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【大商派源码】【retrofit指南源码】【java源码链表】keepalived 源码安装

2024-11-30 09:57:16 来源：建仓主图提示指标源码分类：焦点

1.mycat 高可用
2.Linux实现ARP缓存老化时间原理问题深入解析
3.Keepalived原理与使用
4.运维工程师课程大纲
5.keepalive部署虚拟IP项目
6.åªä¸ªlinuxç³»ç»å¥½ç¨

keepalived 源码安装

mycat 高可用

mycat 可通过 zookeeper 集群进行配置文件管理。源码

1.1 搭建 zookeeper 集群

此处不做 zookeeper集群搭建讲解

1.2 配置mycat支持zookeeper

修改 mycat conf 目录下myid.properties

loadZk=true # zk集群地址，安装多个用",源码"隔开 zkURL=..3.:,..3.:,..3.: # zk集群内Mycat集群ID clusterId=mycat-cluster-1 # Mycat集群内本实例ID，禁止重复 myid=mycat_fz_ # Mycat集群内节点个数 clusterSize=3 #集群内所有节点的安装 id clusterNodes=mycat_fz_,mycat_fz_,mycat_fz_ #server booster ; booster install on db same server,will reset all minCon to 1 type=server boosterDataHosts=dataHost1

1.3 自定义配置

将需要修改的配置文件替换到 conf 目录中的 zkconf 目录下,只需要在一台机器修改即可,需要注意 conf目录中的 server.xml 中用户名和密码与 zkconf 中的不一致

1.4 上传配置

执行修改了配置文件的 mycat 下的bin 目录下的initzkdata.sh,上传配置文件,(在修改了配置文件的机器上执行)

./initzkdata.sh

1.5 启动所有 mycat

启动后发现其他 mycat conf 下的配置文件已经自动变化为修改的内容,是zookeeper 中下载的

2. 使用的是 lvs+keepalived 的方式

此处使用的是 lvs+keepalived 的方式实现mycat高可用负载均衡集群

2.1 配置环境

角色主机IP 主机名操作系统版本软件版本

VIP ..3.

LVS-DR-Master ..3. keepalived CentOS6.9 Keepalived v1.2.，LVS 1.2.1

LVS-DR-Backup ..3. keepalived CentOS6.9 Keepalived v1.2.，源码LVS 1.2.1

mycat-Realserver ..3. mycat CentOS6.9 mycat v1.6.5

2.2 安装keepalived和ipvsadm

注意：ipvsadm并不是安装大商派源码lvs，它只是源码lvs的配置工具。在 CentOS1.1 的安装内核版本中是默认支持的。因此，源码这里不需要重新安装。安装使用 yum 的源码安装方式，分别在 keepalived 和 keepalived 两台主机上安装 keepalived 和 ipvsadm。安装除了这种简易方式外，源码也可直接编译官方的安装源码包。安装步骤可参考文档。源码

2.3 配置Keepalived

2.3.1 master

vi /etc/keepalived/keepalived.conf

配置详细内容如下，注意优先级、状态、接口、虚拟IP地址、负载调度算法、服务器节点配置、检查间隔、会话保持时间、协议类型等参数设置。

2.3.2 backup

备份机配置与主机一致，除了优先级和状态修改外。

在配置文件中，特别需要注意的是interface的修改，根据实际情况进行相应的修改。

2.4 安装配置 mycat

安装mycat请参考相关文档。

2.4.1 绑定虚拟 vip

在mycat服务器上为lo:0绑定VIP地址、抑制ARP广播。

执行脚本./realserver.sh start在mycat和mycat、mycat三台主机上。

2.4.2 查看

运行 ifconfig 查看结果。

2.5 启动 keeplive

分别在keepalived和keepalived上启动Keepalived服务。

2.5.1 查看

通过ipvsadm -L 查看映射。

2.5.2 测试

通过一台装有 mysql的机器连接虚拟 ip 发现可以登录数据库。

2.5.3 查看转发

再次在 keepalived 的机器执行ipvsadm -L,发现被转到上面一次。

2.5.4 负载均衡方式

与配置相关，多次都指向一个机器，retrofit指南源码因为我们在 keepalived 的配置文件中persistence_timeout属性指定为，则代表秒内同一个机器来的请求会被 hash 一致性分配。如果想实现严格意义上面的轮询，修改为0即可。

