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Linux 高可用（HA）集群之keepalived 一、keepalived介绍
1、Keepalived 定义
Keepalived 是一个基于VRRP协议来实现的LVS服务高可用方案，可以利用其来避免单点故障。一个LVS服务会有2台服务器运行Keepalived，一台为主服务器（MASTER），一台为备份服务器（BACKUP），但是对外表现为一个虚拟IP，主服务器会发送特定的消息给备份服务器，当备份服务器收不到这个消息的时候，即主服务器宕机的时候， 备份服务器就会接管虚拟IP，继续提供服务，从而保证了高可用性。Keepalived是VRRP的完美实现，因此在介绍keepalived之前，先介绍一下VRRP的原理。
2、VRRP 协议简介
在现实的网络环境中，两台需要通信的主机大多数情况下并没有直接的物理连接。对于这样的情况，它们之间路由怎样选择？主机如何选定到达目的主机的下一跳路由，这个问题通常的解决方法有二种：
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在主机上使用动态路由协议(RIP、OSPF等)
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在主机上配置静态路由
很明显，在主机上配置动态路由是非常不切实际的，因为管理、维护成本以及是否支持等诸多问题。配置静态路由就变得十分流行，但路由器(或者说默认网关default gateway)却经常成为单点故障。VRRP的目的就是为了解决静态路由单点故障问题，VRRP通过一竞选(election)协议来动态的将路由任务交给LAN中虚拟路由器中的某台VRRP路由器。
3、VRRP 工作机制
在一个VRRP虚拟路由器中，有多台物理的VRRP路由器，但是这多台的物理的机器并不能同时工作，而是由一台称为MASTER的负责路由工作，其它的都是BACKUP，MASTER并非一成不变，VRRP让每个VRRP路由器参与竞选，最终获胜的就是MASTER。MASTER拥有一些特权，比如，拥有虚拟路由器的IP地址，我们的主机就是用这个IP地址作为静态路由的。拥有特权的MASTER要负责转发发送给网关地址的包和响应ARP请求。
VRRP通过竞选协议来实现虚拟路由器的功能，所有的协议报文都是通过IP多播(multicast)包(多播地址224.0.0.18)形式发送的。虚拟路由器由VRID(范围0-255)和一组IP地址组成，对外表现为一个周知的MAC地址。所以，在一个虚拟路由 器中，不管谁是MASTER，对外都是相同的MAC和IP(称之为VIP)。客户端主机并不需要因为MASTER的改变而修改自己的路由配置，对客户端来说，这种主从的切换是透明的。
在一个虚拟路由器中，只有作为MASTER的VRRP路由器会一直发送VRRP通告信息(VRRPAdvertisement message)，BACKUP不会抢占MASTER，除非它的优先级(priority)更高。当MASTER不可用时(BACKUP收不到通告信息)， 多台BACKUP中优先级最高的这台会被抢占为MASTER。这种抢占是非常快速的(<1s)，以保证服务的连续性。由于安全性考虑，VRRP包使用了加密协议进行加密。
4、VRRP 工作流程
(1).初始化：
路由器启动时，如果路由器的优先级是255(最高优先级，路由器拥有路由器地址)，要发送VRRP通告信息，并发送广播ARP信息通告路由器IP地址对应的MAC地址为路由虚拟MAC，设置通告信息定时器准备定时发送VRRP通告信息，转为MASTER状态；否则进入BACKUP状态，设置定时器检查定时检查是否收到MASTER的通告信息。
(2).Master
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设置定时通告定时器；
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用VRRP虚拟MAC地址响应路由器IP地址的ARP请求；
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转发目的MAC是VRRP虚拟MAC的数据包；
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如果是虚拟路由器IP的拥有者，将接受目的地址是虚拟路由器IP的数据包，否则丢弃；
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当收到shutdown的事件时删除定时通告定时器，发送优先权级为0的通告包，转初始化状态；
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如果定时通告定时器超时时，发送VRRP通告信息；
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收到VRRP通告信息时，如果优先权为0，发送VRRP通告信息；否则判断数据的优先级是否高于本机，或相等而且实际IP地址大于本地实际IP，设置定时通告定时器，复位主机超时定时器，转BACKUP状态；否则的话，丢弃该通告包；
(3).Backup
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设置主机超时定时器；
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不能响应针对虚拟路由器IP的ARP请求信息；
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丢弃所有目的MAC地址是虚拟路由器MAC地址的数据包；
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不接受目的是虚拟路由器IP的所有数据包；
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当收到shutdown的事件时删除主机超时定时器，转初始化状态；
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主机超时定时器超时的时候，发送VRRP通告信息，广播ARP地址信息，转MASTER状态；
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收到VRRP通告信息时，如果优先权为0，表示进入MASTER选举；否则判断数据的优先级是否高于本机，如果高的话承认MASTER有效，复位主机超时定时器；否则的话，丢弃该通告包；
5、ARP查询处理
当内部主机通过ARP查询虚拟路由器IP地址对应的MAC地址时，MASTER路由器回复的MAC地址为虚拟的VRRP的MAC地址，而不是实际网卡的 MAC地址，这样在路由器切换时让内网机器觉察不到；而在路由器重新启动时，不能主动发送本机网卡的实际MAC地址。如果虚拟路由器开启的ARP代理 (proxy_arp)功能，代理的ARP回应也回应VRRP虚拟MAC地址；好了VRRP的简单讲解就到这里，我们下来讲解一下Keepalived的案例。
6、keepalived组成
keepalived主要有三个模块，分别是core、check和vrrp。core模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析。check负责健康检查，包括常见的各种检查方式。vrrp模块是来实现VRRP协议的。
二、keepalived的配置文件说明
keepalived只有一个配置文件keepalived.conf，里面主要包括以下几个配置区域，分别是global_defs、static_ipaddress、static_routes、vrrp_script、vrrp_instance和virtual_server。
1、global_defs区域
主要是配置故障发生时的通知对象以及机器标识。
global_defs { notification_email { acassen@firewall.loc failover@firewall.loc sysadmin@firewall.loc } notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc smtp_server 192.168.200.1 smtp_connect_timeout 30 enable_traps router_id LVS_DEVEL } -
notification_email 故障发生时给谁发邮件通知。
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notification_email_from 通知邮件从哪个地址发出。
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smpt_server 通知邮件的smtp地址。
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smtp_connect_timeout 连接smtp服务器的超时时间。
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enable_traps 开启SNMP陷阱（Simple Network Management Protocol）。
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傻瓜式操作Nagios
不少接触Nagios的朋友都会觉得安装配置困难，应用在企业网中所花费的时间成本很高，下面通过OSSIM来搞定它把。
为了节省资源，首先在淘汰的机器上安装一个低版本的OSSIM系统,接下来在WebUI中无需编写任何代码和配置文件便可开启傻瓜化操作Nagios之旅。
1.在左侧菜单中设置网络发现。
开始扫描，发现设备,点击完成后可出现扫描结果，接着选则更新数据库。
2.主机列表
选择一台主机开始设置监控项
查看监控效果
3.查看拓扑
4.列出另一网段更多主机,列出主机状态.
很轻松就完成了Nagios设置，今后增减服务器都可以通过这种图形化方式修改Nagios，非常方便，刚才说了这只是一个低版本的OSSIM所具功能，至于新版本还有那些本事，大家可以参考我的OSSIM专栏。如果大家也想找台就机器，内存只要大于2GB就可以安装下面提供的32位版本，有兴趣就去试试吧。
本文出自 "李晨光原创技术博客" 博客，请务必保留此出处http://chenguang.blog.51cto.com/350944/1696387
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