Keepalived中Master和Backup角色选举策略

在Keepalived集群中，其实并没有严格意义上的主、备节点，虽然可以在Keepalived配置文件中设置“state”选项为“MASTER”状态，但是这并不意味着此节点一直就是Master角色。控制节点角色的是Keepalived配置文件中的“priority”值，但并它并不控制所有节点的角色，另一个能改变节点角色的是在vrrp_script模块中设置的“weight”值，这两个选项对应的都是一个整数值，其中“weight”值可以是个负整数，一个节点在集群中的角色就是通过这两个值的大小决定的。
在一个一主多备的Keepalived集群中，“priority”值最大的将成为集群中的Master节点，而其他都是Backup节点。在Master节点发生故障后，Backup节点之间将进行“民主选举”，通过对节点优先级值“priority”和““weight”的计算，选出新的Master节点接管集群服务。


在vrrp_script模块中，如果不设置“weight”选项值，那么集群优先级的选择将由Keepalived配置文件中的“priority”值决定，而在需要对集群中优先级进行灵活控制时，可以通过在vrrp_script模块中设置“weight”值来实现。下面列举一个实例来具体说明。


假定有A和B两节点组成的Keepalived集群，在A节点keepalived.conf文件中，设置“priority”值为100，而在B节点keepalived.conf文件中，设置“priority”值为80，并且A、B两个节点都使用了“vrrp_script”模块来监控mysql服务，同时都设置“weight”值为10，那么将会发生如下情况。


在两节点都启动Keepalived服务后，正常情况是A节点将成为集群中的Master节点，而B自动成为Backup节点，此时将A节点的mysql服务关闭，通过查看日志发现，并没有出现B节点接管A节点的日志，B节点仍然处于Backup状态，而A节点依旧是Master状态，在这种情况下整个HA集群将失去意义。


下面就分析一下产生这种情况的原因，这也就是Keepalived集群中主、备角色选举策略的问题。下面总结了在Keepalived中使用vrrp_script模块时整个集群角色的选举算法，由于“weight”值可以是正数也可以是负数，因此，要分两种情况进行说明。


1. “weight”值为正数时
在vrrp_script中指定的脚本如果检测成功，那么Master节点的权值将是“weight值与”priority“值之和，如果脚本检测失败，那么Master节点的权值保持为“priority”值，因此切换策略为：
Master节点“vrrp_script”脚本检测失败时，如果Master节点“priority”值小于Backup节点“weight值与”priority“值之和，将发生主、备切换。
Master节点“vrrp_script”脚本检测成功时，如果Master节点“weight”值与“priority”值之和大于Backup节点“weight”值与“priority”值之和，主节点依然为主节点，不发生切换。


2. “weight”值为负数时
在“vrrp_script”中指定的脚本如果检测成功，那么Master节点的权值仍为“priority”值，当脚本检测失败时，Master节点的权值将是“priority“值与“weight”值之差，因此切换策略为：
Master节点“vrrp_script”脚本检测失败时，如果Master节点“priority”值与“weight”值之差小于Backup节点“priority”值，将发生主、备切换。
Master节点“vrrp_script”脚本检测成功时，如果Master节点“priority”值大于Backup节点“priority”值时，主节点依然为主节点，不发生切换。


在熟悉了Keepalived主、备角色的选举策略后，再来分析一下刚才实例，由于A、B两个节点设置的“weight”值都为10，因此符合选举策略的第一种，在A节点停止Mysql服务后，A节点的脚本检测将失败，此时A节点的权值将保持为A节点上设置的“priority”值，即为100，而B节点的权值将变为“weight”值与“priority”值之和，也就是90（10+80），这样就出现了A节点权值仍然大于B节点权值的情况，因此不会发生主、备切换。


对于“weight”值的设置，有一个简单的标准，即“weight”值的绝对值要大于Master和Backup节点“priority”值之差。对于上面A、B两个节点的例子，只要设置“weight”值大于20即可保证集群正常运行和切换。由此可见，对于“weight值的设置，要非常谨慎，如果设置不好，将导致集群角色选举失败，使集群陷于瘫痪状态。