Keepalived设计与实现

所谓的控制面板就是对配置文件的编译和解析，Keepalived的配置文件解析比较另类，并不是一次统统解析所有的配置，只在用到某模块的时候才解析相应的配置，在每个模块里面都可以看到XXXparser.c这样的文件，就是做这个作用的。

WatchDog

这种框架提供了对子进程(VRRP和healthchecker)的监控.

IPVS 封装

Keepalived里面所有对LVS的相关操作并不直接使用ipvsadm这样的用户端程序，而是直接使用IPVS提供的函数进程操作，这些代码都在 check/ipwrapper.c 中。

KeepAlived 的安装

安装Keepalived和安装其他开源软件一样，非常的简单，configure, make, make install就可以搞定，但是还是需要简单的说明一下这个操作过程：

./configure 一一prefix=/ \
一一mandir=/usr/local/share/man \
一一with-kernel-dir=/usr/src/kernels/2.6.9-67.EL-smp-i686/
make
make install

•说明如下：

1. prefix这个指定为/吧，这样配置文件会放到目录下，方便操作。

2. mandir这个也放到Linux系统默认的man目录下，方便查看。

3. with-kernel-dir这是个重要的参数，这个参数并不表示我们要把Keepalived编进内核，而是指使用内核源码里面的头文件，也就是include目录。

◎如果要用到LVS,才需要这样的指定，否则是不需要的，而且如果要使用netlink,还需要link_watch.c这个文件

令注意 Use IPVS Framework IPVS框架一也即LVS的核心代码框架，如果不使用LVS，可以在configure时指定参数disable-lvs，这样的话，这里看到的就是No而不是Yes

IPVS sync daemon support IPVS同步进程，很显然，如果前面那项是No的话，那么这里肯定也是No,当然如果前面这项是Yes-即使用LVS,而不想使用LVS的同步进程(sync daemon),可以在configure的时候指定 disable-lvs-syncd。

Use VRRP Framework VRRP框架，这基本上是必须的，Keepalived的核心进程vrrpd。

Use LinkWatch所谓的Linkwatch大概意思是通过接收内核发出的关于网卡的状态信息来判断网卡的状态，因为是内核发出的信息，这样在用户端只需要捕捉这些信息即可，相比直接在用户端通过其他方式来实现看起来会更省资源，Keepalived在网卡超过20块的情况下推荐使用。

简而言之，如果不使用LVS功能，那么只要看到Use VRRP Frame¬work 为Yes就可以，反之，必须有Use IPVS Framework为Yes，其他都是 optional 的。

安装基本就这么简单，但是你可能还有疑问，到底在哪里下载Keepalived? 直接到Keepalived 的官网下吧：www. keepalived .org

KeepAlived 配置详解

Keepalived的所有配置都在一个配置文件里面设置，支持的配置项也比较多。但分为三类： 1. 全局配置(Global Configuration)

2. VRRPD配置

3. LVS配置

很明显，全局配置就是对整个keepalived起效的配置，不管是否使用LVS。VRRPD是keepalived的核心，LVS配置只在要使用keepalived来配置和管理LVS时需要使用，如果仅使用keepalived来做HA2，LVS的配置完全是不需要的。

配置文件都是以块(block)形式组织的，每个块都在｛和｝包围的范围内。#和!开头的行都是注释。

全局配置

全局配置包括两个子配置，即所谓的：全局定义(global definition)和静态地址路由(static ipaddress/routes)

全局定义

全局定义主要设置keepalived的通知机制和标识：

global_defs
{
notification_email
{
admin@example.com
}
notification_email_from admin@example.com
smtp_server 127.0.0.1
stmp_connect_timeout 30
router_id my_hostname

} • notification_email指定keepalived在发生事件(比如切换)时，需要发送email到的对象，可以有多个，每行一个。

• smtp_*指定发送email的smtp服务器，如果本地开启了 sendmail的话，可以使用上面的默认配置。

• route_id运行keepalived的机器的一个标识。

静态地址和路由

所谓静态(static)就是说不会随vrrpd instance的开/关而变化的，VIP就不是static的，会随着vrrpd而添加/删除。这个配置可以用来给服务器配置静态的IP地址/路由，当然如果服务器的配置里面已经有这些配置，这里就不需要设置了。

static_ipaddress
{
192.168.1.1/24 brd + dev eth0 scope global
}
static_routes
{
src $SRC_IP to $DST_IP dev $SRC_DEVICE
src $SRC_IP to $DST_IP via $GW dev $SRC_DEVICE
}

