keepalived之vrrp_script詳解

通常情況下，利用keepalived做熱備，其中一台設置為master，一台設置為backup。當master出現異常后，backup自動切換為master。當backup成為master后，master恢復正常后會再次搶占成為master，導致不必要的主備切換。因此可以將兩台keepalived初始狀態均配置為backup，設置不同的優先級，優先級高的設置nopreempt解決異常恢復后再次搶占的問題。

1、vrrp_script能做什么

keepalived只能做到對網絡故障和keepalived本身的監控，即當出現網絡故障或者keepalived本身出現問題時，進行切換。但是這些還不夠，我們還需要監控keepalived所在服務器上的其他業務進程，比如說nginx，keepalived+nginx實現nginx的負載均衡高可用，如果nginx異常，僅僅keepalived保持正常，是無法完成系統的正常工作的，因此需要根據業務進程的運行狀態決定是否需要進行主備切換。這個時候，我們可以通過編寫腳本對業務進程進行檢測監控。

例如：編寫個簡單腳本查看haproxy進程是否存活

#!/bin/bash
count = `ps aux | grep -v grep | grep haproxy | wc -l`
if [ $count > 0 ]; then
    exit 0
else
    exit 1
fi

在keepalived的配置文件中增加相應配置項

vrrp_script checkhaproxy
{
    script "/home/check.sh"
    interval 3
    weight -20
}

vrrp_instance test
{
    ...
    
    track_script
    {
        checkhaproxy
    }
    
    ...
}

2、優先級更新策略

keepalived會定時執行腳本並對腳本執行的結果進行分析，動態調整vrrp_instance的優先級。

如果腳本執行結果為0，並且weight配置的值大於0，則優先級相應的增加

如果腳本執行結果非0，並且weight配置的值小於0，則優先級相應的減少

其他情況，維持原本配置的優先級，即配置文件中priority對應的值。

這里需要注意的是：

1） 優先級不會不斷的提高或者降低

2） 可以編寫多個檢測腳本並為每個檢測腳本設置不同的weight

3） 不管提高優先級還是降低優先級，最終優先級的范圍是在[1,254]，不會出現優先級小於等於0或者優先級大於等於255的情況

這樣可以做到利用腳本檢測業務進程的狀態，並動態調整優先級從而實現主備切換。

3、vrrp_script中節點權重改變算法

在Keepalived集群中，其實並沒有嚴格意義上的主、備節點，雖然可以在Keepalived配置文件中設置“state”選項為“MASTER”狀態，但是這並不意味着此節點一直就是Master角色。控制節點角色的是Keepalived配置文件中的“priority”值，但並它並不控制所有節點的角色，另一個能改變節點角色的是在vrrp_script模塊中設置的“weight”值，這兩個選項對應的都是一個整數值，其中“weight”值可以是個負整數，一個節點在集群中的角色就是通過這兩個值的大小決定的。

3.1、不設置weight

在vrrp_script模塊中，如果不設置“weight”選項值，那么集群優先級的選擇將由Keepalived配置文件中的“priority”值決定，而在需要對集群中優先級進行靈活控制時，可以通過在vrrp_script模塊中設置“weight”值來實現。

3.2、設置weight

vrrp_script 里的script返回值為0時認為檢測成功，其它值都會當成檢測失敗；

1. weight 為正時，腳本檢測成功時此weight會加到priority上，檢測失敗時不加；

   1. 主失敗:

      1. 主 priority < 從 priority + weight 時會切換。

   2. 主成功：

      1. 主 priority + weight > 從 priority + weight 時，主依然為主

2. weight 為負時，腳本檢測成功時此weight不影響priority，檢測失敗時priority – abs(weight)

   1. 主失敗:

      1. 主 priority – abs(weight) < 從priority 時會切換主從

   2. 主成功:

      1. 主 priority > 從priority 主依然為主

4、配置不搶占nopreempt帶來的問題

 

例如：A,B兩台keepalived

A的配置大概為：

vrrp_script checkhaproxy
{
    script "/etc/check.sh"
    interval 3
    weight -20

}

vrrp_instance test
{
    ....
    
    state backup
    priority 80
    nopreempt

    track_script
    {
        checkhaproxy
    }

    ....
}

 

B的配置大概為：

vrrp_script checkhaproxy
{
    script "/etc/check.sh"
    interval 3
    weight -20
}

vrrp_instance test
{
    ....
    
    state backup
    priority 70

    track_script
    {
        checkhaproxy
    }

    ....
}

 

A,B同時啟動后，由於A的優先級較高，因此通過選舉會成為master。當A上的業務進程出現問題時，優先級會降低到60。此時B收到優先級比自己低的vrrp廣播包時，將切換為master狀態。那么當B上的業務出現問題時，優先級降低到50，盡管A的優先級比B的要高，但是由於設置了nopreempt，A不會再搶占成為master狀態。

所以，可以在檢測腳本中增加殺掉keepalived進程（或者停用keepalived服務）的方式，做到業務進程出現問題時完成主備切換。

5、參考文章

keepalived之vrrp_script總結：https://my.oschina.net/hncscwc/blog/158746

Keepalived雙主模型中vrrp_script中權重改變故障排查：http://blog.51cto.com/xxrenzhe/1405571

Keepalived中Master和Backup角色選舉策略：https://www.linuxidc.com/Linux/2014-08/105884.htm