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通常說的雙機熱備是指兩臺機器都在運行,但并不是兩臺機器都同時在提供服務。
當提供服務的一臺出現故障的時候,另外一臺會馬上自動接管并且提供服務,而且切換的時間非常短。
下面來以keepalived結合tomcat來實現一個web服務器的雙機熱備。
keepalived的工作原理是VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)虛擬路由冗余協議。
在VRRP中有兩組重要的概念:VRRP路由器和虛擬路由器,主控路由器和備份路由器。
VRRP路由器是指運行VRRP的路由器,是物理實體,虛擬路由器是指VRRP協議創建的,是邏輯概念。一組VRRP路由器協同工作,共同構成一臺虛擬路由器。 Vrrp中存在著一種選舉機制,用以選出提供服務的路由即主控路由,其他的則成了備份路由。當主控路由失效后,備份路由中會重新選舉出一個主控路由,來繼續工作,來保障不間斷服務。
我們在本文中的測試環境如下
兩臺物理服務器和一個虛擬服務器(vip):
master:redhat 2.6.18-53.el5? 192.168.8.4
backup: redhat 2.6.18-53.el5? 192.168.8.6
vip: 192.168.8.100
測試環境的網絡topology圖如下:
節點A 192.168.8.4 (主節點), 節點B 192.168.8.6(備用節點),虛擬IP(對外提供服務的IP 192.168.8.100)
在這種模式下,虛擬IP在某時刻只能屬于某一個節點,另一個節點作為備用節點存在。
當主節點不可用時,備用節點接管虛擬IP(即虛擬IP漂移至節點B),提供正常服務。
keepalived的原理可以這樣簡單理解:
keepalived安裝在兩臺物理服務器上,并相互監控對方是否在正常運行。
當節點A正常的時候:節點A上的keepalived會將下面的信息廣播出去:
192.168.8.100 這個IP對應的MAC地址為節點A網卡的MAC地址
圖中的其它電腦如客戶端和NodeB會更新自己的ARP表,對應192.168.8.100的MAC地址=節點A網卡的MAC地址。
當節點A發生故障的時候,節點B上的keepalived會檢測到,并且將下面的信息廣播出去:
192.168.8.100 這個IP對應的MAC地址為節點B網卡的MAC地址
圖中的其它電腦如客戶端會更新自己的ARP表,對應192.168.8.100的MAC地址=節點B網卡的MAC地址。
1,在主備機器上安裝keepalived,
步驟如下:下載keepalived-1.1.15.tar.gz,然后解壓安裝
#tar zxvf keepalived-1.1.15.tar.gz
#cd keepalived-1.1.15
#./configure
#make
#make install
2,配置keepalived
配置中的state MASTER決定了節點為主節點
priority決定了優先級,比如在有多個備用節點的時候,主節點故障后優先級值大的接管。
主節點的配置如下:
global_defs?{router_id?NodeA
}
vrrp_instance?VI_1?{state?MASTER????#設置為主服務器interface?eth0??#監測網絡接口virtual_router_id?51??#主、備必須一樣priority?100???#(主、備機取不同的優先級,主機值較大,備份機值較小,值越大優先級越高)advert_int?1???#VRRP?Multicast廣播周期秒數authentication?{auth_type?PASS??#VRRP認證方式,主備必須一致auth_pass?1111???#(密碼)
}
virtual_ipaddress?{192.168.8.100/24??#VRRP?HA虛擬地址
}
備用節點的配置如下:
global_defs?{router_id?NodeB
}
vrrp_instance?VI_1?{state?BACKUP????#設置為主服務器interface?eth0??#監測網絡接口virtual_router_id?51??#主、備必須一樣priority?90???#(主、備機取不同的優先級,主機值較大,備份機值較小,值越大優先級越高)advert_int?1???#VRRP?Multicast廣播周期秒數authentication?{auth_type?PASS??#VRRP認證方式,主備必須一致auth_pass?1111???#(密碼)
}
virtual_ipaddress?{192.168.8.100/24??#VRRP?HA虛擬地址
}
3,啟動keepalived:
keepalived -D -f /usr/local/etc/keepalived/keepalived.conf
查看log消息:
tail -f /var/log/messages
啟動主節點A后的日志為:會廣播ARP消息
[root@srv4?~]#?tail?-f?/var/log/messages
Sep?20?01:45:29?srv4?Keepalived_vrrp:?Configuration?is?using?:?34546?Bytes
Sep?20?01:45:29?srv4?Keepalived_vrrp:?VRRP?sockpool:?[ifindex(2),?proto(112),?fd(8,9)]
Sep?20?01:45:30?srv4?Keepalived_vrrp:?VRRP_Instance(VI_1)?Transition?to?MASTER?STATE
Sep?20?01:45:31?srv4?Keepalived_vrrp:?VRRP_Instance(VI_1)?Entering?MASTER?STATE
Sep?20?01:45:31?srv4?Keepalived_vrrp:?VRRP_Instance(VI_1)?setting?protocol?VIPs.
