Keepalived的基礎知識

　　知識是符合文明方向的，人類(lèi)對物質(zhì)世界以及精神世界探索的結果總和。知識，也沒(méi)有一個(gè)統一而明確的界定。下面是小編為大家整理的Keepalived的基礎知識作文，歡迎大家借鑒與參考，希望對大家有所幫助。

　　Keepalived的基礎知識 篇1

　　一、Keepalived介紹

　　Keepalived是Linux下一個(gè)輕量級的高可用解決方案，它與HeartBeat、RoseHA實(shí)現的功能類(lèi)似，都可以實(shí)現服務(wù)或者網(wǎng)絡(luò )的高可用，但是又有差別：HeartBeat是一個(gè)專(zhuān)業(yè)的、功能完善的高可用軟件，它提供了HA軟件所需的基本功能，比如心跳檢測和資源接管，監測集群中的系統服務(wù)，在群集節點(diǎn)間轉移共享IP地址的所有者等，HeartBeat功能強大，但是部署和使用相對比較麻煩;與HeartBeat相比，Keepalived主要是通過(guò)虛擬路由冗余來(lái)實(shí)現高可用功能，雖然它沒(méi)有HeartBeat功能強大，但Keepalived部署和使用非常簡(jiǎn)單，所有配置只需一個(gè)配置文件即可完成。這也是本章重點(diǎn)介紹Keepalived的原因。

　　二、Keepalived是什么

　　Keepalived起初是為L(cháng)VS設計的，專(zhuān)門(mén)用來(lái)監控集群系統中各個(gè)服務(wù)節點(diǎn)的狀態(tài)。它根據layer3、4、5交換機制檢測每個(gè)服務(wù)節點(diǎn)的狀態(tài)，如果某個(gè)服務(wù)節點(diǎn)出現異常，或工作出現故障，Keepalived將檢測到，并將出現故障的服務(wù)節點(diǎn)從集群系統中剔除，而在故障節點(diǎn)恢復正常后，Keepalived又可以自動(dòng)將此服務(wù)節點(diǎn)重新加入到服務(wù)器集群中，這些工作全部自動(dòng)完成，不需要人工干涉，需要人工完成的只是修復出現故障的服務(wù)節點(diǎn)。

　　Keepalived后來(lái)又加入了VRRP的功能，VRRP是Virtual Router Redundancy Protocol(虛擬路由器冗余協(xié)議)的縮寫(xiě)，它出現的目的是為了解決靜態(tài)路由出現的單點(diǎn)故障問(wèn)題，通過(guò)VRRP可以實(shí)現網(wǎng)絡(luò )不間斷地、穩定地運行。因此，Keepalived一方面具有服務(wù)器狀態(tài)檢測和故障隔離功能，另一方面也具有HA cluster功能.下面詳細介紹下VRRP協(xié)議的實(shí)現過(guò)程。

　　三、 VRRP協(xié)議與工作原理

　　在現實(shí)的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中，主機之間的通信都是通過(guò)配置靜態(tài)路由(默認網(wǎng)關(guān))完成的，而主機之間的路由器一旦出現故障，通信就會(huì )失敗，因此，在這種通信模式中，路由器就成了一個(gè)單點(diǎn)瓶頸，為了解決這個(gè)問(wèn)題，就引入了VRRP協(xié)議。

　　熟悉網(wǎng)絡(luò )的讀者對VRRP協(xié)議應該并不陌生。它是一種主備模式的協(xié)議，通過(guò)VRRP可以在網(wǎng)絡(luò )發(fā)生故障時(shí)透明地進(jìn)行設備切換而不影響主機間的數據通信，這其中涉及兩個(gè)概念：物理路由器和虛擬路由器。

