一、簡介
Keepalived是一個(gè)免費(fèi)開源的，用C編寫的類似于layer3, 4 & 7交換機(jī)制軟件，具備我們平時(shí)說的第3層、第4層和第7層交換機(jī)的功能。主要提供loadbalancing（負(fù)載均衡）和 high-availability（高可用）功能，負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)需要依賴Linux的虛擬服務(wù)內(nèi)核模塊（ipvs），而高可用是通過VRRP協(xié)議實(shí)現(xiàn)多臺機(jī)器之間的故障轉(zhuǎn)移服務(wù)。

內(nèi)核空間：主要包括IPVS（IP虛擬服務(wù)器，用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的負(fù)載均衡）和NETLINK（提供高級路由及其他相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)功能）兩個(gè)部份。
用戶空間：

WatchDog：負(fù)載監(jiān)控checkers和VRRP進(jìn)程的狀況
VRRP Stack：負(fù)載負(fù)載均衡器之間的失敗切換FailOver，如果只用一個(gè)負(fù)載均稀器，則VRRP不是必須的。
Checkers：負(fù)責(zé)真實(shí)服務(wù)器的健康檢查healthchecking，是keepalived最主要的功能。換言之，可以沒有VRRP Stack，但健康檢查healthchecking是一定要有的。
IPVS wrapper：用戶發(fā)送設(shè)定的規(guī)則到內(nèi)核ipvs代碼
Netlink Reflector：用來設(shè)定vrrp的vip地址等。
Keepalived的所有功能是配置keepalived.conf文件來實(shí)現(xiàn)的。

二、安裝與配置
從官網(wǎng)下載keepalived的最新版本，本文以當(dāng)前最新版本1.2.24為例。

2.1 安裝
shell> cd /usr/local/src
shell> wget http://www.keepalived.org/software/keepalived-1.2.24.tar.gz
shell> tar -zxvf keepalived-1.2.24.tar.gz
shell> cd keepalived-1.2.24
shell> ./configure --prefix=/usr/local/keepalived
shell> make && make install

2.2 配置
安裝完成后，進(jìn)入安裝目錄的etc目錄下，將keepalived相應(yīng)的配置文件拷貝到系統(tǒng)相應(yīng)的目錄當(dāng)中。keepalived啟動時(shí)會從/etc/keepalived目錄下查找keepalived.conf配置文件，如果沒有找到則使用默認(rèn)的配置。/etc/keepalived目錄安裝時(shí)默認(rèn)是沒有安裝的，需要手動創(chuàng)建。配置文件目錄結(jié)構(gòu)如下所示：

shell> tree -l /usr/local/keepalived/etc
-- keepalived
| ? |-- keepalived.conf
| ? `-- samples
| ? ? ? |-- keepalived.conf.status_code
| ? ? ? |-- keepalived.conf.track_interface
| ? ? ? |-- keepalived.conf.vrrp
| ? ? ? |-- 。。。
|-- rc.d
| ? `-- init.d
| ? ? ? `-- keepalived
`-- sysconfig
? ? `-- keepalived

分別對應(yīng)系統(tǒng)目錄（忽略samples目錄）：

/etc/keepalived/keepalived.conf
/etc/rc.d/init.d/keepalived
/etc/sysconfig/keepalived

將配置文件拷貝到系統(tǒng)對應(yīng)的目錄下：

shell> mkdir /etc/keepalived
shell> cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf
shell> cp /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/rc.d/init.d/keepalived
shell> cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/keepalived

設(shè)置keepalived服務(wù)開機(jī)啟動：

shell> chkconfig keepalived on
shell> service keepalived start ? #啟動服務(wù)
shell> service keepalived stop ? ?#停止服務(wù)
shell> service keepalived restart #重啟服務(wù)

另外需要注意的一點(diǎn)是，keepalived啟動時(shí)不會檢查配置文件的語法是否正確，所以我們在編寫配置文件時(shí)要特別小心，別寫錯(cuò)了，否則會出現(xiàn)一些意想不到的現(xiàn)象。

使用service keepalived start命令啟動服務(wù)時(shí)，默認(rèn)會將/etc/sysconfig/keepalived文件中KEEPALIVED_OPTIONS參數(shù)作為keepalived服務(wù)啟動時(shí)的參數(shù)，并從/etc/keepalived/目錄下加載keepalived.conf配置文件，或用-f參數(shù)指定配置文件的位置。

# Options for keepalived. See `keepalived --help' output and keepalived(8) and
# keepalived.conf(5) man pages for a list of all options. Here are the most
# common ones :
#
# --vrrp ? ? ? ? ? ? ? -P ? ?Only run with VRRP subsystem.
# --check ? ? ? ? ? ? ?-C ? ?Only run with Health-checker subsystem.
# --dont-release-vrrp ?-V ? ?Dont remove VRRP VIPs & VROUTEs on daemon stop.
# --dont-release-ipvs ?-I ? ?Dont remove IPVS topology on daemon stop.
# --dump-conf ? ? ? ? ?-d ? ?Dump the configuration data.
# --log-detail ? ? ? ? -D ? ?Detailed log messages.日志默認(rèn)輸出在/var/log/message文件中
# --log-facility ? ? ? -S ? ?0-7 Set local syslog facility (default=LOG_DAEMON)
#
KEEPALIVED_OPTIONS="-D"

