keepalived

Keepalived是一款用于保障服务高可用性的软件，它能自动侦测服务器状态、移除故障服务器、切换到正常运行的服务器、添加恢复后的服务器到集群中。

实现的基本思路

Keepalived是基于VRRP协议的实现，主要用在IP层、TCP层和应用层。

IP层：Keepalived会定期向服务器群中的服务器发送一个ICMP数据包（Ping），如果发现IP地址没有激活，Keepalived便报告这台服务器失效，并将它从服务器群中剔除。
TCP层：类似IP层，只不过这里是检测TCP服务的端口
应用层：Keepalived将根据用户的设定来检查服务程序的运行是否正常

VRRP协议

VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol)，虚拟路由冗余协议，是解决局域网中配置静态网关出现单点故障的路由协议。 VRRP是一种选择协议，它可以把一个虚拟路由器的职责，动态转交给Master进行处理；VRRP是一种路由容错协议，也可以叫做备份路由协议。当Master宕掉后，虚拟路由将启用备份路由器，从而实现网络通信可用

在具有多播或广播能力的局域网中，借助VRRP能在某台路由器出现故障时仍然提供高可靠的缺省链路，有效避免单一链路发生故障后网络中断的问题，而无需修改动态路由协议、路由发现协议等配置信息

VRRP路由器：物理的路由器，上面运行了实现VRRP协议的VRRPD程序
VRRP虚拟路由器：逻辑上的路由器，通常由多台路由器组成，可以看成是一个VRRP路由器池，对外看起来是一个路由器，就是那个虚拟的路由器，其标识称为VRID(范围是0-255)
Master和Backup：一个虚拟路由里面的多个路由器，并不是同时工作的，工作的那台称为Master，其他的就是Backup。

VRRP协议工作机制

路由器开启VRRP功能后，会根据优先级确定出Master
Master会通过IP多播包的形式来发送公告报文，Backup会接收到这些报文
如果是抢占式：Backup会跟发送报文的Master比较优先级，如果Backup优先级更高，那么Backup会抢占成为Master，而Master会让位成为Backup；如果是非抢占式：只要Master没有故障，不会出现新的Master。
如果备份路由器在连续三个公告间隔内收不到VRRP公告，或收到优先级为0的公告的话，就会按照竞选协议来选出新的Master，以保证服务的可用

VRRP负载分担

在实际组网中一般会进行VRRP负载分担方式的设置。负载分担方式是指多台路由器同时承担业务，避免设备闲置。

同一台路由器可以加入多个备份组，在不同组中有不同的优先级，使得该路由器可以在一个组中作为Master，在其他的备份组中作为Backup

keepalived结构

大致分两层结构：用户空间 user space和内核空间 kernel space

IPVS：IP虚拟服务器（IP Virtual Server），是一种提供负载平衡功能的技术
NetLink：提供高级路由及其他相关的网络功能
WatchDog：负责监控checkers和VRRP进程的状况
Checkers：负责真实服务器的健康检查，是keepalived最主要的功能。可以没有VRRP Stack，但健康检查healthchecking是一定要有的。
VRRP Stack：负责负载均衡器之间的失败切换FailOver。如果只用一个负载均衡器，则VRRP不是必须的。
IPVS wrapper：用来发送设定的规则到内核的IPVS部分
Netlink Reflector：用来设定VRRP的vip地址等
控制面板：对配置文件的编译和解析。Keepalived不是一次性解析所有的配置文件，而是用到一个模块解析一个，因此可以在每个模块看到XXX_parser.c这样的文件

配置示例

检查nginx

#!/bin/sh
# check nginx server status
NGINX=/usr/common/nginx/sbin/nginx
PORT=80

nmap localhost -p $PORT | grep "$PORT/tcp open"

#echo $?

if [ $? -ne 0 ];then
    $NGINX -s stop
    $NGINX
    sleep 3
    nmap localhost -p $PORT | grep "$PORT/tcp open"
    [ $? -ne 0 ] && cd /usr/common/keepalived/sbin && pkill keepalived

    echo "over"
fi