1.pacemaker
Pacemaker 是一款开源的高可用资源管理软件,适合大集群或者小集群。

Pacemaker 由Novell支持,SLES HAE就是用Pacemaker来管理集群,并且Pacemaker 得到了
来自Redhat,Linbit等公司的支持。

Pacemaker是Heartbeat 3.0的crm,它可以使用所有的Heartbeat的资源脚本,升级无忧。

当故障发生时, Pacemaker 会自动的开始恢复,比保证你的程序在集群的其他节点上提供服务,
接管故障的机器。你的用户甚至不会知道有故障发生!

什么是Pacemaker?
Pacemaker是一个集群资源管理者。他用资源级别的监测和恢复来保证集群服务(aka. 资源)的最
大可用性。它可以用你所擅长的基础组件(Corosync或者是Heartbeat)来实现通信和关系管理。

Pacemaker包含以下的关键特性:
监测并恢复节点和服务级别的故障存储无关,并不需要共享存储资源无关,任何能用脚本控制的
资源都可以作为服务支持使用STONITH来保证数据一致性。支持大型或者小型的集群clusters
支持 quorate(法定人数) 或 resource(资源) 驱动的集群支持任何的 冗余配置自动同步各个节
点的配置文件可以设定集群范围内的ordering, colocation and anti-colocation支持高级的
服务模式

2.keepalived
keepalived是以VRRP协议为实现基础的,VRRP全称Virtual Router Redundancy Protocol,
即虚拟路由冗余协议。

虚拟路由冗余协议,可以认为是实现路由器高可用的协议,即将N台提供相同功能的路由器组成一
个路由器组,这个组里面有一个master和多个backup,master上面有一个对外提供服务的vip(该
路由器所在局域网内其他机器的默认路由为该vip),master会发组播,当backup收不到vrrp包时
就认为master宕掉了,这时就需要根据VRRP的优先级来选举一个backup当master。这样的话就可
以保证路由器的高可用了。

keepalived主要有三个模块,分别是core、check和vrrp。core模块为keepalived的核心,负
责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析。check负责健康检查,包括常见的各种检查
方式。vrrp模块是来实现VRRP协议的。

VRRP 协议简介
在现实的网络环境中,两台需要通信的主机大多数情况下并没有直接的物理连接。对于这样的情
况,它们之间路由怎样选择?主机如何选定到达目的主机的下一跳路由,这个问题通常的解决方法
有两种:
1.在主机上使用动态路由协议(RIP、OSPF等)
2.在主机上配置静态路由

很明显,在主机上配置动态路由是非常不切实际的,因为管理、维护成本以及是否支持等诸多问题。
配置静态路由就变得十分流行,但路由器(或者说默认网关default gateway)却经常成为单点故障。
VRRP的目的就是为了解决静态路由单点故障问题,VRRP通过一竞选(election)协议来动态的将路
由任务交给LAN中虚拟路由器中的某台VRRP路由器。

VRRP 工作机制
在一个VRRP虚拟路由器中,有多台物理的VRRP路由器,但是这多台的物理的机器并不能同时工作,
而是由一台称为MASTER的负责路由工作,其它的都是BACKUP,MASTER并非一成不变,VRRP让每个
VRRP路由器参与竞选,最终获胜的就是MASTER。MASTER拥有一些特权,比如,拥有虚拟路由器的
IP地址,我们的主机就是用这个IP地址作为静态路由的。拥有特权的MASTER要负责转发发送给网关
地址的包和响应ARP请求。

VRRP通过竞选协议来实现虚拟路由器的功能,所有的协议报文都是通过IP多播(multicast)包
(多播地址224.0.0.18)形式发送的。虚拟路由器由VRID(范围0-255)和一组IP地址组成,对外表
现为一个周知的MAC地址。所以,在一个虚拟路由 器中,不管谁是MASTER,对外都是相同的MAC和
IP(称之为VIP)。客户端主机并不需要因为MASTER的改变而修改自己的路由配置,对客户端来说,
这种主从的切换是透明的。

一个虚拟路由器中,只有作为MASTER的VRRP路由器会一直发送VRRP通告信息(VRRPAdvertisement message),
BACKUP不会抢占MASTER,除非它的优先级(priority)更高。当MASTER不可用时(BACKUP收不到通告
信息), 多台BACKUP中优先级最高的这台会被抢占为MASTER。这种抢占是非常快速的(<1s),以保
证服务的连续性。由于安全性考虑,VRRP包使用了加密协议进行加密.