Linux实现ARP缓存老化时间原理问题深入解析

一.问题

众所周知，ARP是一个链路层的地址解析协议，它以IP地址为键值，查询保有该IP地址主机的MAC地址。协议的详情就不详述了，你可以看RFC，也可以看教科书。这里写这么一篇文章，主要是为了做一点记录，同时也为同学们提供一点思路。具体呢，我遇到过两个问题：

1.使用keepalived进行热备份的系统需要一个虚拟的IP地址，然而该虚拟IP地址到底属于哪台机器是根据热备群的主备来决定的，因此主机器在获得该虚拟IP的时候，必须要广播一个免费的arp，起初人们认为这没有必要，理由是不这么做，热备群也工作的很好，然而事实证明，这是必须的；

2.ARP缓存表项都有一个老化时间，然而在linux系统中却没有给出具体如何来设置这个老化时间。那么到底怎么设置这个老化时间呢？

二.解答问题前的说明

ARP协议的规范只是阐述了地址解析的细节，然而并没有规定协议栈的实现如何去维护ARP缓存。ARP缓存需要有一个到期时间，这是必要的，因为ARP缓存并不维护映射的状态，也不进行认证，因此协议本身不能保证这种映射永远都是正确的，它只能保证该映射在得到arp应答之后的一定时间内是有效的。这也给了ARP欺骗以可乘之机，不过本文不讨论这种欺骗。

像Cisco或者基于VRP的华为设备都有明确的配置来配置arp缓存的到期时间，然而Linux系统中却没有这样的配置，起码可以说没有这样的直接配置。Linux用户都知道如果需要配置什么系统行为，那么使用sysctl工具配置procfs下的sys接口是一个方法，然而当我们google了好久，java源码链表终于发现关于ARP的配置处在/proc/sys/net/ipv4/neigh/ethX的时候，我们最终又迷茫于该目录下的N多文件，即使去查询Linux内核的Documents也不能清晰的明了这些文件的具体含义。对于Linux这样的成熟系统，一定有办法来配置ARP缓存的到期时间，但是具体到操作上，到底怎么配置呢？这还得从Linux实现的ARP状态机说起。

如果你看过《Understading Linux Networking Internals》并且真的做到深入理解的话，那么本文讲的基本就是废话，但是很多人是没有看过那本书的，因此本文的内容还是有一定价值的。

Linux协议栈实现为ARP缓存维护了一个状态机，在理解具体的行为之前，先看一下下面的图(该图基于《Understading Linux Networking Internals》里面的图-修改，在第二十六章)：

在上图中，我们看到只有arp缓存项的reachable状态对于外发包是可用的，对于stale状态的arp缓存项而言，它实际上是不可用的。如果此时有人要发包，那么需要进行重新解析，对于常规的理解，重新解析意味着要重新发送arp请求，然后事实上却不一定这样，因为Linux为arp增加了一个“事件点”来“不用发送arp请求”而对arp协议生成的缓存维护的优化措施，事实上，这种措施十分有效。这就是arp的“确认”机制，也就是说，如果说从一个邻居主动发来一个数据包到本机，那么就可以确认该包的“上一跳”这个邻居是有效的，然而为何只有到达本机的包才能确认“上一跳”这个邻居的有效性呢？因为Linux并不想为IP层的处理增加负担，也即不想改变IP层的原始语义。

Linux维护一个stale状态其实就是为了保留一个neighbour结构体，在其状态改变时只是个别字段得到修改或者填充。如果按照简单的实现，只保存一个reachable状态即可，其到期则删除arp缓存表项。Linux的做法只是做了很多的优化，但是如果你为这些优化而绞尽脑汁，那就悲剧了...

