Keepalived叢集軟體高階使用(工作原理和狀態通知)
1、介紹
Keeaplived主要有兩種應用場景，一個是通過配置keepalived結合ipvs做到負載均衡（LVS+Keepalived），有此需求者可參考以往博文：http://lizhenliang.blog.51cto.com/7876557/1343734。另一個是通過自身健康檢查、資源接管功能做高可用（雙機熱備），實現故障轉移。
以下內容主要針對Keepalived+MySQL雙主實現雙機熱備為根據，主要講解keepalived的狀態轉換通知功能，利用此功能可有效加強對MySQL資料庫監控。此文不再講述Keepalived+MySQL雙主部署過程，有需求者可參考以往博文：http://lizhenliang.blog.51cto.com/7876557/1362313
2、keepalived主要作用
keepalived採用VRRP（virtual router redundancy protocol），虛擬路由冗餘協議，以軟體的形式實現伺服器熱備功能。通常情況下是將兩臺linux伺服器組成一個熱備組（master-backup），同一時間熱備組內只有一臺主伺服器（master）提供服務，同時master會虛擬出一個共用IP地址（VIP），這個VIP只存在master上並對外提供服務。如果keepalived檢測到master宕機或服務故障，備伺服器（backup）會自動接管VIP成為master，keepalived並將master從熱備組移除，當master恢復後，會自動加入到熱備組，預設再搶佔成為master，起到故障轉移功能。
3、工作在三層、四層和七層原理
Layer3：工作在三層時，keepalived會定期向熱備組中的伺服器傳送一個ICMP資料包，來判斷某臺伺服器是否故障，如果故障則將這臺伺服器從熱備組移除。
Layer4：工作在四層時，keepalived以TCP埠的狀態判斷伺服器是否故障，比如檢測mysql 3306埠，如果故障則將這臺伺服器從熱備組移除。
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 MYSQL_HA } vrrp_instance VI_1 { state BACKUP interface eth1 virtual_router_id 50 nopreempt #當主down時，備接管，主恢復，不自動接管 priority 100 advert_int 1 authentication { auth_type PASS ahth_pass 123 } virtual_ipaddress { 192.168.1.200 #虛擬IP地址 } } virtual_server 192.168.1.200 3306 { delay_loop 6 # lb_algo rr # lb_kind NAT persistence_timeout 50 protocol TCP real_server 192.168.1.201 3306 { #監控本機3306埠 weight 1 notify_down /etc/keepalived/kill_keepalived.sh #檢測3306埠為down狀態就執行此指令碼（只有keepalived關閉，VIP才漂移 ） TCP_CHECK { #健康狀態檢測方式，可針對業務需求調整（TTP_GET|SSL_GET|TCP_CHECK|SMTP_CHECK|MISC_CHECK） connect_timeout 3 nb_get_retry 3 delay_before_retry 3 } } }
Layer7：工作在七層時，keepalived根據使用者設定的策略判斷伺服器上的程式是否正常執行，如果故障則將這臺伺服器從熱備組移除。
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 MYSQL_HA
}
vrrp_script check_nginx {
script /etc/keepalived/check_nginx.sh #檢測指令碼
interval 2 #執行間隔時間
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eth1
virtual_router_id 50
nopreempt #當主down時，備接管，主恢復，不自動接管
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
ahth_pass 123
}
virtual_ipaddress {
192.168.1.200 #虛擬IP地址
}
track_script { #在例項中引用指令碼
check_nginx
}
}指令碼內容如下：
# cat /etc/keepalived/check_nginx.sh
Count1=`netstat -antp |grep -v grep |grep nginx |wc -l`
if [ $Count1 -eq 0 ]; then
/usr/local/nginx/sbin/nginx
sleep 2
Count2=`netstat -antp |grep -v grep |grep nginx |wc -l`
if [ $Count2 -eq 0 ]; then
service keepalived stop
else
exit 0
fi
else
exit 0
fi
4、健康狀態檢測方式
4.1 HTTP服務狀態檢測
HTTP_GET或SSL_GET {
url {
path /index.html #檢測url，可寫多個
digest 24326582a86bee478bac72d5af25089e #檢測效驗碼
#digest效驗碼獲取方法：genhash -s IP -p 80 -u http://IP/index.html
status_code 200 #檢測返回http狀態碼
}
connect_port 80 #連線埠
connect_timeout 3 #連線超時時間
nb_get_retry 3 #重試次數
delay_before_retry 2 #連線間隔時間
}4.2 TCP埠狀態檢測（使用TCP埠服務基本上都可以使用）
TCP_CHECK {
connect_port 80 #健康檢測埠，預設為real_server後跟埠
connect_timeout 5
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}4.3 郵件伺服器SMTP檢測
SMTP_CHECK { #健康檢測郵件伺服器smtp
host {
connect_ip
connect_port
}
connect_timeout 5
retry 2
delay_before_retry 3
hello_name "mail.domain.com"
}4.4 使用者自定義指令碼檢測real_server服務狀態
MISC_CHECK {
misc_path /script.sh #指定外部程式或指令碼位置
misc_timeout 3 #執行指令碼超時時間
!misc_dynamic #不動態調整伺服器權重（weight），如果啟用將通過退出狀態碼動態調整real_server權重值
}5、狀態轉換通知功能
keepalived主配置郵件通知功能，預設當real_server宕機或者恢復時才會發出郵件。有時我們更想知道keepalived的主伺服器故障切換後，VIP是否順利漂移到備伺服器，MySQL伺服器是否正常？那寫個監控指令碼吧，可以，但沒必要，因為keepalived具備狀態檢測功能，所以我們直接使用就行了。
主配置預設郵件通知配置模板如下：
global_defs # Block id
{
notification_email # To:
{
[email protected]
...
