高可用

什么是高可用？

一台服务器出现故障无法提供服务时，备用服务器顶上去。

为什么出现高可用？

服务架构中的节点可能出现单点故障

有哪些应用场景？

nginx负载均衡节点、haproxy负载均衡节点、lvs 负载均衡节点，mysql主节点等

怎么实现高可用？

**高可用=冗余+故障自动转移。
冗余：部署多台相同功能的服务器。
故障自动转移（服务自动转移）：虚拟ip自动漂移（保证客户端访问ip不变，服务器自动切换，所以引入虚拟ip，同一时刻只有一台正常服务器占有VIP）**

实现高可用的软件？

keepalived heatbeat

keepalived 详解

基本工作原理：

keepalived以vrrp协议为基础实现了高可用。基本过程如下：

1. 将多台冗余服务器分成master节点和多个backup节点，通过优先级指定master节点。
2. master节点占有VIP，通过VIP向外提供服务。

3. master 节点通过“VIP”向backup组发心跳组播，报告master节点状态。backup若收不到vrrp包则认为master节点宕机。转至步骤一重新开始（涉及到原master又活过来的抢占和非抢占）。

   keepalived架构图（取自公众号骏马金龙）

   

4. IPVS wrapper：keepalived最开始是为lvs设计的，可以通过IPVS wrapper组件配置lvs的规则。
5. Checkers组件：使用4,5,7层的包检查lvs中real-server的健康状态，剔除不健康的，加入健康的real-server。
6. VRRP Stack模块：提供故障自动转移功能，独立于lvs。
7. Netlink Reflector模块：用来设定、监控vrrp的vip地址。

8. WatchDog模块：检测keepalived服务。

   keepalived 的进程

9. core 核心进程：root用户启动管理配置文件以及子进程
10. check子进程： 检查状态

11. vrrp子进程：通信，故障切换

    keepalived 配置文件详解

    vim /etc/keepalived/keepalived.conf

! Configuration File for keepalived
# 全局配置部分
global_defs {
# 产生故障，邮件接收人
   notification_email {
     acassen@firewall.loc
     failover@firewall.loc
     sysadmin@firewall.loc
   }
# 邮件服务器的设置
   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
#  标识节点名字，在同一局域网中唯一即可，邮件通知使用。
   router_id LVS_DEVEL
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
}
# 定义脚本，
 vrrp_script chk_haproxy_server {   
script "killall -0 haproxy"   
interval 2   
weight -2   
fall 3   
rise 1   
} 
# vrrp实例配置部分，用来定义VIP区域以及相关属性。实例名在一个配置文件中唯一，在同一组主备间一致
# 虚拟路由=master+backup 
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER  # 节点类型
    interface eth0  #发送组播包的接口
    virtual_router_id 51  #vrrp实例id，同一组，主备保持一致
    priority 100  # 优先级，主备差50
    advert_int 1  # 发送心跳包的间隔
# 认证
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
# 设置VIP，主备必须一致
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.198/24 dev ens33 label ens33:0
    }
    # keepalived只有在服务器宕机或者keepalived服务停止，才会进行主备切换，所以需要配置脚本
 track_script {
 chk_haproxy_server
 }


}

# 定义虚拟服务（IPVS相关配置）
# 虚拟ip和端口
virtual_server 192.168.200.100 443 {
    delay_loop 6    # 健康检查间隔
    lb_algo rr          # 定义负载均衡算法
    lb_kind NAT     # lvs 的模式
    persistence_timeout 50  # 连接时间
    protocol TCP   # tcp转发
    # 真实服务器的配置
    real_server 192.168.201.100 443 {
        weight 1   # 权重
        SSL_GET {  # 探活方式ssl get
            url {
              path /
              digest ff20ad2481f97b1754ef3e12ecd3a9cc
            }
            url {
              path /mrtg/
              digest 9b3a0c85a887a256d6939da88aabd8cd
            }
            connect_timeout 3  # proxy和real-server建立连接的超时时间
            nb_get_retry 3        # 重试次数
            delay_before_retry 3  # 每一次的延时重试
        }
    }
}

主备切换发生的条件

1. 服务器宕机了

2. keepalived服务进程被kill了。

   如何保证系统上服务的高可用呢？

3. 判断服务是否启动
   pgrep haproxy
   killall -0 haproxy
   ps -C haproxy
   ll /var/run/haproxy.pid

4. 若服务未启用则，停止keepalived服务
   action "/usr/bin/pkill -SIGTERM keepalived"

   keepalived脑裂

   原因：

5. 心跳线路网络不通
6. vrrp实例名不一致，优先级一致（实例名不一致，表不是一个虚拟ip，优先级一致无法选举）
7. 防火墙的拦截
   检查脑裂（备用节点检查）：
   1.ping masterip查看是否成功

8. 查看本机是否有VIP
   vip=192.168.136.199
   master_ip=192.168.136.162
   while true
   do
   vip_cont=ip a|grep -w $vip|wc -l
   ping -c1 $master_ip 1 & >/dev/null #输出重定向
   if [ $?-eq 1 -a $vip_cont -eq 1 ];then

    echo "liekaile "

   fi
   sleep(5)
   done
   如何解决脑裂
   周期性ping 虚拟路由，ping不通则关闭本机的keepalived