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1，了解什么是keepalived高可用
Keepalived 采用 VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol,虚拟路由冗余协议)热备份协议,以软件的方式实现 Linux 服务器的多机热备功能。VRRP是针对路由器的一种备份解决方案--由多台路由器组成一个热备组，通过共用的虚拟IP地址对外提供服务;每个热备组内同一时刻只有一台主路由器提供服务，其他路由器处于冗余状态。若当前在线的路由器失效，则其他路由器会自动接替(优先级决定接替顺序)虚拟P地址，以继续提供服务，所以说在使用keepalived之前，需要先了解什么是VRRP虚拟链路冗余协议。
- 核心目标：避免单点故障：当主服务器（主节点）因硬件故障、软件崩溃或网络中断等原因无法工作时，备份服务器（备份节点）自动接管服务，确保业务不中断。
透明切换：客户端无需修改配置，流量自动切换到备份节点，用户无感知。
- 关键组件：VRRP虚拟路由器：由一组 Keepalived 节点（主节点、备份节点）组成，对外提供一个虚拟 IP（VIP）和虚拟 MAC 地址。
主节点：负责处理客户端流量，定期发送 VRRP 心跳包（广播报文）告知备份节点自身状态。
备份节点：监听主节点的心跳包，当主节点故障时，升级为主节点并接管 VIP。
1，VRRP的基本概念
| 概念 | 解释 |
| VRRP路由器(VRRP Router) | 运行VRRP的设备，它可能属于一个或多个虚拟路由器。 |
| 虚拟路由器(Virtual Routen) | 由VRRP管理的抽象设备，又称为VRRP备份组，被当作一个共享局域网内主机的缺省网关,它包括了一个虑拟路由器标识符和一组虑拟IP地址。 |
| 虚拟IP地址(Virtual IP Address) | 虚拟路由器的IP地址，一个虚拟路由器可以有一个或多个IP地址，由用户配置。 |
| IP地址拥有者(IPAddressowner) | 如果一个VRRP路由器将虚拟路由器的IP地址作为真实的接口地址，则该设备是IP地址拥有者。当这台设备正常工作时，它会响应目的地址是虚拟IP地址的报文，如ping、TCP连接等 |
| 虚拟MAC地址 | 是虚拟路由器根据虚拟路由器ID生成的MAC地址。一个虚拟路由器拥有一个虚拟MAC地址，格式为:00-00-5E-00-01-{VRID}。当虚拟路由器回应ARP请求时，使用虚拟MAC地址，而不是接口的真实MAC地址。 |
| 主IP地址(Primary IP Address) | 从接口的真实IP地址中选出来的一个主用IP地址，通常选择配置的第一个IP地址。 VRRP广播报文使用主IP地址作为IP报文的源地址。 |
| Master路由器(Virtual Router Master) | 是承担转发报文或者应管ARP请求的VRRP路由器，转发报文都是发送到虚拟IP地址的。如果IP地址拥有者是可用的，通常它将成为Master。 |
| Backup路由器(Virtual Router Backup) | 在抢占模式下，如果Backup的优先级比当前Master的优先级高，将主动将自己升级成Mastero |
| 抢占模式 | 在抢占模式下，如果Backup的优先级比当前Master的优先级高，将主动将自己升级成Mastero |
2，VRRP的工作原理
VRRP将局域网的一组路由器构成一个备份组，相当于一台虚拟路由器。局域网内的主机只需要知道这个虚拟路由器的IP地址，并不需知道具体某台设备的IP地址，将网络内主机的缺省网关设置为该虚拟路由器的IP地址，主机就可以利用该虚拟网关与外部网络进行通信。VRRP将该虚拟路由器动态关联到承担传输业务的物理路由器上，当该物理路由器出现故障时，再次选择新路由器来接替业务传输工作，整个过程对用户完全透明，实现了内部网络和外部网络不间断通信。
3，VRRP的状态机
VRRP协议中定义了三种状态机：初始状态（Initialize）、活动状态（Master）、备份状态（Backup）。
- initialize：设备启动时进入此状态，当收到接口Startup的消息，将转入Backup或Master状态（IP地址拥有者的接口优先级为255，直接转为Master）。在此状态时，不会对VRRP报文做任何处理。
- Master：当路由器处于Master状态时，它将会做下列工作：定期发送VRRP报文。以虚拟MAC地址响应对虚拟IP地址的ARP请求。转发目的MAC地址为虚拟MAC地址的IP报文。如果它是这个虚拟IP地址的拥有者，则接收目的IP地址为这个虚拟IP地址的IP报文。否则，丢弃这个IP报文。如果收到比自己优先级大的报文则转为Backup状态。如果收到优先级和自己相同的报文，并且发送端的主IP地址比自己的主IP地址大，则转为Backup状态。当接收到接口的Shutdown事件时，转为Initialize。
- Backup：当路由器处于Backup状态时，它将会做下列工作：接收Master发送的VRRP报文，判断Master的状态是否正常。对虚拟IP地址的ARP请求，不做响应。丢弃目的MAC地址为虚拟MAC地址的IP报文。丢弃目的IP地址为虚拟IP地址的IP报文。Backup状态下如果收到比自己优先级小的报文时，丢弃报文，不重置定时器；如果收到优先级和自己相同的报文，则重置定时器，不进一步比较IP地址。当Backup接收到MASTER_DOWN_TIMER定时器超时的事件时，才会转为Master。当接收到接口的Shutdown事件时，转为Initialize。
4，VRRP的工作原理
R1、R2和R3属于同一个VRRP组，组成一个虚拟路由器，这个虚拟路由器有自己的IP地址192.168.10.100。虚拟IP地址可以直接指定，也可以借用该VRRP组所包含的路由器上某接口地址。物理路由器RouterA、RouterB和RouterC的实际IP地址分别是192.168.10.101、192.168.10.102和192.168.10.103。局域网内的主机只需要将缺省路由设为10.110.10.1即可，无需知道具体路由器上的接口地址。
比较优先级的大小，优先级高者当选为Master。当两台优先级相同的路由器同时竞争Master时，比较接口IP地址大小。接口地址大者当选为Master。
其它路由器作为备份路由器，随时监听Master的状态。当主路由器正常工作时，它会每隔一段时间（Advertisement_Interval）发送一个VRRP组播报文，以通知组内的备份路由器，主路由器处于正常工作状态。当组内的备份路由器一段时间（Master_Down_Interval）内没有接收到来自主路由器的报文，则将自己转为主路由器。一个VRRP组里有多台备份路由器时，短时间内可能产生多个Master，此时，路由器将会将收到的VRRP报文中的优先级与本地优先级做比较。从而选取优先级高的设备做Master。