每一行设置一个IP，这些配置都是Linux下ip这个命令的参数，比如上面的 192.168.1.1/24 brd + dev ethO scope global， keepalived最终会直接使用ip addr add 192.168.1.1/24 brd + dev ethO scope global来添加，所以这里的配置都要符合ip命令的规则。

这就是全局配置段的全部。

VRRPD 配置

VRRPD的配置也包括2部分:VRRP同步组(synchroization group )和V RRP实例(VRRP Instance)» VRRP Sync Groups(s)

不使用Sync Group的话，如果机器(或者说router)有两个网段，一个内网一个外网，每个网段开启一个VRRP实例，假设VRRP配置为检查内网，那么当外网出现问题时，VRRPD认为自己仍然健康，那么不会发送Master和Backup的切换，从而导致了问题。Sync group就是为了解决这个问题，可以把两个实例都放进一个Sync Group，这样的话，group里面任何一个实例出现问题都会发生切换。

vrrp_sync_group VG_1 {
group { inside_network	#这里是实例名(比如VI_1)
outside_network
}
notify_master /path/to/to_master.sh notify_backup /path_to/to_backup.sh notify_fault "/path/fault.sh VG_1"
notify /path/to/notify.sh smtp_alert

} • notify_master指定当切换到Master时，执行的脚本，这个脚本可以传入参数(引号引起)，其他2个类推。

• notify指令有3个参数，这些参数由keepalived提供：$l(GROUP—INSTANCE),$2(group或者 instance 的名字),$3(MASTER—BACKUP—FAULT)

• smtp_alter使用globaLdefs里面定义的邮件地址和smtp服务器在切换后发送邮件通知。

VRRP 实例(ins tance)配置

VRRP实例就表示在上面开启了VRRP协议，这个实例说明了VRRP的一些特性，比如主从、VRID等等，可以在每个interface上开启一个实例。VRRP实例配置主要定义vrrp_sync_group里面的每个组的漂移IP等。

vrrp_instance inside_network {
state MASTER interface eth0 dont_track_primary
track_interface {
eth0
eth1
}
mcast_src_ip <IPADDR> garp_master_delay 10 virtual_router_id 51 priority 100 advert_int 1
authentication { auth_type PASS autp_pass 1234
}
virtual_ipaddress {
#<IPADDR>/<MASK> brd <IPADDR> dev <STRING> scope <SCOPT> label <LABEL> 192.168.200.17/24 dev eth1
192.168.200.18/24 dev eth2 label eth2:1
}
virtual_routes {
# src <IPADDR> [to] <IPADDR>/<MASK> via|gw <IPADDR> dev <STRING> scope <SCOPE> src 192.168.100.1 to 
192.168.109.0/24 via 192.168.200.254 dev eth1 192.168.110.0/24 via 192.168.200.254 dev eth1
192.168.111.0/24 dev eth2
192.168.112.0/24 via 192.168.100.254
}
nopreempt
preemtp_delay 300
debug
}

state state指定instance的初始(Initial)状态，在两台router都启动后，马上会发生竞选，高priority的会竞选为Master，所以这里的state并不表示这台就一直是Master。

interface inside_network实例绑定的网卡

dont_track_primary 忽略VRRP的interface错误(默认不设置)

track_interface设置额外的监控，里面的任意一个网卡出现问题，都会进入FAULT状态

mcas t_src_ip发送多播包的地址，如果不设置，默认使用绑定的网卡的primary IP。

garp_master_delay 在切换到MASTER状态后，延迟进行gratuitous ARP请求

virtual_router_id VRID标记(0... 255)

priority 100高优先级竞选为MASTER, MASTER要高于BACKUP至少50

advert_int检查间隔，默认Is

virtual_ipaddress里面指定漂移地址(VIP),也就是切换到MASTER时，这些IP会被添加，切换到BACKUP时，这些IP被删除(传给ipaddr 命令)，所以每台服务器上可以不绑定任何虚拟地址，而都把他们放virtuaLipaddress里面(可以多个)，keepalived会自动使用ip addr进行绑定(不需要以来ifcfg-eth0),ip add可以看到

virtual_routes和virtuaLipaddress—样，发生切换时添加/删除路由

lvs_sync_daemon_interface lvs syncd绑定的网卡

authentication这一段设置认证

auth_type认证方式，支持PASS和AH

auth_pass认证的密码

nopreempt设置为不抢占，注意这个配置只能设置在state为BACKUP的主机上，而且这个主机的priority必须比另外一台高 preempt_delay抢占延迟，默认5分钟

debug Debug级另lj

notify_master 和sync group里面的配置一样。

LVS配置

LVS的配置也包括2部分:虚拟主机组(virtual server group)和虚拟主机(virtual server) 0这些配置都会传递给ipvsadm作为参数。