三.Linux如何来维护这个stale状态

在Linux实现的ARP状态机中，最复杂的trtx指标源码就是stale状态了，在此状态中的arp缓存表项面临着生死抉择，抉择者就是本地发出的包，如果本地发出的包使用了这个stale状态的arp缓存表项，那么就将状态机推进到delay状态，如果在“垃圾收集”定时器到期后还没有人使用该邻居，那么就有可能删除这个表项了，到底删除吗？这样看看有木有其它路径使用它，关键是看路由缓存，路由缓存虽然是一个第三层的概念，然而却保留了该路由的下一条的ARP缓存表项，这个意义上，Linux的路由缓存实则一个转发表而不是一个路由表。

如果有外发包使用了这个表项，那么该表项的ARP状态机将进入delay状态，在delay状态中，只要有“本地”确认的到来(本地接收包的上一跳来自该邻居)，linux还是不会发送ARP请求的，但是如果一直都没有本地确认，那么Linux就将发送真正的ARP请求了，进入probe状态。因此可以看到，从stale状态开始，所有的状态只是为一种优化措施而存在的，stale状态的ARP缓存表项就是一个缓存的缓存，如果Linux只是将过期的reachable状态的arp缓存表项删除，语义是一样的，但是实现看起来以及理解起来会简单得多！

再次强调，reachable过期进入stale状态而不是直接删除，是为了保留neighbour结构体，优化内存以及CPU利用，实际上进入stale状态的arp缓存表项时不可用的，要想使其可用，要么在delay状态定时器到期前本地给予了确认，比如tcp收到了一个包，要么delay状态到期进入probe状态后arp请求得到了回应。否则还是会被删除。

四.Linux的ARP缓存实现要点

在blog中分析源码是儿时的记忆了，现在不再浪费版面了。只要知道Linux在实现arp时维护的几个定时器的要点即可。

1.Reachable状态定时器

每当有arp回应到达或者其它能证明该ARP表项表示的knime源码解读邻居真的可达时，启动该定时器。到期时根据配置的时间将对应的ARP缓存表项转换到下一个状态。

2.垃圾回收定时器

定时启动该定时器，具体下一次什么到期，是根据配置的base_reachable_time来决定的，具体见下面的代码：

复制代码

代码如下:

static void neigh_periodic_timer(unsigned long arg)

{

...

if (time_after(now, tbl-last_rand + * HZ)) { //内核每5分钟重新进行一次配置

struct neigh_parms *p;

tbl-last_rand = now;

for (p = tbl-parms; p; p = p-next)

p-reachable_time =

neigh_rand_reach_time(p-base_reachable_time);

}

...

/* Cycle through all hash buckets every base_reachable_time/2 ticks.

* ARP entry timeouts range from 1/2 base_reachable_time to 3/2

* base_reachable_time.

expire = tbl-parms.base_reachable_time 1;

expire /= (tbl-hash_mask + 1);

if (!expire)

expire = 1;

//下次何时到期完全基于base_reachable_time);

mod_timer(tbl-gc_timer, now + expire);

...

}

static void neigh_periodic_timer(unsigned long arg)

{

...

if (time_after(now, tbl-last_rand + * HZ)) { //内核每5分钟重新进行一次配置

struct neigh_parms *p;

tbl-last_rand = now;

for (p = tbl-parms; p; p = p-next)

p-reachable_time =

neigh_rand_reach_time(p-base_reachable_time);

}

...

/* Cycle through all hash buckets every base_reachable_time/2 ticks.

* ARP entry timeouts range from 1/2 base_reachable_time to 3/2

* base_reachable_time.

expire = tbl-parms.base_reachable_time 1;

expire /= (tbl-hash_mask + 1);

if (!expire)

expire = 1;

//下次何时到期完全基于base_reachable_time);

mod_timer(tbl-gc_timer, now + expire);

...

