keepalived入門之基本介紹(1)
在介紹keepalived之前我們先需要了解一種路由協議 -vrrp協議，應為提到keepalived不得不提vrrp
因為vrrp是整個keepalived的工作原理
一 VRRP介紹
1.1VRRP 協議簡介
在現實的網路環境中，兩臺需要通訊的主機大多數情況下並沒有直接的物理連線。對於這樣的情況，它們之間路由怎樣選擇？主機如何選定到達目的主機的下一跳路由，這個問題通常的解決方法有二種：1.在主機上使用動態路由協議(RIP、OSPF等) 2.在主機上配置靜態路由
很明顯，在主機上配置動態路由是非常不切實際的，因為管理、維護成本以及是否支援等諸多問題。配置靜態路由就變得十分流行，但路由器(或者說預設閘道器default gateway)卻經常成為單點故障。VRRP的目的就是為了解決靜態路由單點故障問題，VRRP通過一競選(election)協議來動態的將路由任務交給LAN中虛擬路由器中的某臺VRRP路由器。
1.2 VRRP工作機制
在一個VRRP虛擬路由器中，有多臺物理的VRRP路由器，但是這多臺的物理的機器並不能同時工作，而是由一臺稱為MASTER的負責路由工作，其它的都是BACKUP，MASTER並非一成不變，VRRP讓每個VRRP路由器參與競選，最終獲勝的就是MASTER。MASTER擁有一些特權，比如，擁有虛擬路由器的IP地址，我們的主機就是用這個IP地址作為靜態路由的。擁有特權的MASTER要負責轉發傳送給閘道器地址的包和響應ARP請求。
VRRP通過競選協議來實現虛擬路由器的功能，所有的協議報文都是通過IP多播(multicast)包(多播地址224.0.0.18)形式傳送的。虛擬路由器由VRID(範圍0-255)和一組IP地址組成，對外表現為一個周知的MAC地址。所以，在一個虛擬路由 器中，不管誰是MASTER，對外都是相同的MAC和IP(稱之為VIP)。客戶端主機並不需要因為MASTER的改變而修改自己的路由配置，對客戶端來說，這種主從的切換是透明的。
在一個虛擬路由器中，只有作為MASTER的VRRP路由器會一直髮送VRRP通告資訊(VRRPAdvertisement message)，BACKUP不會搶佔MASTER，除非它的優先順序(priority)更高。當MASTER不可用時(BACKUP收不到通告資訊)， 多臺BACKUP中優先順序最高的這臺會被搶佔為MASTER。這種搶佔是非常快速的(<1s)，以保證服務的連續性。由於安全性考慮，VRRP包使用了加密協議進行加密。
1.3 VRRP工作流程
(1).初始化：
路由器啟動時，如果路由器的優先順序是255(最高優先順序，路由器擁有路由器地址)，要傳送VRRP通告資訊，併發送廣播ARP資訊通告路由器IP地址對應的MAC地址為路由虛擬MAC，設定通告資訊定時器準備定時傳送VRRP通告資訊，轉為MASTER狀態；否則進入BACKUP狀態，設定定時器檢查定時檢查是否收到MASTER的通告資訊。
(2).Master
設定定時通告定時器；
用VRRP虛擬MAC地址響應路由器IP地址的ARP請求；
轉發目的MAC是VRRP虛擬MAC的資料包；
如果是虛擬路由器IP的擁有者，將接受目的地址是虛擬路由器IP的資料包，否則丟棄；
當收到shutdown的事件時刪除定時通告定時器，傳送優先權級為0的通告包，轉初始化狀態；
如果定時通告定時器超時時，傳送VRRP通告資訊；
收到VRRP通告資訊時，如果優先權為0，傳送VRRP通告資訊；否則判斷資料的優先順序是否高於本機，或相等而且實際IP地址大於本地實際IP，設定定時通告定時器，復位主機超時定時器，轉BACKUP狀態；否則的話，丟棄該通告包；
(3).Backup
設定主機超時定時器；
不能響應針對虛擬路由器IP的ARP請求資訊；
丟棄所有目的MAC地址是虛擬路由器MAC地址的資料包；
不接受目的是虛擬路由器IP的所有資料包；
當收到shutdown的事件時刪除主機超時定時器，轉初始化狀態；
主機超時定時器超時的時候，傳送VRRP通告資訊，廣播ARP地址資訊，轉MASTER狀態；
收到VRRP通告資訊時，如果優先權為0，表示進入MASTER選舉；否則判斷資料的優先順序是否高於本機，如果高的話承認MASTER有效，復位主機超時定時器；否則的話，丟棄該通告包；
1.3 ARP查詢處理
當內部主機通過ARP查詢虛擬路由器IP地址對應的MAC地址時，MASTER路由器回覆的MAC地址為虛擬的VRRP的MAC地址，而不是實際網絡卡的 MAC地址，這樣在路由器切換時讓內網機器覺察不到；而在路由器重新啟動時，不能主動傳送本機網絡卡的實際MAC地址。如果虛擬路由器開啟的ARP代理 (proxy_arp)功能，代理的ARP迴應也迴應VRRP虛擬MAC地址。
二 keepalived介紹
2.1 Keepalived 定義
Keepalived 是一個基於VRRP協議來實現的LVS服務高可用方案，可以利用其來避免單點故障。一個LVS服務會有2臺伺服器執行Keepalived，一臺為主伺服器（MASTER），一臺為備份伺服器（BACKUP），但是對外表現為一個虛擬IP，主伺服器會發送特定的訊息給備份伺服器，當備份伺服器收不到這個訊息的時候，即主伺服器宕機的時候， 備份伺服器就會接管虛擬IP，繼續提供服務，從而保證了高可用性。Keepalived是VRRP的完美實現
Keepalived是一款高可用軟體，它的功能主要包括兩方面：
（1）通過IP漂移，實現服務的高可用：伺服器叢集共享一個虛擬IP，同一時間只有一個伺服器佔有虛擬IP並對外提供服務，若該伺服器不可用，則虛擬IP漂移至另一臺伺服器並對外提供服務；
（2）對LVS應用服務層的應用伺服器叢集進行狀態監控：若應用伺服器不可用，則keepalived將其從叢集中摘除，若應用伺服器恢復，則keepalived將其重新加入叢集中。
Keepalived可以單獨使用，即通過IP漂移實現服務的高可用，也可以結合LVS使用，即一方面通過IP漂移實現LVS負載均衡層的高可用，另一方面實現LVS應用服務層的狀態監控，如圖所示：
2.2 Keepalived組成
keepalived主要有三個模組，分別是core、check和vrrp。core模組為keepalived的核心，負責主程序的啟動、維護以及全域性配置檔案的載入和解析。check負責健康檢查，包括常見的各種檢查方式。vrrp模組是來實現VRRP協議的。
以上就是keepalived的基本介紹，keepalived作為高可用的中介軟體家族中使用的比較頻繁軟
件之一，常常與lvs，ha_proxy,nginx搭配構建高可用web叢集
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