Keepalived工作原理简介

Keepalived简介

Keepalived是实现高可用架构的不二之选，如果你想通过开源软件来搭建一套双机热备架构系统，Keepalived绝对是最优选择。无论是在易用性还是稳定性上都是非常优秀的。

Keepalived起初是为LVS设计的，专门用来监控集群系统中各个服务节点的状态，它根据TCP/IP参考模型的第三、第四层、第五层交换机制检测每个服务节点的状态，如果某个服务器节点出现异常，或者工作出现故障，Keepalived将检测到，并将出现的故障的服务器节点从集群系统中剔除，这些工作全部是自动完成的，不需要人工干涉，需要人工 完成的只是修复出现故障的服务节点。

后来Keepalived又加入了VRRP的功能，VRRP出现的目的是解决静态路由出现的单点故障问题，通过VRRP可以实现网络不间断稳定运行，因此Keepalvied一方面具有服务器状态检测和故障隔离功能，另外一方面也有HAcluster功能。

要想搞清楚Keepalived的工作原理，首先得弄清楚VRRP协议。因为Keepalived的实现全都仰仗这个VRRP。

VRRP协议工作原理

VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)虚拟路由冗余协议是一种容错的主备模式的协议，当网络设备发生故障时，可以不影响主机之间通信情况下进行设备切换，并且相对用户时切换过程是透明的。

开启VRRP功能的网络设备（路由器），会根据优先级确定自己在备份组中的角色。优先级高的路由器成为主用路由器，优先级低的成为备用路由器。主用路由器拥有虚拟IP与虚拟MAC，实现各种网络功能，并发送VRRP通告报文，通知备用路由器组内的其他路由器自己工作正常。备用路由器则启动定时器等待通告报文。

VRRP中有两种模式：抢占模式和非抢占模式。

抢占模式下，当备用路由器收到VRRP通告报文后，会将自己的优先级与通告报文中的优先级进行比较。如果大于通告报文中的优先级，则成为主用路由器。否则将保持备用状态。

非抢占模式下，只要主用路由器不发生故障，就算备用路由器的优先级再高，也始终保持备用状态。如果备用路由器的定时器超时后仍未收到主用路由器发送来的VRRP通告报文，则认为主用路由器已经无法正常工作，备份组内的路由器根据优先级选举出主用路由器。

VRRP选举机制

当备份组内有多个路由器时，就需要通过选举机制来选出一个新的主用路由器。具体规则如下：

虚拟IP拥有者：如果某台路由器的IP地址与虚拟路由器的VIP地址一致，那么这台就会被选为主用路由器。

优先级较高者：如果没有虚拟IP拥有者，优先级数值大的路由器会被选举出，优先级范围0~255。

IP地址较大者，如果优先级一样高，IP地址数值大的路由器会被选举出。

审核编辑：刘清