Sep?20?01:45:31?srv4?Keepalived_vrrp:?VRRP_Instance(VI_1)?Sending?gratuitous?ARPs?on?eth0?for?192.168.8.100
Sep?20?01:45:31?srv4?Keepalived_vrrp:?Netlink?reflector?reports?IP?192.168.8.100?added
Sep?20?01:45:31?srv4?Keepalived_healthcheckers:?Netlink?reflector?reports?IP?192.168.8.100?added
Sep?20?01:45:31?srv4?avahi-daemon[4029]:?Registering?new?address?record?for?192.168.8.100?on?eth0.
Sep?20?01:45:36?srv4?Keepalived_vrrp:?VRRP_Instance(VI_1)?Sending?gratuitous?ARPs?on?eth0?for?192.168.8.100
通過ip a 命令可以看到192.168.8.100/24綁定到了eth0上
[root@srv4?bin]#?ip?a
1:?lo:?<LOOPBACK,UP,LOWER_UP>?mtu?16436?qdisc?noqueue?link/loopback?00:00:00:00:00:00?brd?00:00:00:00:00:00inet?127.0.0.1/8?scope?host?loinet6?::1/128?scope?host?valid_lft?forever?preferred_lft?forever
2:?eth0:?<BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP>?mtu?1500?qdisc?pfifo_fast?qlen?1000link/ether?00:0c:29:50:2d:9d?brd?ff:ff:ff:ff:ff:ffinet?192.168.8.4/24?brd?192.168.8.255?scope?global?eth0inet?192.168.8.100/24?scope?global?secondary?eth0inet6?fe80::20c:29ff:fe50:2d9d/64?scope?link?valid_lft?forever?preferred_lft?forever
啟動備用節點B后的日志為:
Sep?20?01:47:31?hadoopsrv?Keepalived_vrrp:?Configuration?is?using?:?34262?Bytes
Sep?20?01:47:31?hadoopsrv?Keepalived_vrrp:?VRRP_Instance(VI_1)?Entering?BACKUP?STATE
Sep?20?01:47:31?hadoopsrv?Keepalived_vrrp:?VRRP?sockpool:?[ifindex(2),?proto(112),?fd(7,8)]
Sep?20?01:47:31?hadoopsrv?Keepalived:?Starting?VRRP?child?process,?pid=20567
4,在兩臺機器上安裝tomcat,安裝步驟省略
安裝完成后在節點A的機器上創建一個html文件內容如下
this?is?the?test?page
<br>
from?server?192.168.8.4
通過下面的url驗證能夠正常訪問
http://192.168.8.4:8080/test/test.html
安裝完成后在節點B的機器上創建一個html文件內容如下
this?is?the?test?page
<br>
from?server?192.168.8.6
通過下面的url驗證能夠正常訪問
http://192.168.8.6:8080/test/test.html
在主節點,節點A正常的時候通過下面的url訪問
192.168.8.100:8080/test/test.html
返回的內容應該為主節點上的html
this?is?the?test?page
<br>
from?server?192.168.8.4
將節點A的keepalived停止: killall keepalived
通過下面的url訪問
192.168.8.100:8080/test/test.html
返回的內容應該為備用節點上的內容
this?is?the?test?page
<br>
from?server?192.168.8.6
同時查看節點B的日志:發現節點B轉為主節點并且會廣播ARP消息
Sep?20?01:55:44?hadoopsrv?Keepalived_vrrp:?VRRP_Instance(VI_1)?Transition?to?MASTER?STATE
Sep?20?01:55:45?hadoopsrv?Keepalived_vrrp:?VRRP_Instance(VI_1)?Entering?MASTER?STATE
Sep?20?01:55:45?hadoopsrv?Keepalived_vrrp:?VRRP_Instance(VI_1)?setting?protocol?VIPs.
Sep?20?01:55:45?hadoopsrv?Keepalived_vrrp:?VRRP_Instance(VI_1)?Sending?gratuitous?ARPs?on?eth0?for?192.168.8.100
Sep?20?01:55:45?hadoopsrv?avahi-daemon[3769]:?Registering?new?address?record?for?192.168.8.100?on?eth0.
Sep?20?01:55:50?hadoopsrv?Keepalived_vrrp:?VRRP_Instance(VI_1)?Sending?gratuitous?ARPs?on?eth0?for?192.168.8.100
本文的目的主要是演示keepalived實現雙機熱備的功能和過程。
對于應用本身(tomcat)發生錯誤,以及"腦裂"等問題是不能解決的。