虚拟主机组

这个配置段是可选的，目的是为了让一台RealServer上的某个service可以属于多个Virtual Server，并且只做一次健康检查。

virtual_server_group <STRING> {
# VIP port
<IPADDR> <PORT>
<IPADDR> <PORT>
fwmark <INT> }

虚拟主机 virtuaLserver可以以下面3种方式中的任意一种配置：

1. virtuaLserver IP port

2. virtuaLserver fwmark int

3. virtuaLserver group string

如下例：

virtual_server 192.168.1.2 80 {	# 设置一个virtual server: VIP:Vport
delay_loop 3	# service polling的delay时间
lb_algo	rr|wrr|lc|wlc|lblc|sh|dh # LVS的调度算法
lb_kind	NAT|DR|TUN	# LVS集群模式
persistence_timeout 120	# 会话保持时间（秒）
persistence_granularity <NETMASK> # LVS会话保持粒度，ipvsadm中 的-M参数，默认是Oxffffffff，即根据每个客户端做会话保持。
protocol TCP	#使用的协议是TCP还是UDP
ha_suspend	# suspendhealthchecker's activity
virtualhost <string>	# HTTP_GET做健康检查时，检查的Web服务器的虚拟主机（即Host:头）
sorry_server <IPADDR> <PORT>	# 备用机，所有的real server失效后启用
#每台RealServer都需要一个下面的配置项
real_server <IPADDR> <PORT>
{
weight 1	#默认为1，0为失效
inhibit_on_failure	#在服务器健康检查失败时，将其weight设置为0,而不是直接从IPVS里面删除。
notify_up	<STRING> | <QUOTED-STRING> # 在检测到service up后执行的脚本
notify_down <STRING> | <QUOTED-STRING> # 在检测到service down后执行的脚本
# 下面配置任意一种健康检查方式:HTTP_GET|SSL_GET|TCP_CHECK|SMTP_CHECK|MISC_CHECK
HTTP_GET | SSL_GET
{	url {	# HTTP/SSL检查的URL,这里可以指定多个URL
path /
digest <STRING> # SSL检查后的摘要信息（genhash工具算出）	status_code 200	# HTTP检查的返回状态码
}
connect_port 80	# 健康检查端口
#以此地址发送请求对服务器进行健康检查
bindto <IPADD>
connect_timeout	#连接超时时间
nb_get_retry	3	# 重连次数
delay_before_retry 2	# 重连间隔时间（秒）
} # END OF HTTP_GET|SSL_GET

# TCP方式的健康检查
TCP_CHECK {
connect_port 80
bindto 192.168.1.1
connect_timeout 4
} # TCP_CHECK
# SMTP方式健康检查
SMTP_CHECK
#这里的配置意义和H TTP里面的类似 host {
connect_ip <IP ADDRESS>
connect_port <PORT>	# 默认检查25端口
bindto <IP ADDRESS>
}
connect_timeout <INTEGER>
retry <INTEGER> delay_before_retry <INTEGER>
#	"smtp HELO"请求命令的参数，可选的。
helo_name <STRING>|<QUOTED-STRING>
} #SMTP_CHECK
#MISC健康检查方式，执行一个程序
MISC_CHECK
{
#外部程序或脚本路径
misc_path <STRING>|<QUOTED-STRING>
#脚本执行的超时时间
misc_timeout <INT>
#	如果设置 了misc_dynamic的话，healthchecker程序 的退出状态码会用来动态调整服务器的权重(weigh t).
#返回0：健康检查OK，权重不被修改
#返回1：健康检查失败，权重设为0
#返回2-255:健康检查OK,权重设置为：退出状态码-2, 比如返回255，那么weight=255-2=253
misc_dynamic
}
} # Realserver
}	# Virtual Server

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