5，ARP在keepalived中的作用
Keepalived 基于 VRRP（虚拟路由器冗余协议）实现高可用，通过多个节点（主节点、备份节点）组成一个虚拟路由器，对外提供统一的 VIP。
- ARP 的核心作用：确保 VIP 对应的 MAC 地址在网络中正确传播，使客户端能通过 ARP 解析到当前活动节点的真实 MAC 地址，从而将流量路由到正确的服务器。
二，配置LVS+keepalived实现高可用
1，准备工作
| 192.168.10.101 | LVS+keepalived |
| 192.168.10.102 | LVS+keepalived |
| 192.168.10.103 | 后端服务器httpd |
| 192.168.10.104 | 后端服务器httpd |
| 192.168.10.105 | 客户端 |
2，配置主调度器01
dnf -y install keepalived ipvsadm ##在两台调度器上都安装
##复制一份模板出来
[root@LVSK /]# cp /etc/keepalived/keepalived.conf.sample /etc/keepalived/keepalived.conf
[root@LVSK /]#vim /etc/keepalived/keepalived.conf ##修改一下参数
global_defs {
router_id LVS_01 ##修改rooterip，在同一个组内routerip可以一样
#vrrp_strict ##vrrp严格模式
}
vrrp_instance VT_1 {
state MASTER ##设置为主调度器
interface ens160 ##网卡要改为自己的网卡名
virtual_router_id 51 ##虚拟组ip，主调度器可以和从调度器一致
priority 100 ##设置优先级，范围(0-255)，优先级大的为主调度器
advert_int 1 ##vrrp通告间隔时间，单位为秒
authentication { ##密码认证
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress { ##设置虚拟ip，可以设置多个
192.168.10.100
}
}
virtual_server 192.168.10.100 80 {
delay_loop 6 设置健康检查的延迟探测时间，单位秒
lb_algo rr ##算法为轮询算法
lb_kind DR ##模式为DR(路由)模式
#persistence timeout 50 ##设置会话持久化超时时间，本次案例被注释掉了
protocol TCP
real_server 192.168.10.104 80 { ##后端真实服务器104
weight 1 ##设置权重为1
TCP_CHECK {
connect_port 80
connect_timeout 3
retry 3
delay_before_retry 3
}
}
real_server 192.168.10.105 80 { ##后端真实服务器105
weight 1 ##设置权重为1
TCP_CHECK {
connect_port 80 ##检查服务器的 80 端口 是否可连接
connect_timeout 3 ##连接超时时间为 3 秒。若 3 秒内未建立连接，则认为服务器不可用。
retry 3 ##连接失败后，重试 3 次
delay_before_retry 3 ##每次重试前等待 3 秒，避免频繁探测
}
}
}
TCP_CHECK{} ##康检查机制，用于验证后端服务器（real_server）是否正常工作3，配置从调度器02
##在从服务器只需修改当前几处，其他配置跟主调度器一致
vrrp_instance VT_1 {
state BACKUP ##模式为备份模式
interface ens160
virtual_router_id 51
priority 90 ##改从的优先级
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.10.100
}
}
##vim /etc/sysctl.conf ##添加以下三行，主从都要添加
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0 ##在centos8版本中前两行已经存在了
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
sysctl -p ##别忘了重载
##主从开启keepalived
systemctl start keepalived
##在优先级搞得调度器查看虚拟IP是否存在，这里是101
[root@localhost ~]# ip add
inet 192.168.10.100/32 scope global ens160
valid_lft forever preferred_lft forever4，配置后端服务器03，04
##在103，104搭建网站，内容不一致
yum -y install httpd
vim /var/www/html/index.html
333333
444444
systemctl start httpd ##别忘了开启网站服务
##修改内核末尾添加如下行
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
sysctl -p ##重载内核
##在103，104设置虚拟ip
ip addr add 192.168.10.100/32(虚拟的IP地址) dev lo label lo:0
[root@localhost ~]# ip add ##查看虚拟ip是否存在，103 104都要有
inet 192.168.10.100/32 scope global lo:0
valid_lft forever preferred_lft forever
5，测试
##在105客户机测试
[root@localhost ~]# curl 192.168.10.100
server2 104
[root@localhost ~]# curl 192.168.10.100
server1 103
##关闭101调度器，查看虚拟ip是否漂移到102
[root@LVSK /]# ip add
inet 192.168.10.100/32 scope global ens160
valid_lft forever preferred_lft forever
##再次进行访问
[root@localhost ~]# curl 192.168.10.100
server2 104
[root@localhost ~]# curl 192.168.10.100
server1 103