運(yùn)行keepalived --help可以查看啟動時(shí)的可選參數(shù)，這些可選參數(shù)都可以配置在/etc/sysconfig/keepalived文件中的KEEPALIVED_OPTIONS選項(xiàng)中，作為服務(wù)啟動時(shí)的參數(shù)。

keepalived正常運(yùn)行后，會啟動3個(gè)進(jìn)程，其中一個(gè)是父進(jìn)程，負(fù)責(zé)監(jiān)控其子進(jìn)程。一個(gè)是vrrp子進(jìn)程，另外一個(gè)是checkers子進(jìn)程。

shell> ps -ef | grep keepalived
root ? ? ? 831 ? ? 1 ?0 11:22 ? ? ? ? ?00:00:00 keepalived -D
root ? ? ? 840 ? 831 ?0 11:22 ? ? ? ? ?00:00:00 keepalived -D
root ? ? ? 841 ? 831 ?0 11:22 ? ? ? ? ?00:00:00 keepalived -D

到此keepalived就安裝完成了。

三、keepalived.conf配置文件說明
keepalived服務(wù)安裝完成之后，后面的主要工作就是在keepalived.conf文件中配置HA和負(fù)載均衡。一個(gè)功能比較完整的常用的keepalived配置文件，主要包含三塊：全局定義塊、VRRP實(shí)例定義塊和虛擬服務(wù)器定義塊。全局定義塊是必須的，如果keepalived只用來做ha，虛擬服務(wù)器是可選的。下面是一個(gè)功能比較完整的配置文件模板：

#全局定義塊
global_defs {
? ? # 郵件通知配置
? ? notification_email {
? ? ? ? email1
? ? ? ? email2
? ? }
? ? notification_email_from email
? ? smtp_server host
? ? smtp_connect_timeout num

? ? lvs_id string
? ? router_id string ? ?## 標(biāo)識本節(jié)點(diǎn)的字條串,通常為hostname
}

#VRRP 實(shí)例定義塊
vrrp_sync_group string {?
? ? group {
? ? ? ? string
? ? ? ? string
? ? }
}

vrrp_instance string {
? ? state MASTER|BACKUP
? ? virtual_router_id num
? ? interface string
? ? mcast_src_ip @IP?
? ? priority num
? ? advert_int num
? ? nopreempt
? ? smtp_alert
? ? lvs_sync_daemon_interface string?
? ? authentication {
? ? ? ? auth_type PASS|AH
? ? ? ? auth_pass string
? ? }

? ? virtual_ipaddress { ?# Block limited to 20 IP addresses @IP
? ? ? ? @IP
? ? ? ? @IP
? ? }
}

#虛擬服務(wù)器定義塊
virtual_server (@IP PORT)|(fwmark num) {?
? ? delay_loop num
? ? lb_algo rr|wrr|lc|wlc|sh|dh|lblc?
? ? lb_kind NAT|DR|TUN
? ? persistence_timeout num?
? ? protocol TCP|UDP
? ? real_server @IP PORT {?
? ? ? ? weight num
? ? ? ? notify_down /path/script.sh
? ? ? ? TCP_CHECK {?
? ? ? ? ? ? connect_port num?
? ? ? ? ? ? connect_timeout num
? ? ? ? }
? ? }

? ? real_server @IP PORT {
? ? ? ? weight num
? ? ? ? MISC_CHECK {
? ? ? ? ? ? misc_path /path_to_script/script.sh(or misc_path “/path_to_script/script.sh <arg_list>”)
? ? ? ? }
? ? }

? ? real_server @IP PORT {
? ? ? ? weight num
? ? ? ? HTTP_GET|SSL_GET {
? ? ? ? ? ? url {?
? ? ? ? ? ? ? ? # You can add multiple url block path alphanum
? ? ? ? ? ? ? ? digest alphanum
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? connect_port num
? ? ? ? ? ? connect_timeout num?
? ? ? ? ? ? nb_get_retry num?
? ? ? ? ? ? delay_before_retry num
? ? ? ? }
? ? }
}

全局定義塊
1、email通知（notification_email、smtp_server、smtp_connect_timeout）：用于服務(wù)有故障時(shí)發(fā)送郵件報(bào)警，可選項(xiàng)，不建議用。需要系統(tǒng)開啟sendmail服務(wù)，建議用第三獨(dú)立監(jiān)控服務(wù)，如用nagios全面監(jiān)控代替。
2、lvs_id：lvs負(fù)載均衡器標(biāo)識，在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，它的值應(yīng)該是唯一的。
3、router_id：用戶標(biāo)識本節(jié)點(diǎn)的名稱，通常為hostname
4、花括號｛｝：用來分隔定義塊，必須成對出現(xiàn)。如果寫漏了，keepalived運(yùn)行時(shí)不會得到預(yù)期的結(jié)果。由于定義塊存在嵌套關(guān)系，因此很容易遺漏結(jié)尾處的花括號，這點(diǎn)需要特別注意。

