Keepalived 的高可用配置与使用
Keepalived 是一个免费开源的，用C编写的类似于layer3, 4 & 7交换机制软件，具备我们平时说的第3层、第4层和第7层交换机的功能。主要提供 loadbalancing（负载均衡）和 high-availability（高可用）功能，负载均衡实现需要依赖Linux的虚拟服务内核模块（ipvs），而高可用是通过VRRP协议实现多台机器之间的故障转移服务。
Keepalived 是一款专注于提升网络服务可靠性的开源软件，特点如下：
核心功能：提供负载均衡和高可用性服务，适用于基于 Linux的系统和网络架构。
编程语言：Keepalived 采用 C 语言编写，保证了其高性能和稳定性。
负载均衡：基于 Linux内核模块技术（IPVS, IP Virtual Server），实现第四层（传输层）的负载均衡，有效分配网络流量。
健康检查：内置多种健康检查机制，能够实时监控后端服务器的运行状态，通过预设的检查策略来确保服务的稳定性。
高可用性：通过实现虚拟路由冗余协议（VRRP），Keepalived 能够在主备服务器之间实现快速的故障转移，保障网络服务的连续性。
故障检测：集成了边界网关检测协议（BFD, Bidirectional Forwarding Detection），用于快速检测网络故障，并触发 VRRP 状态转换，以实现更快的故障恢复。
灵活性：Keepalived 的架构设计模块化，各个功能模块可以独立使用，也可以组合使用，以适应不同的网络环境和需求。
扩展性：提供了钩子机制，允许用户自定义脚本和程序，以扩展和定制 VRRP 的行为。
一、安装
Keepalived支持源码安装，同时也可以通过不同操作系统安装工具进行安装。
1.1 在线安装（yum安装）
此处以 CentOS 的 yum工具为例进行安装介绍。
yum install -y keepalived
1.2 离线安装（编译安装）
下载安装包
Keepalived 官网下载地址
解压并安装
#1. 解压：将安装包上传到服务器的 $HOME 目录，并解压
tar -zxvf $HOME/keepalived-2.0.18.tar.gz
#2. 安装配置：使用 configure命令配置"安装目录"与"核心配置文件"所在位置
cd $HOME/keepalived-2.0.18/ #进入解压目录
./configure --prefix=/usr/local/keepalived --sysconf=/etc
#--prefix：指定 keepalived 的安装位置
#--sysconf：指定 keepalived 核心配置文件所在位置（固定位置，只能使用/etc）
#如果出现安装 libnl/libnl-3 的警告，则安装 `yum -y install libnl libnl-devel`后，重新在 configure一下。
#3. 编译并安装 keepalived
make && make install
#4. 系统服务配置：把 Keepalived 注册为系统服务
#4.1 将 Keepalived 的系统配置文件，拷贝至系统 /etc 目录
cp $HOME/keepalived-2.0.18/keepalived/etc/init.d/keepalived /etc/init.d/
cp $HOME/keepalived-2.0.18/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/
#4.2 刷新系统服务，加载新添加的 Keepalived 服务
sudo systemctl daemon-reload
二、配置
配置文件 /etc/keepalived/keepalived.conf 中主要由全局段、VRRP实例段、脚本段组成
配置文档：https://keepalived.org/manpage.html
2.1 全局配置（global_defs）
允许用户设置全局相关信息，例如邮件通知信息、关键参数配置等，该段配置在Master节点和Backup节点上应当一致。
! Configuration File for keepalived
global_defs { #全局配置标识（如果下面的配置都不用，此模块也可以删除）
notification_email { #设置报警的邮件地址（依赖本机的 sendmail服务）
acassen@firewall.loc #keepalived 发生故障切换时邮件发送的目标邮箱，可以按行区分写多个
failover@firewall.loc
sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc #邮件的发送地址
smtp_server 192.168.31.1 #邮件SMTP服务器地址
smtp_connect_timeout 30 #连接超时时间（邮件SMTP服务器）
router_id LVS_DEVEL #标识此节点机器的字符串（不必是主机名，默认：本地主机名）
vrrp_skip_check_adv_addr #对所有通告报文都检查，会比较消耗性能（启用后，如果收到的通告报文和上一个报文是同一个路由器，则跳过检查，默认值为全检查）
vrrp_strict #严格遵守VRRP协议，默认会导致 VIP 无法访问（建议注释此项配置）
vrrp_garp_interval 0 #报文发送延迟，0表示不延迟
vrrp_gna_interval 0 #消息发送延迟
}
vrrp_strict （建议不加此项配置）：严格遵守VRRP协议，启用此项后以下状况，将无法启动服务:
无 VIP 地址
配置了单播邻居
在VRRP版本2中有IPv6地址，开启动此项并且没有配置vrrp_iptables时会自动开启iptables防火墙规则，默认导致VIP无法访问
如果不配置邮件报警，主备主机名不重复时，可以省略 global_defs 块，router_id 默认使用本机主机名。
2.2 虚拟路由配置（vrrp_instance）
此部分主要用来定义具体服务的实例配置，包括 Keepalived主备状态、接口、优先级、认证方式和 VIP信息等
1. 每个 VRRP实例可以认为是 Keepalived服务的一个实例， 或作为一个业务服务，在一组 Keepalived服务配置中，VRRP实例可以有多个。
2. 存在于 Master节点中的 VRRP实例配置在 Backup节点中也要有一致的配置（除了节点角色、优先级不同），这样才能实现故障切换转移
vrrp_instance VI_1 { #VRRP实例名并设定实例名称（一般为业务名称）
state MASTER #设定初始VRRP实例角色，表示主机初始状态名称是MASTER（主机 MASTER/备机 BACKUP）
interface eth0 #该实例绑定的网卡名称
virtual_router_id 51 #虚拟路由ID标识，范围 0-255；同一VRRP实例中主备设置必须一致，否则将出现脑裂问题；
priority 100 #优先级设定，权重值范围 1-254，数字越大，表示实例优先级越高；同一个VRRP实例中，Master节点优先级要高于Backup节点；
advert_int 1 #主备之间同步检查时间间隔，单位秒
authentication { #认证机制，防止非法节点进入（同一个VRRP实例的MASTER和BACKUP使用相同的密码才能正常通信）
auth_type PASS #认证类型有PASS(Simple Passwd)和AH(IPSEC)，官方推荐PASS，验证密码为明文方式，最多8位
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress { #虚拟IP，可以有多个（vip），VIP将绑定至interface参数配置的网络接口上
192.168.31.116 #指定VIP，不指定网卡，默认eth0；不指定/prefix, 默认/32
192.168.31.117/24 dev eth1 #指定VIP，网卡
192.168.31.118/24 dev eth2 label eth2:1 #指定VIP，网卡，label
#
}
track_script { #根据 vrrp_script 的结果，去调整资源优先级
check_haproxy #调用脚本
}
nopreempt #非抢占模式（默认为抢占模式），同一VRRP实例中主备设置必须一致。
preempt_delay 2 #抢占模式的延迟时间，单位秒，范围0~1000；发现低优先级MASTER后，多少秒开始抢占。
notify_master