在 Keepalived 中,使用 VRRP 协议来实现 VIP 的切换。VRRP 是一种网络协议,用于将虚拟路由器的 IP 地址分配给一组路由器中的一个路由器。VRRP 通过多播方式实现路由器之间的通信,其中一个路由器被选为主路由器,负责处理接收到的数据包,而其他路由器则处于备份状态。
在 Keepalived 中,将一组服务器(通常是两个)配置为主备关系,其中一个服务器作为主服务器,负责处理网络数据流量和 VIP,而其他服务器作为备份服务器,只有在主服务器出现故障时才能接管 VIP。当主服务器不可用时,备份服务器会被自动选为主服务器,接管 VIP,从而实现高可用性。
为了实现 VIP 的切换,Keepalived 使用了如下机制:
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VRRP 投票机制:当 Keepalived 启动时,所有的服务器都发送 VRRP 投票信息,包含了自己的 IP 地址、优先级等信息。Keepalived 会根据这些信息来选举主服务器,并通知其他备份服务器。
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VIP 绑定:在主服务器上,Keepalived 会将 VIP 绑定到某个网卡上,将网卡配置为多播模式,同时在备份服务器上也会绑定同样的 VIP,但是此时不会激活该网卡。当主服务器出现故障时,备份服务器会激活网卡并接管 VIP。
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VRRP 状态同步:主服务器和备份服务器之间会周期性地进行 VRRP 状态同步,以保证在主服务器发生故障时,备份服务器能够接管 VIP。状态同步会将主服务器的状态信息(如优先级、路由器 ID、状态等)同步到备份服务器上,以保持状态一致。
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ARP 欺骗:为了保证 VIP 的可用性,主服务器会发送 ARP 欺骗包,将 VIP 的 MAC 地址绑定到自己的网卡上,这样网络流量就会被转发到主服务器上。
VIP 切换的情况
在 Keepalived 中,VIP 切换会发生在以下情况下:
1. 主服务器故障:如果主服务器故障,备份服务器会检测主服务器是否可用。如果主服务器无法响应,备份服务器将会接管 VIP,并将自己切换为主服务器,这样可以保证服务的可用性。
2. 网络故障:如果主服务器和备份服务器之间的网络故障,备份服务器无法接收到主服务器发送的 VRRP 状态同步信息。如果备份服务器在一段时间内无法接收到 VRRP 状态同步信息,它将会假设主服务器已经故障,并接管 VIP。这样可以保证在网络故障的情况下,服务仍然可以继续提供。
3. 配置变更:如果 Keepalived 的配置发生变更,例如修改了优先级、权重等参数,主备服务器之间会重新选举主服务器,并进行状态同步,最终实现 VIP 的切换。
4. 手动干预:在某些情况下,可能需要手动干预 Keepalived 的 VIP 切换,例如主服务器出现故障但备份服务器无法自动接管 VIP,或者需要切换 VIP 到另一台服务器上。此时可以通过手动修改 Keepalived 的配置文件或使用 Keepalived 的命令行工具来实现 VIP 切换。
在实际应用中,Keepalived 的 VIP 切换过程通常是无缝的,对于应用程序和用户来说是不可见的,这样可以保证服务的高可用性和稳定性。但是,在某些情况下,VIP 切换可能会导致网络中断、应用程序异常等问题。因此,在部署 Keepalived 时,需要对网络环境、系统资源、配置参数等进行充分的测试和调优,以确保服务的可用性和稳定性。