Keepalived高可用集群

一、Keepalived介绍

Keepalived软件主要通过VRRP协议实现高可用功能的。VRRP是Virtual Router Redundancy Protocol（虚拟路由器冗余协议）的缩写，VRRP出现的目的就是为了解决静态路由单点故障问题，它能够保证当个别节点宕机时，整个网络可以不间断地运行。keepalived除了能够管理LVS软件外，还可以作为其他服务（Nginx，Haproxy、MySQL等）的高可用解决方案软件。

二、keepalived软件的三个主要功能

1、管理LVS负载均衡软件

早起的LVS软件，需要通过命令行或脚本实现管理，并且没有针对LVS节点的健康检查功能。为了解决LVS的这些不方便的问题，keepalived诞生了。因此keepalived跟LVS的感情很深，关系如夫妻一样，可以紧密的结合。keepalived可以通过读取自身的配置文件，实现通过更底层的接口直接管理LVS的配置以及控制服务的启动、停止等功能，这使得LVS的应用更加简单方便。

2、实现对LVS集群节点的健康检查功能

Keepalived可以通过在自身的keepalived.conf文件里配置LVS的节点IP和相关参数实现对LVS的直接管理；除此之外，当LVS集群中的某一个甚至几个节点服务器同时发生故障无法提供服务时，keepalived服务会自动将失效的节点服务器从LVS的正常转发队列清楚出去，并将请求调度到别的正常节点服务器上，保证最终用户的访问不受影响，故障修复以后，keepalived服务又会自动把它们加入到正常转发队列中。

3、作为系统网络服务的高可用功能（failover）

keepalived可以实现任意两台主机之间，例如Master和Backup主机之间的故障转移和自动切换，这个主机可以是普通的不能停机的业务服务器，也可以是LVS负载均衡、Nginx反向代理这样的服务器。

原理就是：两台主机同时安好keepalived软件并启动服务，开始正常工作时，由角色为Master的主机获得所有资源并对用户提供服务，角色为Backup的主机作为Master主机的热备；当角色为Master的主机失效或出现故障时，角色为Backup的主机将自动接管Master主机的所有工作，包括接管VIP资源及相应资源服务；而当角色为Master的主机故障修复后，又会自动接管回它原理处理的工作，角色为Backup的主机则同时释放Master主机失效时它接管的工作，还原为最初启动各自的角色。

三、keepalived高可用故障切换转移原理

在Keppalived服务正常工作时，主Master节点会不断地向备节点发送（多播的方式）心跳消息，用以告诉备Backup节点自己还活着，当主Master节点发生故障时，就无法发送心跳消息，备节点也就因此无法继续检测到来自主Master节点的心跳了，于是调用自身的接管程序，接管主Master节点的IP资源及服务。而当主Master节点恢复时，备Backup节点又会释放主节点故障时自身接管的IP资源及服务，恢复到原来的备用角色。

VRRP，全称Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由冗余协议，VRRP的出现就是为了解决静态路由的单点故障问题，VRRP是通过一种竞选机制来将路由任务交给某台VRRP路由器的。

在一组虚拟路由器中，只有作为Master的VRRP路由器会一直发送VRRP广播包（VRRP Advertisement messages），此时Backup不会抢占Master。当Master不可用时，Backup就收不到来自Master的广播包了，此时多台Backup中优先级最高的路由器会抢占为Master。这种抢占非常快速的，以保证服务的连续性，处于安全性考虑，VRRP数据包使用了加密协议进行加密。

总结就是下面四句话：

（1）VRRP，全程，Virtual Router Redundancy Protocol，中文名为虚拟路由冗余协议，VRRP的出现是为了解决静态路由的单点故障。

（2）VRRP是通过一种竞选协议机制来将路由任务交给某台VRRP路由器的

（3）VRRP是IP多播的方式，实现高可用对之间的通信。

（4）工作时主节点发包，备节点接包，当备节点接受不到主节点发的数据包的时候，就启动接管程序接管主节点的资源。备节点可以有多个，通过优先级竞选，但一般Keepalived系统运维工作中都是一对。

（5）VRRP使用了加密协议加密数据，但keepalived官方目前还是推荐用明文的方式配置认证类型和密码