1、keepalived实现原理
Keepalived是一个基于VRRP协议来实现的服务高可用方案，可以利用其来避免单点故障。一个WE服务至少会有2台服务器运行Keepalived，一台为主服务器（MASTER），一台为备份服 务器（BACKUP），但是对外表现为一个虚拟IP，主服务器会发送特定的消息给备份服务器，当备份服务器收不到这个消息的时候，即主服务器宕机的时候， 备份服务器就会接管虚拟IP，继续提供服务，从而保证了高可用性。主/备节点轮流在对外发布vrrp通告(vrrp通告地址224.0.0.18)，理论上备节点如果收到主节点的通告，通告中优先级高于自己，就不会主动对外发送通告
2、VRRP的原理
2.1 VRRP协议简介
在现实的网络环境中，两台需要通信的主机大多数情况下并没有直接的物理连接。对于这样的情况，它们之间路由怎样选择？主机如何选定到达目的主机的下一跳路由，这个问题通常的解决方法有二种：
· 在主机上使用动态路由协议(RIP、OSPF等)
· 在主机上配置静态路由
很明显，在主机上配置路态路由是非常不切实际的，因为管理、维护成本以及是否支持等诸多问题。配置静态路由就变得十分流行，但路由器(或者说默认网关default gateway)却经常成为单点。
VRRP的目的就是为了解决静态路由单点故障问题。
VRRP通过一竞选(election)协议来动态的将路由任务交给LAN中虚拟路由器中的某台VRRP路由器。
2.2 工作机制
在一个VRRP虚拟路由器中，有多台物理的VRRP路由器，但是这多台的物理的机器并不能同时工作，而是由一台称为MASTER的负责路由工作，其它的都是BACKUP，MASTER并非一成不变，VRRP让每个VRRP路由器参与竞选，最终获胜的就是MASTER。MASTER拥有一些特权，比如 拥有虚拟路由器的IP地址，我们的主机就是用这个IP地址作为静态路由的。拥有特权的MASTER要负责转发发送给网关地址的包和响应ARP请求。
VRRP通过竞选协议来实现虚拟路由器的功能，所有的协议报文都是通过IP多播(multicast)包(多播地址224.0.0.18)形式发送的。虚拟路由器由VRID(范围0-255)和一组IP地址组成，对外表现为一个周知的MAC地址。所以，在一个虚拟路由 器中，不管谁是MASTER，对外都是相同的MAC和IP(称之为VIP)。客户端主机并不需要因为MASTER的改变而修改自己的路由配置，对他们来 说，这种主从的切换是透明的。
在一个虚拟路由器中，只有作为MASTER的VRRP路由器会一直发送VRRP广告包(VRRPAdvertisement message)，BACKUP不会抢占MASTER，除非它的优先级(priority)更高。当MASTER不可用时(BACKUP收不到广告包)， 多台BACKUP中优先级最高的这台会被抢占为MASTER。这种抢占是非常快速的(<1s)，以保证服务的连续性。
由于安全性考虑，VRRP包使用了加密协议进行加密。
初始化：
路由器启动时，如果路由器的优先级是255(最高优先级，路由器拥有路由器地址)，要发送VRRP通告信息，并发送广播ARP信息通告路由器IP地址对应的MAC地址为路由虚拟MAC，设置通告信息定时器准备定时发送VRRP通告信息，转为MASTER状态；
否则进入BACKUP状态，设置定时器检查定时检查是否收到MASTER的通告信息。
主机：
主机状态下的路由器要完成如下功能：
设置定时通告定时器；
用VRRP虚拟MAC地址响应路由器IP地址的ARP请求；
转发目的MAC是VRRP虚拟MAC的数据包；
如果是虚拟路由器IP的拥有者，将接受目的地址是虚拟路由器IP的数据包，否则丢弃；
当收到shutdown的事件时删除定时通告定时器，发送优先权级为0的通告包，转初始化状态；
如果定时通告定时器超时时，发送VRRP通告信息；
收到VRRP通告信息时，如果优先权为0，发送VRRP通告信息；否则判断数据的优先级是否高于本机，或相等而且实际IP地址大于本地实际IP，设置定时通告定时器，复位主机超时定时器，转BACKUP状态；否则的话，丢弃该通告包；
备机：
备机状态下的路由器要实现以下功能：
设置主机超时定时器；
不能响应针对虚拟路由器IP的ARP请求信息；
丢弃所有目的MAC地址是虚拟路由器MAC地址的数据包；
不接受目的是虚拟路由器IP的所有数据包；
当收到shutdown的事件时删除主机超时定时器，转初始化状态；
主机超时定时器超时的时候，发送VRRP通告信息，广播ARP地址信息，转MASTER状态；
收到VRRP通告信息时，如果优先权为0，表示进入MASTER选举；否则判断数据的优先级是否高于本机，如果高的话承认MASTER有效，复位主机超时定时器；否则的话，丢弃该通告包；
ARP查询处理
当内部主机通过ARP查询虚拟路由器IP地址对应的MAC地址时，MASTER路由器回复的MAC地址为虚拟的VRRP的MAC地址，而不是实际网卡的MAC地址，这样在路由器切换时让内网机器觉察不到；而在路由器重新启动时，不能主动发送本机网卡的实际MAC地址。如果虚拟路由器开启的ARP代理(proxy_arp)功能，代理的ARP回应也回应VRRP虚拟MAC地址
3、Keepalived配置
抓包查看： tcpdump -i eth0 vrrp -n
garp_master_delay 10-- 当切为主状态后多久更新ARP缓存，默认5秒。
preempt_delay 5
3.1 配置iptables
# 配置iptables，允许vrrp流量，或者允许组播流量[root@psql_standby ~]# vim /etc/sysconfig/iptables-A INPUT -p vrrp -j ACCEPT
# 或者：-A INPUT -m pkttype --pkt-type multicast -j ACCEPT# 重启iptables：
3.2 设置vrrp单播通告（单播方式必须配置对端，keepalived集群仅能2节点）
# 如果两节点的上联交换机禁用了组播，则只能采用vrrp单播通告的方式[root@psql_master ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
priority 100
unicast_src_ip ##source ip
unicast_peer {
##dest ip }
[root@psql_standby ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
priority 90
unicast_src_ip
##source ip
unicast_peer {
##dest ip}
3.3 配置示例
global_defs {
router_id 10.1.235.81
}
vrrp_script chk_apiserver {
script "/data/ips/app/kubernetes/bin/check"
interval 2
weight -5
# fall 3
# rise 2
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eth0
mcast_src_ip 10.1.235.81
virtual_router_id 88
priority 100
advert_int 2
garp_master_delay 120
preempt_delay 20
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 4be37dc3b4c90194d1600c483e10ad1d
}
virtual_ipaddress {
10.1.235.7
}
track_script {
chk_apiserver
}
}