}

一旦这个定时器到期，将执行neigh_periodic_timer回调函数，里面有以下的逻辑，也即上面的...省略的部分：

复制代码

代码如下:

if (atomic_read(n-refcnt) == 1 //n-used可能会因为“本地确认”机制而向前推进

(state == NUD_FAILED ||time_after(now, n-used + n-parms-gc_staletime))) {

*np = n-next;

n-dead = 1;

write_unlock(n-lock);

neigh_release(n);

continue;

}

if (atomic_read(n-refcnt) == 1 //n-used可能会因为“本地确认”机制而向前推进

(state == NUD_FAILED ||time_after(now, n-used + n-parms-gc_staletime))) {

*np = n-next;

n-dead = 1;

write_unlock(n-lock);

neigh_release(n);

continue;

}

如果在实验中，你的处于stale状态的表项没有被及时删除，那么试着执行一下下面的命令：

[plain] view plaincopyprint?ip route flush cache

ip route flush cache然后再看看ip neigh ls all的结果，注意，不要指望马上会被删除，因为此时垃圾回收定时器还没有到期呢...但是我敢保证，不长的时间之后，该缓存表项将被删除。

五.第一个问题的解决

在启用keepalived进行基于vrrp热备份的群组上，很多同学认为根本不需要在进入master状态时重新绑定自己的MAC地址和虚拟IP地址，然而这是根本错误的，如果说没有出现什么问题，那也是侥幸，因为各个路由器上默认配置的arp超时时间一般很短，然而我们不能依赖这种配置。请看下面的图示：

如果发生了切换，假设路由器上的arp缓存超时时间为1小时，那么在将近一小时内，单向数据将无法通信(假设群组中的主机不会发送数据通过路由器，排出“本地确认”，毕竟我不知道路由器是不是在运行Linux)，路由器上的数据将持续不断的法往原来的master，然而原始的matser已经不再持有虚拟IP地址。

因此，为了使得数据行为不再依赖路由器的配置，必须在vrrp协议下切换到master时手动绑定虚拟IP地址和自己的MAC地址，在Linux上使用方便的arping则是：

[plain] view plaincopyprint?arping -i ethX -S 1.1.1.1 -B -c 1

arping -i ethX -S 1.1.1.1 -B -c 1这样一来，获得1.1.1.1这个IP地址的master主机将IP地址为...的ARP请求广播到全网，假设路由器运行Linux，则路由器接收到该ARP请求后将根据来源IP地址更新其本地的ARP缓存表项(如果有的话)，然而问题是，该表项更新的结果状态却是stale，这只是ARP的规定，具体在代码中体现是这样的，在arp_process函数的最后：

复制代码

代码如下:

if (arp-ar_op != htons(ARPOP_REPLY) || skb-pkt_type != PACKET_HOST)

state = NUD_STALE;

neigh_update(n, sha, state, override ? NEIGH_UPDATE_F_OVERRIDE : 0);

if (arp-ar_op != htons(ARPOP_REPLY) || skb-pkt_type != PACKET_HOST)

state = NUD_STALE;

neigh_update(n, sha, state, override ? NEIGH_UPDATE_F_OVERRIDE : 0);

由此可见，只有实际的外发包的下一跳是1.1.1.1时，才会通过“本地确认”机制或者实际发送ARP请求的方式将对应的MAC地址映射reachable状态。

更正：在看了keepalived的源码之后，发现这个担心是多余的，毕竟keepalived已经很成熟了，不应该犯“如此低级的错误”，keepalived在某主机切换到master之后，会主动发送免费arp，在keepalived中有代码如是：

复制代码

代码如下:

vrrp_send_update(vrrp_rt * vrrp, ip_address * ipaddress, int idx)

{

char *msg;

char addr_str[];

if (!IP_IS6(ipaddress)) {

msg = "gratuitous ARPs";

inet_ntop(AF_INET, ipaddress-u.sin.sin_addr, addr_str, );

send_gratuitous_arp(ipaddress);

} else {

msg = "Unsolicited Neighbour Adverts";

inet_ntop(AF_INET6, ipaddress-u.sin6_addr, addr_str, );

ndisc_send_unsolicited_na(ipaddress);

}

if (0 == idx debug ) {

log_message(LOG_INFO, "VRRP_Instance(%s) Sending %s on %s for %s",

vrrp-iname, msg, IF_NAME(ipaddress-ifp), addr_str);

}

vrrp_send_update(vrrp_rt * vrrp, ip_address * ipaddress, int idx)