VRRP實(shí)例定義塊
vrrp_sync_group：同步vrrp級，用于確定失敗切換（FailOver）包含的路由實(shí)例個(gè)數(shù)。即在有2個(gè)負(fù)載均衡器的場景，一旦某個(gè)負(fù)載均衡器失效，需要自動切換到另外一個(gè)負(fù)載均衡器的實(shí)例是哪
group：至少要包含一個(gè)vrrp實(shí)例，vrrp實(shí)例名稱必須和vrrp_instance定義的一致
vrrp_instance：vrrp實(shí)例名
1> state：實(shí)例狀態(tài)，只有MASTER 和 BACKUP兩種狀態(tài)，并且需要全部大寫。搶占模式下，其中MASTER為工作狀態(tài)，BACKUP為備用狀態(tài)。當(dāng)MASTER所在的服務(wù)器失效時(shí)，BACKUP所在的服務(wù)會自動把它的狀態(tài)由BACKUP切換到MASTER狀態(tài)。當(dāng)失效的MASTER所在的服務(wù)恢復(fù)時(shí)，BACKUP從MASTER恢復(fù)到BACKUP狀態(tài)。
2> interface：對外提供服務(wù)的網(wǎng)卡接口，即VIP綁定的網(wǎng)卡接口。如：eth0，eth1。當(dāng)前主流的服務(wù)器都有2個(gè)或2個(gè)以上的接口（分別對應(yīng)外網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)），在選擇網(wǎng)卡接口時(shí)，一定要核實(shí)清楚。
3> mcast_src_ip：本機(jī)IP地址
4> virtual_router_id：虛擬路由的ID號，每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)置必須一樣，可選擇IP最后一段使用，相同的 VRID 為一個(gè)組，他將決定多播的 MAC 地址。
5> priority：節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級，取值范圍0～254，MASTER要比BACKUP高
6> advert_int：MASTER與BACKUP節(jié)點(diǎn)間同步檢查的時(shí)間間隔，單位為秒
7> lvs_sync_daemon_inteface：負(fù)載均衡器之間的監(jiān)控接口,類似于 HA HeartBeat 的心跳線。但它的機(jī)制優(yōu)于 Heartbeat，因?yàn)樗鼪]有“裂腦”這個(gè)問題,它是以優(yōu)先級這個(gè)機(jī)制來規(guī)避這個(gè)麻煩的。在 DR 模式中，lvs_sync_daemon_inteface與服務(wù)接口interface使用同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口
8> authentication：驗(yàn)證類型和驗(yàn)證密碼。類型主要有 PASS、AH 兩種，通常使用PASS類型，據(jù)說AH使用時(shí)有問題。驗(yàn)證密碼為明文，同一vrrp 實(shí)例MASTER與BACKUP使用相同的密碼才能正常通信。
9> smtp_alert：有故障時(shí)是否激活郵件通知
10> nopreempt：禁止搶占服務(wù)。默認(rèn)情況，當(dāng)MASTER服務(wù)掛掉之后，BACKUP自動升級為MASTER并接替它的任務(wù)，當(dāng)MASTER服務(wù)恢復(fù)后，升級為MASTER的BACKUP服務(wù)又自動降為BACKUP，把工作權(quán)交給原MASTER。當(dāng)配置了nopreempt，MASTER從掛掉到恢復(fù)，不再將服務(wù)搶占過來。
11> virtual_ipaddress：虛擬IP地址池，可以有多個(gè)IP，每個(gè)IP占一行，不需要指定子網(wǎng)掩碼。注意：這個(gè)IP必須與我們的設(shè)定的vip保持一致。
虛擬服務(wù)器virtual_server定義塊
virtual_server：定義一個(gè)虛擬服務(wù)器，這個(gè)ip是virtual_ipaddress中定義的其中一個(gè)，后面一個(gè)空格，然后加上虛擬服務(wù)的端口號。
1> delay_loop：健康檢查時(shí)間間隔，單位：秒
2> lb_algo：負(fù)載均衡調(diào)度算法，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用常用方式為wlc或rr
3> lb_kind：負(fù)載均衡轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。包括DR、NAT、TUN 3種，一般使用路由（DR）轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。
4> persistence_timeout：http服務(wù)會話保持時(shí)間，單位：秒
5> protocol：轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議，分為TCP和UDP兩種
real_server：真實(shí)服務(wù)器IP和端口，可以定義多個(gè)
1> weight：負(fù)載權(quán)重，值越大，轉(zhuǎn)發(fā)的優(yōu)先級越高
2> notify_down：服務(wù)停止后執(zhí)行的腳本
3> TCP_CHECK：服務(wù)有效性檢測
* connect_port：服務(wù)連接端口
* connect_timeout：服務(wù)連接超時(shí)時(shí)長，單位：秒
* nb_get_retry：服務(wù)連接失敗重試次數(shù)
* delay_before_retry：重試連接間隔，單位：秒