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一文读懂keepalive的工作原理

keepalive

【一文读懂keepalive的工作原理】keepalive是基于vrrp协议实现接入层高可用组件，避免系统的单点故障 。
工作原理要想理解keepalive的原理，就需要理解vrrp协议的工作原理 。
概念解释：
Vrrp（Virtual Router Redundancy Protocol），虚拟路由冗余协议，一种为了避免路由器单点故障的容错协议 。
网络架构如下图：
一文读懂keepalive的工作原理

文章插图
 
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工作原理
  • 多个路由器组成一个路由器组，即虚拟路由器 。如图RouterA和RouterB组成一个虚拟路由器 。
  • 虚拟路由器使用虚拟IP与外网交互（如图中VIP），虚拟mac与内网交互（如图中VMAC）
  • 获得VIP的路由器为主路由器（Master状态），其他路由器为备份路由器（Backup状态）；
  • 主路由器每隔 advertisement_intervl 秒（对应图中配置项 advert_int），向组内其他路由器发送通告消息（即心跳），告知本路由器的优先级等信息；
  • 组播的方式发送，组播地址224.0.0.18 。
  • 只有主路由器会响应ARP请求，组内其他路由器会丢弃ARP请求；
  • 只有主路由器会响应对虚拟IP请求，组内其他路由器会丢弃对虚拟IP的请求；
主备切换虚拟路由器中的Master可以切换（即VIP切换到备份路由器上），切换方式分为3种：
Master路由器退出该路由器组
  • Master路由器在vrrp消息中将本路由器的优先级设置为0，表示原Master设备声明不参与该VRRP组了；
  • Backup路由器接收到这个消息后，会等待 skew_time（偏移时间，= （256-backup_priority）/256），切换为Master状态
Master路由器降低自身优先级
  • Master路由器在vrrp消息中将本路由器的优先级降低，小于Backup路由器优先级（但不为0）；
  • 这时Backup路由器会丢弃该消息；如果是抢占模式，会立即切换为Master状态；如果是非抢占模式，仍保持Backup状态；
Backup超时未收到vrrp消息
  • Backup路由器在超过一定时间（Master_down_interval=3*advert_int + skew_time）未收到Master的vrrp消息时，会切换为Master；
常见问题当 Router A 和 Router B 无法正常通信时，可能存在2个Master路由器，即“脑裂” 。
解决方案：
  1. 核查A和B之间的网络，关闭防火墙或者配置好ip，Router之间保证网络通畅
  2. 使用2条线路连接2个路由器，一条坏了时，另一条备用
  3. 主节点编写脚本测试网络情况；如果网络不通，则关闭keepalived进程；
  4. Master路由器宕机后，立即告警，人为介入处理 。
扩展知识VRRP协议栈
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vrrp协议栈

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上述标红的几个字段是关键字段，都会出现在 keepalive 的配置文件中 。

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