{

char *msg;

char addr_str[];

if (!IP_IS6(ipaddress)) {

msg = "gratuitous ARPs";

inet_ntop(AF_INET, ipaddress-u.sin.sin_addr, addr_str, );

send_gratuitous_arp(ipaddress);

} else {

msg = "Unsolicited Neighbour Adverts";

inet_ntop(AF_INET6, ipaddress-u.sin6_addr, addr_str, );

ndisc_send_unsolicited_na(ipaddress);

}

if (0 == idx debug ) {

log_message(LOG_INFO, "VRRP_Instance(%s) Sending %s on %s for %s",

vrrp-iname, msg, IF_NAME(ipaddress-ifp), addr_str);

}

六.第二个问题的解决

扯了这么多，在Linux上到底怎么设置ARP缓存的老化时间呢？

我们看到/proc/sys/net/ipv4/neigh/ethX目录下面有多个文件，到底哪个是ARP缓存的老化时间呢？实际上，直接点说，就是base_reachable_time这个文件。其它的都只是优化行为的措施。比如gc_stale_time这个文件记录的是“ARP缓存表项的缓存”的存活时间，该时间只是一个缓存的缓存的存活时间，在该时间内，如果需要用到该邻居，那么直接使用表项记录的数据作为ARP请求的内容即可，或者得到“本地确认”后直接将其置为reachable状态，而不用再通过路由查找，ARP查找，ARP邻居创建，ARP邻居解析这种慢速的方式。

默认情况下，reachable状态的超时时间是秒，超过秒，ARP缓存表项将改为stale状态，此时，你可以认为该表项已经老化到期了，只是Linux的实现中并没有将其删除罢了，再过了gc_stale_time时间，表项才被删除。在ARP缓存表项成为非reachable之后，垃圾回收器负责执行“再过了gc_stale_time时间，表项才被删除”这件事，这个定时器的下次到期时间是根据base_reachable_time计算出来的，具体就是在neigh_periodic_timer中：

复制代码

代码如下:

if (time_after(now, tbl-last_rand + * HZ)) {

struct neigh_parms *p;

tbl-last_rand = now;

for (p = tbl-parms; p; p = p-next)

//随计化很重要，防止“共振行为”引发的ARP解析风暴

p-reachable_time =neigh_rand_reach_time(p-base_reachable_time);

}

...

expire = tbl-parms.base_reachable_time 1;

expire /= (tbl-hash_mask + 1);

if (!expire)

expire = 1;

mod_timer(tbl-gc_timer, now + expire);

if (time_after(now, tbl-last_rand + * HZ)) {

struct neigh_parms *p;

tbl-last_rand = now;

for (p = tbl-parms; p; p = p-next)

//随计化很重要，防止“共振行为”引发的ARP解析风暴

p-reachable_time =neigh_rand_reach_time(p-base_reachable_time);

}

...

expire = tbl-parms.base_reachable_time 1;

expire /= (tbl-hash_mask + 1);

if (!expire)

expire = 1;

mod_timer(tbl-gc_timer, now + expire);

可见一斑啊！适当地，我们可以通过看代码注释来理解这一点，好心人都会写上注释的。为了实验的条理清晰，我们设计以下两个场景：

1.使用iptables禁止一切本地接收，从而屏蔽arp本地确认，使用sysctl将base_reachable_time设置为5秒，将gc_stale_time为5秒。

2.关闭iptables的禁止策略，使用TCP下载外部网络一个超大文件或者进行持续短连接，使用sysctl将base_reachable_time设置为5秒，将gc_stale_time为5秒。

在两个场景下都使用ping命令来ping本地局域网的默认网关，然后迅速Ctrl-C掉这个ping，用ip neigh show all可以看到默认网关的arp表项，然而在场景1下，大约5秒之内，arp表项将变为stale之后不再改变，再ping的话，表项先变为delay再变为probe，然后为reachable，5秒之内再次成为stale，而在场景2下，arp表项持续为reachable以及dealy，这说明了Linux中的ARP状态机。那么为何场景1中，当表项成为stale之后很久都不会被删除呢？其实这是因为还有路由缓存项在使用它，此时你删除路由缓存之后，arp表项很快被删除。

