一、简介

Keepalived 是一个基于 VRRP 协议的高可用软件，常用于负载均衡、高可用服务的实现。通过使用 Keepalived，可以实现在多个服务器之间实现 IP 虚拟地址的切换，从而实现服务高可用。本篇文章将对 Keepalived 的基础使用、配置文件语法、状态变迁、优先级、权重以及实践中的运用等方面进行详细的介绍。

二、基础使用

安装 Keepalived 后，首先需要编辑配置文件 /etc/keepalived/keepalived.conf。下面是一份简单的 keepalived.conf 配置：

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.33.111/24
    }
}

以上配置文件让该服务器处于 MASTER 状态，虚拟路由器 ID 为 51，虚拟 IP 地址为 192.168.33.111。

三、配置文件语法

下面是 keepalived.conf 配置文件的语法规则：

语句必须以空格分隔，语句结尾不需要分号。
可以使用 # 开头的注释。
语句可以用花括号括起来。
语句可以通过 include 指定其他配置文件。
语句不区分大小写。下面是一个简单 keepalived.conf 文件的示例，包含了语法规则、注释和语句：

global_defs {
    lvs_id LVS_DEVEL
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER # 状态：MASTER
    interface eth0 # 网卡接口名：eth0
    virtual_router_id 51 # 虚拟路由器 ID：51
    priority 100 # 优先级：100
    advert_int 1 # 广告时间间隔：1s
    authentication { # 认证
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress { # 虚拟 IP 地址列表
        192.168.33.111/24
    }
}

四、状态变迁

Keepalived 使用 VRRP 协议实现高可用，VRRP 协议定义了状态的变迁规则。下面是 Keepalived 的状态变迁示意图：

     (BACKUP)                                 (MASTER)
 +-----------+                              +-----------+
 |           |                              |           |
 |           |                              |           |
 |  initialize|                              |  initialize|
 |    state   |                     +-------->           |
 +------------+              hello#1 |         +-----------+
        |  |                          |     |           |
        |  |                          |     |   track   |
        |                    hello#2 |     |interface_1|
        |  |          +---------------+     |  down     |
        |  V          |                   |           |
        |--------+   |                   |   +------------+
        |        |   V                   |   |            |
        |        |(higher priority)     |   |            |
        | MASTER |<----------------------+   |  BACKUP    |
        |        |                      |   |            |
        +--------+                hello#1|   +------------+
            ^                               |    |
            |                               |    |
            |                  hello#2      |    |
       hello#1     3 missed    +--------------+  |
            |                  |                |
            |                  V                |
            |              +--------+           |
            |              |        |           |
            +------------->|  FAULT |<-----------+
                       dead+--------+

Keepalived 有两种节点状态，MASTER 和 BACKUP，各个节点的状态根据优先级进行升降，当高优先级节点失效时，低优先级节点将成为 MASTER。

五、优先级与权重

Keepalived 节点通过优先级控制 MASTER/BACKUP 的切换，同时，可以通过权重更加灵活的控制状态切换。下面是将优先级与权重一起使用的示例：

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 50
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.33.111/24
    }
    track_interface {
        eth1
    }
    virtual_server 192.168.33.111 80 {
        delay_loop 6
        lb_algo rr
        lb_kind DR
        persistence_timeout 50
        protocol TCP
        real_server 192.168.33.21 80 {
            weight 4
        }
        real_server 192.168.33.22 80 {
            weight 6
        }
    }
}

以上配置文件中，节点状态为 BACKUP，优先级为 50。除了基本配置外，还配置了物理接口 eth1 的状态跟踪以及一个 VRRP 虚拟服务器。在 VRRP 虚拟服务器中，使用了 real_server 指定了两个实际的服务器，通过 weight 控制权重分配。这样可以使得实际服务器之间负载分配更加灵活。

六、实践运用

最后，将 Keepalived 用于实际生产环境时，需要注意以下几点：

Keepalived 和后端服务分离，不要将 Keepalived 的程序、配置文件以及状态文件放置在后端服务所在的服务器中。
Keepalived 配置文件撰写要规范，包括第一次编写时、后续修改时都需要进行仔细地测试。
尝试使用 Keepalived 提供的其他特性，如 VRRPv3、脚本检查等等，以补充 Keepalived 的不足之处。

七、结语

Keepalived 是一款非常好用的高可用软件，它的功能强大，配置简单，可以在实际生产环境中快速实现高可用服务。

keepalived 配置详解