高可用，少不了影子节点！

现在的服务，都要求7x24小时不间断运行。就凭这一点，就可以看出机器，比大多数996社畜能熬。

无论你后端的服务部署的多么复杂，最后都会聚焦到网关和负载均衡上。比如nginx、HAProxy，更有甚者用上了LVS。但这些负载均衡组件，又是如何能保证它的高可用呢？

这不得不提一下Keepalived这个组件。使用它，你可以为你的服务，做一个影子节点。使用虚IP漂移的方式，你的服务宕机的时候，影子节点就能够瞬间顶上去，能为原服务的替身。

但大多数时候，它就静静的呆在哪里，什么都不做。真的像一个影子一样。

1. 小小体验一把！

在开始之前，可以使用yum一键安装。keepalived虽然古老但是一直保持更新，最新的版本是2.2.2，让人用起来非常放心。

yum install keepalived -y

首先，看一下自己机器的网卡。由于我这里用的是虚拟机，然后有多块的网卡，我们选用的是名字叫做enp0s8的一块网卡去做接下来的操作。在命令行输入ip addr就可以找到它。

为了避免额外信息的干扰，我们做了一个干干净净的配置文件，它的位置在/etc/keepalived/keepalived.conf。这个配置文件的意思是，我们将对enp0s8这块网卡，再分配一个192.168.56.128的地址。使得后端的服务，能够通过这个ip地址访问，也能够通过原来的ip地址访问。

global_defs {
    vrrp_version 3
}
vrrp_instance VI_1 {
    interface                  enp0s8
    priority                   101
    virtual_router_id          51
    advert_int                 1
    accept
    garp_master_refresh        5
    garp_master_refresh_repeat 1
    virtual_ipaddress {
        192.168.56.128
    }
}

为了模拟后端的服务，我们使用python命令简单的启动了一个小服务。

python -m SimpleHTTPServer

然后，把keepalived启动。

systemctl start keepalived

此时，通过这个新加的ip地址，我们能够访问后端的服务了。

同时，我们再次查看服务器的网卡，发现被绑定的网卡上，已经多了一个虚拟地址。这很好啊，证明了我们第一步操作非常的棒。

2. 让vip做一下漂移！

事实证明，每块网卡上，是可以绑定多个ip地址的。只不过我们平常使用的方式就是绑定一个，所以养成了一个不正确的直观印象。

我们成功的通过keepalived，让网卡多了一个地址。但漂移体现在何方呢？又该如何去做？

为了达到这个目的，我们对刚才的8000端口，做一个高可用的判定。

n=`netstat -ltpn | grep 8000 | wc -l`

if [ $n -eq '0' ]; then
 echo "start up server"
 nohup python -m SimpleHTTPServer & 
fi

把上面的脚本，保存成check.sh，然后放在root目录下。它将在8000端口不再监听的时候，重新把它启动。

我们对keepalived的配置文件，进行一点点微小的改造。

global_defs {
    vrrp_version 3
}

vrrp_script check_server {
    script "/root/check.sh"
    interval 2
    weight -20
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    nopreempt
    interface                  enp0s8
    priority                   101
    virtual_router_id          51
    advert_int                 1
    accept
    garp_master_refresh        5
    garp_master_refresh_repeat 1
   
    track_script {
	check_server
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.56.128
    }
}

在配置文件中，我们加入了刚才的检查脚本，它将每2秒钟检查一次，如果进程死亡了，那就扶它起来。如果启动失败了，则将权重降低20。

接下来，我们在track_script上，正式挂载上这个脚本。然后，使用非抢占模式nopreempt来启动keepalived。

做好这一切之后，我们再准备一台虚拟机，然后做相同的配置。除了ip的不同，其他的都是一样的。这次是一台102的机器。

接下来，就可以试验vip的漂移了。可以做如下测试。

1. 杀掉机器A的python进程，vip:8000依然能够访问，python进程会再次被拉起
2. 杀掉机器A的keepalived进程，vip:8000依然能访问，此时虚拟ip能够在B机器上查看。此所谓漂移

重复这个过程，会发现，除非机器A和B的keepalived同时死掉了，服务才无法访问。这就很好的完成了高可用。

3. VRRP

当然，弊端也是有的。

keepalived是基于vrrp实现的。它能够做到高可用，但无法做到负载均衡（需要结合lvs等其他应用）。同一时刻，只会有同一台机器对外提供服务，另外一台会空跑，也叫做影子节点，这是一种比较大的浪费。

虽然如此，keepalived的应用也非常广泛，因为它实在是太简单了。典型的使用场景如下，但也有土豪公司会启用多于1个的备份节点。所以keepalived通常会作为负载均衡器的高可用方案。

VRRP全称Vritrual Router Redundancy Protocol（虚拟路由冗余协议）。从上面的示例可以看出，健康检查和失败切换是keepalived的两大核心功能。它的一大特性，就是虚拟，虚拟就是逻辑概念的意思，这个路由器并不存在，而是分散在各个机器上的软路由。

路由又分为主路由（master）和备份路由（backup），正常运行时，master会一直发送vrrp的广播包，告诉别人自己还活着。在发生问题的时候，会通过选举机制进行选举。一般情况下，只有一个backup则选无可选。

它的定期ICMP数据包，是工作在Layer3，也就是IP层的，使用tcpdump可以抓取到它的广播数据。

End

Keepalived应用非常广泛，尤其对于入口端的高可用建设，可以说是必备的。如果你喜欢这样的影子如影随从，或者想要体验替身的感觉，那么Keepalived正好适合你。