七.总结

1.在Linux上如果你想设置你的ARP缓存老化时间，那么执行sysctl -w net.ipv4.neigh.ethX=Y即可，如果设置别的，只是影响了性能，在Linux中，ARP缓存老化以其变为stale状态为准，而不是以其表项被删除为准，stale状态只是对缓存又进行了缓存；

2.永远记住，在将一个IP地址更换到另一台本网段设备时，尽可能快地广播免费ARP，在Linux上可以使用arping来玩小技巧。

Keepalived原理与使用

部署与配置

安装部署可选择在镜像站下载安装或通过官网下载源码编译安装。

使用yum install keepalived或tar -zxvf keepalived-2.2.7.tar.gz、cd keepalived-2.2.7及./configure --prefix=/usr/local/keepalived --sysconf=/etc完成安装。

针对可能出现的依赖错误，按照提示安装对应依赖包。

完成安装后，需通过cd xxxx/keepalived-2.2.7/keepalived/etc将keepalived注册为系统服务，实现开机启动。

主服务器配置（Master）

完整的keepalived配置主要包含全局定义、VRRP实例定义及虚拟服务器定义三大部分。

虚拟服务器定义用于健康监测与流量分发，区别于nginx等反向代理服务，keepalived专注于四层流量分发。

若仅为高可用配置，虚拟服务器定义块非必要。

生产环境配置备服务器

配置完成后重启keepalived服务，实现高可用部署。

VIP无法ping通

若配置了vrrp_strict，防火墙会自动生成规则，导致无法ping通主节点VIP。可调整配置避免生成该规则，但生产环境不建议开启此功能。

非抢占模式下，未绑定VIP

keepalived部署分为抢占与非抢占模式。选择模式依据需求，稳定性要求高时，建议使用非抢占模式。

非抢占模式下，需配置以避免VIP无法绑定。

同一网段下，virtual_router_id（VRID）不能重复

VRID用于标识不同的VRRP组，同一网段下不能重复使用，否则可能引起错误。

运维工程师课程大纲

运维工程师课程大纲分为三个等级，从基础班至高级班，逐步深入。

基础班课程涵盖了Linux学习方法论，如VMware虚拟机的使用和企业常用服务器（如DELL、IBM、HP）的介绍。学习内容包括Linux系统简介、安装、远程工具使用、常用命令，如Vim编辑器，以及系统启动过程、用户与组管理、磁盘与文件系统管理（parted）、LVM逻辑卷管理、RAID管理、软件包管理（RPM/YUM源码包安装）等。此外，进程管理、计划任务、系统监控和日志管理也是基础部分的重要内容。

中级班深化了服务管理，如FTP/SAMBA/NFS、IP网络存储ISCSI、DHCP、NTP、DNS等，还包括Web服务器（如Apache、Nginx）的配置。高性能HTTP加速器Varnish、数据备份工具rsync/unison、Tomcat和MySQL数据库基础也是中级课程的亮点。

高级班则涉及云计算领域的技术，如XEN环境和KVM环境部署，版本控制（SVN、CVS、GIT）的使用，以及RPM包构建、PAM和SELinux等高级安全策略。此外，还会学习用户身份验证的集中管理、NFSv4安全性提升、系统调优和性能优化、Linux集群技术（如Heartbeat、Keepalived、LVS、RHCS）以及CDN、Squid、Memcached和分布式存储系统（MFS、MooseFS）等实战应用。

keepalive部署虚拟IP项目

在..4.和..4.上部署虚拟IP，通过keepalive实现高可用性。

在..4.配置（主）：

1. 安装依赖包（gcc, gcc-c++, kernel-devel, openssl-devel, popt, libnl, libnl-devel）。

2. 使用源码安装keepalive。

3. 创建软链接，将keepalive文件链接至系统路径。

4. 编辑配置文件（/etc/keepalive/keepalive.conf），设置router_id、虚拟路由ID、优先级和虚拟IP地址。

5. 重启服务。

在..4.配置（从）：

1. 安装依赖包。

2. 使用源码安装keepalive。

3. 创建软链接。