Keepalived - 技术栈

Keepalived 是实现 HAProxy 高可用的核心工具，它通过 VRRP 协议（虚拟路由冗余协议）为两台 HAProxy 调度器提供虚拟 IP（VIP） 故障自动切换能力，避免单台 HAProxy 宕机导致整个服务不可用。下面从核心原理、实验环境、配置步骤、验证方法全维度讲解。

一、Keepalived 核心认知

1. 核心作用

为 HAProxy 集群提供VIP（虚拟 IP） ，所有客户端请求都访问这个 VIP；
实时监控 HAProxy 服务状态，当主 HAProxy 宕机 / 服务异常时，自动将 VIP 切换到备 HAProxy；
主 HAProxy 恢复后，可配置自动 / 手动切回（生产建议手动切回，避免抖动）。

2. 核心概念

二、实验环境准备

1. 实验拓扑（基于之前的 HAProxy 环境扩展）

主机角色	IP 地址（内网）	VIP（虚拟 IP）	软件配置
HAProxy 主节点（MASTER）	192.168.0.100	172.25.254.100	HAProxy + Keepalived（主）
HAProxy 备节点（BACKUP）	192.168.0.101	172.25.254.100	HAProxy + Keepalived（备）
WebServer1	192.168.0.10	-	httpd
WebServer2	192.168.0.20	-	httpd

2. 前置条件

两台 HAProxy 节点都已安装并配置好 HAProxy（负载均衡规则一致）；
所有节点关闭防火墙 /selinux（实验环境简化）：

bash 复制代码

systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld
setenforce 0 && sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

两台 HAProxy 节点能互相 ping 通，且能访问后端 Web 服务器。

三、Keepalived 安装与配置（核心实验）

1. 安装 Keepalived（两台 HAProxy 节点都执行）

bash 复制代码

dnf install keepalived -y  # CentOS/RHEL 8+
# 验证安装
rpm -qa keepalived

2. 主节点（192.168.0.100）配置

编辑 Keepalived 主配置文件/etc/keepalived/keepalived.conf：

bash 复制代码

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   router_id HA_PROXY_MASTER  # 节点标识，唯一即可
}

# 自定义脚本：监控HAProxy服务状态
vrrp_script check_haproxy {
    script "/usr/bin/systemctl is-active haproxy"  # 检查HAProxy是否运行
    interval 2                                     # 检查间隔（秒）
    weight -20                                     # 检查失败则优先级减20
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER  # 主节点标识
    interface eth0  # 绑定VIP的网卡（外网网卡）
    virtual_router_id 51  # VRRP组ID（主备必须一致，范围0-255）
    priority 100  # 主节点优先级（高于备节点）
    advert_int 1  # VRRP通告间隔（秒）
    nopreempt     # 关闭抢占模式（可选，生产建议开启，避免主恢复后抢占VIP导致抖动）
    authentication {
        auth_type PASS  # 认证类型
        auth_pass 1111  # 认证密码（主备必须一致）
    }
    virtual_ipaddress {
        172.25.254.100/24  # 虚拟IP（VIP），和之前HAProxy的外网IP一致
    }
    # 调用上面的HAProxy健康检查脚本
    track_script {
        check_haproxy
    }
}

3. 备节点（192.168.0.101）配置

编辑/etc/keepalived/keepalived.conf，仅需修改 3 处：

bash 复制代码

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   router_id HA_PROXY_BACKUP  # 备节点标识
}

vrrp_script check_haproxy {
    script "/usr/bin/systemctl is-active haproxy"
    interval 2
    weight -20
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP  # 备节点标识
    interface eth0
    virtual_router_id 51  # 和主节点一致
    priority 90  # 优先级低于主节点（100）
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111  # 和主节点一致
    }
    virtual_ipaddress {
        172.25.254.100/24  # 同一个VIP
    }
    track_script {
        check_haproxy
    }
}

启动 Keepalived（两台节点都执行）

bash 复制代码

# 启动并开机自启
systemctl enable --now keepalived
# 查看状态
systemctl status keepalived

四、实验验证（核心步骤）

1. 验证 VIP 默认在主节点

主节点执行ip a show eth0，能看到 VIP（172.25.254.100）：

bash 复制代码

[root@haproxy-master ~]# ip a show eth0
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
    inet 192.168.0.100/24 brd 192.168.0.255 scope global eth0
    inet 172.25.254.100/24 scope global secondary eth0  # VIP已绑定

2. 验证 VIP 访问正常

客户端访问 VIP（172.25.254.100），能正常轮询访问 Web1/Web2：

bash 复制代码

curl 172.25.254.100
# 交替输出：
# webserver1 - 192.168.0.10
# webserver2 - 192.168.0.20

3. 模拟主节点故障，验证 VIP 切换

（1）停止主节点的 HAProxy 服务（模拟故障）

bash 复制代码

[root@haproxy-master ~]# systemctl stop haproxy

（2）观察备节点 VIP

备节点执行ip a show eth0，能看到 VIP 已自动绑定：

bash 复制代码

[root@haproxy-backup ~]# ip a show eth0
  inet 192.168.0.101/24 brd 192.168.0.255 scope global eth0
  inet 172.25.254.100/24 scope global secondary eth0  # VIP已切换过来

（3）验证 VIP 访问仍正常

客户端再次访问curl 172.25.254.100，依然能正常轮询，服务无中断。

4. 验证主节点恢复后 VIP 切回（可选）

启动主节点的 HAProxy：

bash 复制代码

[root@haproxy-master ~]# systemctl start haproxy

若开启了nopreempt（关闭抢占），VIP 不会自动切回；若未开启，主节点优先级更高，VIP 会自动切回。

五、常见问题排查

VIP 无法绑定：
- 检查interface配置的网卡是否正确（如 eth0/eth1）；
- 检查防火墙 /selinux 是否关闭；
- 检查主备virtual_router_id和auth_pass是否一致。
故障后 VIP 不切换：
- 检查健康检查脚本是否正确（systemctl is-active haproxy返回 0 表示正常）；
- 检查weight配置是否合理（优先级减少后是否低于备节点）；
- 查看 Keepalived 日志：journalctl -u keepalived -f。

六、核心总结

Keepalived 核心：基于 VRRP 协议实现 VIP 故障切换，核心是 "优先级 + 健康检查"，确保 HAProxy 集群无单点故障。
配置关键 ：
- 主备节点的virtual_router_id、auth_pass必须一致；
- 主节点优先级 > 备节点；
- 一定要配置 HAProxy 健康检查脚本，避免 HAProxy 进程挂了但 Keepalived 未感知。
实验验证重点 ：
- 正常状态下 VIP 在主节点；
- 主节点故障后 VIP 自动切到备节点；
- 切换后服务无中断，这是高可用的核心目标。