　　VRRP可以將兩臺或多臺物理路由器設備虛擬成一個(gè)虛擬路由器，這個(gè)虛擬路由器通過(guò)虛擬IP(一個(gè)或多個(gè))對外提供服務(wù)，而在虛擬路由器內部，是多個(gè)物理路由器協(xié)同工作，同一時(shí)間只有一臺物理路由器對外提供服務(wù)，這臺物理路由器被稱(chēng)為主路由器(處于MASTER角色)。一般情況下MASTER由選舉算法產(chǎn)生，它擁有對外服務(wù)的虛擬IP，提供各種網(wǎng)絡(luò )功能，如ARP請求、ICMP、數據轉發(fā)等。而其他物理路由器不擁有對外的虛擬IP，也不提供對外網(wǎng)絡(luò )功能，僅僅接收MASTER的VRRP狀態(tài)通告信息，這些路由器被統稱(chēng)為備份路由器(處于BACKUP角色)。當主路由器失效時(shí)，處于BACKUP角色的備份路由器將重新進(jìn)行選舉，產(chǎn)生一個(gè)新的主路由器進(jìn)入MASTER角色繼續提供對外服務(wù)，整個(gè)切換過(guò)程對用戶(hù)來(lái)說(shuō)完全透明。

　　每個(gè)虛擬路由器都有一個(gè)唯一標識，稱(chēng)為VRID，一個(gè)VRID與一組IP地址構成了一個(gè)虛擬路由器。在VRRP協(xié)議中，所有的報文都是通過(guò)IP多播形式發(fā)送的，而在一個(gè)虛擬路由器中，只有處于MASTER角色的路由器會(huì )一直發(fā)送VRRP數據包，處于BACKUP角色的路由器只接收MASTER發(fā)過(guò)來(lái)的報文信息，用來(lái)監控MASTER運行狀態(tài)，因此，不會(huì )發(fā)生BACKUP搶占的現象，除非它的優(yōu)先級更高。而當MASTER不可用時(shí)，BACKUP也就無(wú)法收到MASTER發(fā)過(guò)來(lái)的`報文信息，于是就認定MASTER出現故障，接著(zhù)多臺BACKUP就會(huì )進(jìn)行選舉，優(yōu)先級最高的BACKUP將成為新的MASTER，這種選舉并進(jìn)行角色切換的過(guò)程非�？�，因而也就保證了服務(wù)的持續可用性。

　　四、Keepalived工作原理

　　上節簡(jiǎn)單介紹了Keepalived通過(guò)VRRP實(shí)現高可用功能的工作原理，而Keepalived作為一個(gè)高性能集群軟件，它還能實(shí)現對集群中服務(wù)器運行狀態(tài)的監控及故障隔離。下面繼續介紹下Keepalived對服務(wù)器運行狀態(tài)監控和檢測的工作原理。

　　Keepalived工作在TCP/IP參考模型的第三、第四和第五層，也就是網(wǎng)絡(luò )層、傳輸層和應用層。根據TCP/IP參考模型各層所能實(shí)現的功能，Keepalived運行機制如下。

　　在網(wǎng)絡(luò )層，運行著(zhù)四個(gè)重要的協(xié)議：互連網(wǎng)協(xié)議IP、互連網(wǎng)控制報文協(xié)議ICMP、地址轉換協(xié)議ARP以及反向地址轉換協(xié)議RARP。Keepalived在網(wǎng)絡(luò )層采用的最常見(jiàn)的工作方式是通過(guò)ICMP協(xié)議向服務(wù)器集群中的每個(gè)節點(diǎn)發(fā)送一個(gè)ICMP的數據包(類(lèi)似于ping實(shí)現的功能)，如果某個(gè)節點(diǎn)沒(méi)有返回響應數據包，那么就認為此節點(diǎn)發(fā)生了故障，Keepalived將報告此節點(diǎn)失效，并從服務(wù)器集群中剔除故障節點(diǎn)。

　　在傳輸層，提供了兩個(gè)主要的協(xié)議：傳輸控制協(xié)議TCP和用戶(hù)數據協(xié)議UDP。傳輸控制協(xié)議TCP可以提供可靠的數據傳輸服務(wù)，IP地址和端口，代表一個(gè)TCP連接的一個(gè)連接端。要獲得TCP服務(wù),須在發(fā)送機的一個(gè)端口上和接收機的一個(gè)端口上建立連接，而Keepalived在傳輸層就是利用TCP協(xié)議的端口連接和掃描技術(shù)來(lái)判斷集群節點(diǎn)是否正常的。比如，對于常見(jiàn)的Web服務(wù)默認的80端口、SSH服務(wù)默認的22端口等，Keepalived一旦在傳輸層探測到這些端口沒(méi)有響應數據返回，就認為這些端口發(fā)生異常，然后強制將此端口對應的節點(diǎn)從服務(wù)器集群組中移除。