}
# From: from address that will be in header
notification_email_from [email protected]
smtp_server 127.0.0.1 # IP
smtp_connect_timeout 30 # integer, seconds
router_id my_hostname # string identifying the machine,
# (doesn't have to be hostname).
enable_traps # enable SNMP traps
}5.1 例項狀態通知
a) notify_master ：節點變為master時執行
b) notify_backup ： 節點變為backup時執行
c) notify_fault ： 節點變為故障時執行
5.2 虛擬伺服器檢測通知
a) notify_up ： 虛擬伺服器up時執行
b) notify_down ： 虛擬伺服器down時執行
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 MYSQL_HA
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eth1
virtual_router_id 50
nopreempt #當主down時，備接管，主恢復，不自動接管
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
ahth_pass 123
}
virtual_ipaddress {
192.168.1.200
}
notify_master /etc/keepalived/to_master.sh
notify_backup /etc/keepalived/to_backup.sh
notify_fault /etc/keepalived/to_fault.sh
}
virtual_server 192.168.1.200 3306 {
delay_loop 6
persistence_timeout 50
protocol TCP
real_server 192.168.1.201 3306 {
weight 1
notify_up /etc/keepalived/mysql_up.sh
notify_down /etc/keepalived/mysql_down.sh
TCP_CHECK {
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
}狀態引數後可以是bash命令，也可以是shell指令碼，內容根據自己需求定義，以上示例中所涉及狀態指令碼如下：
1) 當伺服器改變為主時執行此指令碼
# cat to_master.sh
#!/bin/bash
Date=$(date +%F" "%T)
IP=$(ifconfig eth0 |grep "inet addr" |cut -d":" -f2 |awk '{print $1}')
Mail="[email protected]"
echo "$Date $IP change to master." |mail -s "Master-Backup Change Status" $Mail2) 當伺服器改變為備時執行此指令碼
# cat to_backup.sh
#!/bin/bash
Date=$(date +%F" "%T)
IP=$(ifconfig eth0 |grep "inet addr" |cut -d":" -f2 |awk '{print $1}')
Mail="[email protected]"
echo "$Date $IP change to backup." |mail -s "Master-Backup Change Status" $Mail3) 當伺服器改變為故障時執行此指令碼
# cat to_fault.sh
#!/bin/bash
Date=$(date +%F" "%T)
IP=$(ifconfig eth0 |grep "inet addr" |cut -d":" -f2 |awk '{print $1}')
Mail="[email protected]"
echo "$Date $IP change to fault." |mail -s "Master-Backup Change Status" $Mail4) 當檢測TCP埠3306為不可用時，執行此指令碼，殺死keepalived，實現切換
# cat mysql_down.sh
#!/bin/bash
Date=$(date +%F" "%T)
IP=$(ifconfig eth0 |grep "inet addr" |cut -d":" -f2 |awk '{print $1}')
Mail="[email protected]"
pkill keepalived
echo "$Date $IP The mysql service failure,kill keepalived." |mail -s "Master-Backup MySQL Monitor" $Mail5) 當檢測TCP埠3306可用時，執行此指令碼
# cat mysql_up.sh
#!/bin/bash
Date=$(date +%F" "%T)
IP=$(ifconfig eth0 |grep "inet addr" |cut -d":" -f2 |awk '{print $1}')
Mail="[email protected]"
echo "$Date $IP The mysql service is recovery." |mail -s "Master-Backup MySQL Mo