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 | (higher priority) | state |
| | +--------> |
+------------+ hello#1 | +-----------+
| | | | |
| | | | track |
| hello#2 | |interface_1|
| | +---------------+ | down |
| V | | |
|--------+ | | +------------+
| | V | | |
| |(higher priority) | | |
| MASTER | preemption | | 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。