VRRP 工作流程
(1)初始化
路由器启动时,如果路由器的优先级是255(最高优先级,路由器拥有路由器地址),要发送VRRP
通告信息,并发送广播ARP信息通告路由器IP地址对应的MAC地址为路由虚拟MAC,设置通告信息定
时器准备定时发送VRRP通告信息,转为MASTER状态;否则进入BACKUP状态,设置定时器检查定时
检查是否收到MASTER的通告信息。

(2)Master
1.设置定时通告定时器;
2.用VRRP虚拟MAC地址响应路由器IP地址的ARP请求;
3.转发目的MAC是VRRP虚拟MAC的数据包;
4.如果是虚拟路由器IP的拥有者,将接受目的地址是虚拟路由器IP的数据包,否则丢弃;
5.当收到shutdown的事件时删除定时通告定时器,发送优先权级为0的通告包,转初始化状态;
6.如果定时通告定时器超时时,发送VRRP通告信息;
7.收到VRRP通告信息时,如果优先权为0,发送VRRP通告信息;否则判断数据的优先级是否高于本
机,或相等而且实际IP地址大于本地实际IP,设置定时通告定时器,复位主机超时定时器,转
BACKUP状态;否则的话,丢弃该通告包;

(3)Backup
1.设置主机超时定时器;
2.不能响应针对虚拟路由器IP的ARP请求信息;
3.丢弃所有目的MAC地址是虚拟路由器MAC地址的数据包;
4.不接受目的是虚拟路由器IP的所有数据包;
5.当收到shutdown的事件时删除主机超时定时器,转初始化状态;
6.主机超时定时器超时的时候,发送VRRP通告信息,广播ARP地址信息,转MASTER状态;
7.收到VRRP通告信息时,如果优先权为0,表示进入MASTER选举;否则判断数据的优先级是否高于
本机,如果高的话承认MASTER有效,复位主机超时定时器;否则的话,丢弃该通告包;

ARP查询处理
当内部主机通过ARP查询虚拟路由器IP地址对应的MAC地址时,MASTER路由器回复的MAC地址为虚
拟的VRRP的MAC地址,而不是实际网卡的 MAC地址,这样在路由器切换时让内网机器觉察不到;而
在路由器重新启动时,不能主动发送本机网卡的实际MAC地址。如果虚拟路由器开启的ARP代理
(proxy_arp)功能,代理的ARP回应也回应VRRP虚拟MAC地址;

3.区别
安装配置不同
从安装、配置、使用、维护等角度上对比,Keepalived都比Heartbeat要简单得多,Keepalived
只有1个安装文件、1个配置文件,配置文件也简单很多

协议不同
Keepalived使用的vrrp协议方式进行通信和选举,虚拟路由冗余协议Virtual Router
Redundancy Protocol

Heartbeat是基于主机或网络的服务的高可用方式 ,使用心跳进行通信和选举,Heartbeat除了
走网络外,还可以通过串口通信,貌似更可靠

应用场景不同
keepalived目的是模拟路由器的双机,lvs的高可用建议用keepavlived

heartbeat目的是用户service的双机 ,业务的高可用用heartbeat

功能不同
Keepalived主要用于集群倒换,基本没有管理功能

Heartbeat虽然复杂,但功能更强大,配套工具更全,适合做大型集群管理

使用方式基本类似
如果要基于两者设计高可用方案,最终都要根据业务需要写自定义的脚本,Keepalived的脚本没
有任何约束,随便怎么写都可以;Heartbeat的脚本有约束,即要支持service start/stop/restart
这种方式,而且Heartbeart提供了很多默认脚本,简单的绑定ip,启动apache等操作都已经有了

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