路由（DR）轉發規則。
  4> persistence_timeout：http服務會話保持時間，單位：秒
  5> protocol：轉發協議，分為TCP和UDP兩種
• real_server：真實服務器IP和端口，可以定義多個
  1> weight：負載權重，值越大，轉發的優先級越高
  2> notify_down：服務停止后執行的腳本
  3> TCP_CHECK：服務有效性檢測
  • connect_port：服務連接端口
  • connect_timeout：服務連接超時時長，單位：秒
  • nb_get_retry：服務連接失敗重試次數
  • delay_before_retry：重試連接間隔，單位：秒

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux下Keepalived安装与配置的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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