　　在應用層，可以運行FTP、TELNET、SMTP、DNS等各種不同類(lèi)型的高層協(xié)議，Keepalived的運行方式也更加全面化和復雜化，用戶(hù)可以通過(guò)自定義Keepalived的工作方式，例如用戶(hù)可以通過(guò)編寫(xiě)程序來(lái)運行Keepalived，而Keepalived將根據用戶(hù)的設定檢測各種程序或服務(wù)是否允許正常，如果Keepalived的檢測結果與用戶(hù)設定不一致時(shí)，Keepalived將把對應的服務(wù)從服務(wù)器中移除。

　　Keepalived的基礎知識 篇2

　　Keepalived介紹：

　　Keepalived是VRRP協(xié)議的實(shí)現，原生設計目的是高可用IPVS服務(wù)。此外，Keepalived能夠根據配置文件的規則生成IPVS規則，并能夠對各RealServer的健康狀態(tài)進(jìn)行檢測。

　　Keepalived的高可用功能是通過(guò)VRRP協(xié)議實(shí)現的，VRRP是Virtual Router Redundancy Protocol（虛擬路由器冗余協(xié)議）的縮寫(xiě)。VRRP的出現是為了解決靜態(tài)路由單點(diǎn)故障的問(wèn)題，當某一節點(diǎn)出現故障時(shí)，可以防止導致整個(gè)網(wǎng)絡(luò )不可用。Keepalived除了可以高可用LVS之外，還可以作為其他系統網(wǎng)絡(luò )服務(wù)（Nginx、Haproxy等）的高可用解決方案（Keepalived可通過(guò)調用vrrp_script來(lái)高可用其它服務(wù)，并通過(guò)調用vrrp_track來(lái)追蹤每一個(gè)服務(wù)）。

　　Keepalived有三個(gè)重要功能，如下：

　　(1) 高可用系統網(wǎng)絡(luò )服務(wù)。

　　Keepalived可以實(shí)現在兩臺或多臺主機之間的'故障切換轉移。如果在兩臺主機中都安裝了Keepalived，當正常工作時(shí)，有一臺主機工作為Master角色，另一臺主機工作為Backup角色。角色為Master的主機獲得所有資源（VIP資源、服務(wù)資源）并向用戶(hù)提供服務(wù)，角色為Backup的主機不提供服務(wù)而僅作為Master主機的熱備。當角色為Master的主機出現故障時(shí)，角色為Backup的主機將自動(dòng)接管Master主機的所有資源（VIP資源、服務(wù)資源）并開(kāi)始工作。當Master主機故障修復完成時(shí)，將重新接管原來(lái)的資源和工作，而B(niǎo)ackup主機則釋放Master主機故障時(shí)它接管的資源和工作，各自恢復原來(lái)的角色。

　　(2) 實(shí)現對LVS集群中各RealServer的健康狀態(tài)進(jìn)行檢測。

　　Keepalived可以通過(guò)在自身配置文件keepalived.conf中配置LVS集群服務(wù)中各臺RealServer的IP地址和相關(guān)參數，并可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )層、傳輸層和應用層這三層進(jìn)行探測各RealServer的健康狀態(tài)。當有一臺或多臺RealServer出現故障而無(wú)法提供服務(wù)時(shí)，Keepalived服務(wù)可以把出現故障的RealServer從LVS的正常轉發(fā)隊列中移除，保證不影響用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)。而當有RealServer故障修復完成時(shí)，Keepalived服務(wù)可以將其重新加入LVS的正常轉發(fā)隊列中，向用戶(hù)提供服務(wù)。

　　(3) 管理LVS負載均衡軟件。

　　Keepalived可以讀取配置文件，并通過(guò)一個(gè)更為底層的接口來(lái)管理IPVS并生成IPVS規則，這使得LVS的使用更為方便。

【Keepalived的基礎知識】相關(guān)文章：

滑雪的基礎知識03-20

國畫(huà)基礎知識05-31

調色基礎知識03-12

顯卡基礎知識03-12

化妝基礎知識03-12

面料的基礎知識03-15

插花的基礎知識03-18

文秘基礎知識03-24

聲樂(lè )基礎知識04-23