Keepalived 是基于VRRP 虚拟路由冗余协议的软件实现，核心用于解决单点故障、实现服务高可用，原生为 IPVS 服务设计，也可适配 Nginx/HAProxy 等应用
一、前置基础：高可用集群与 VRRP
1. 高可用核心概念
- 集群类型：负载均衡（LB：LVS/HAProxy/Nginx）、高可用（HA：解决 SPoF 单点故障，如数据库 / Redis）、高性能计算（HPC）；
- 系统可用性 ：公式
A = MTBF/(MTBF+MTTR)，核心通过降低 MTTR（平均故障恢复时间） 提升可用性，常用指标 99.9%/99.99%/99.999%； - 故障类型：硬件故障（设计缺陷、损耗、不可抗力）、软件故障（设计缺陷、bug）；
- 高可用实现：建立冗余机制，分主备（active/passive）、双主（active/active），通过心跳检测实现状态切换。
2. VRRP 核心要点
VRRP 解决静态网关单点风险，分物理层（路由器 / 三层交换机）和软件层（Keepalived）实现，核心术语与机制：
- 核心术语：虚拟路由器（VRID 唯一标识，0-255）、VIP（虚拟 IP）、VMAC（00-00-5e-00-01-VRID）、master（主设备）、backup（备用设备）、priority（优先级，值越高越优先）；
- 工作机制 ：主设备周期性发送通告（心跳） ，含优先级等信息；支持抢占式 / 非抢占式，安全认证分无认证、简单字符认证、MD5；
- 工作模式：主备（单虚拟路由器）、双主（两个虚拟路由器互为主备）。
二、Keepalived 基础：架构与部署
1. 核心功能
- 基于 VRRP 实现VIP 地址漂移，完成主备切换；
- 为 VIP 节点自动生成 IPVS 规则；
- 检测 IPVS 集群后端 RS（真实服务器）健康状态；
- 提供脚本调用接口，支持 Nginx/HAProxy 等第三方服务高可用。
2. 架构组成（用户空间）
核心组件：vrrp stack（VIP 消息通告）、checkers（RS 健康检测）、IPVS wrapper（生成 IPVS 规则）、WatchDog（监控进程）、SMTP（邮件通知）；辅助组件：配置解析器、IO 复用器、内存管理组件，对接内核空间 IPVS/NETLINK。
3. 部署基础
- 环境准备：节点时间同步（ntp/chrony）、关闭防火墙 / SELinux，可选主机名解析、SSH 密钥认证；
- 相关文件 ：主程序
/usr/sbin/keepalived、主配置/etc/keepalived/keepalived.conf、系统服务/lib/systemd/system/keepalived.service； - 安装 ：RHEL/CentOS 通过
dnf install keepalived -y安装，启动后通过ps axf | grep keepalived验证。
三、Keepalived 核心配置
配置文件分三部分：全局配置（global_defs） 、VRRP 实例配置（vrrp_instance） 、LVS 配置（virtual_server），核心配置语法与要点：
1. 全局配置（global_defs）
定义邮件通知、路由器标识、VRRP 优化参数，关键配置：
- 邮件配置：故障切换时的发送 / 接收邮箱、SMTP 服务器；
router_id：节点唯一标识，建议用主机名；vrrp_skip_check_adv_addr：跳过相同路由器的通告报文检查，提升性能；vrrp_strict：严格遵循 VRRP 协议，禁用建议（会限制 VIP、单播、IPv6）；vrrp_garp_interval/vrrp_gna_interval：免费 ARP/NA 报文间隔，用于更新网络设备缓存。
2. VRRP 实例配置（vrrp_instance）
定义虚拟路由器核心参数，主备节点需保证virtual_router_id、auth_pass一致，关键配置：
state：MASTER（主）/BACKUP（备），非抢占模式下需全部设为 BACKUP；interface：绑定的物理网卡（如 eth0）；priority：优先级（1-254），主节点高于备节点；advert_int：心跳通告间隔，默认 1s；authentication：认证类型（PASS 推荐，AH 不推荐），密钥仅前 8 位有效；virtual_ipaddress：配置 VIP，支持多 IP、指定网卡 / 标签；- 语法检测：
keepalived -t -f /etc/keepalived/keepalived.conf。
3. 高级配置技巧
- 日志功能 ：修改
/etc/sysconfig/keepalived添加-S 6，在rsyslog.conf配置local6.* /var/log/keepalived.log，重启服务生效； - 子配置文件 ：通过
include /path/*.conf拆分复杂配置，便于管理； - 非抢占模式 ：添加
nopreempt，避免主节点恢复后抢占 VIP 导致网络抖动，需所有节点 state 为 BACKUP； - 抢占延迟 ：
preempt_delay N，主节点恢复后延迟 N 秒抢占 VIP，默认 300s； - VIP 单播 ：替代默认多播，减少网络拥塞，配置
unicast_src_ip（本机 IP）和unicast_peer（对端 IP），需禁用 vrrp_strict。
四、Keepalived 企业核心应用
1. 主备架构（单主）
最基础架构，一台主节点提供服务，备节点待机，主节点故障后 VIP 漂移至备节点，核心配置差异 ：备节点state=BACKUP、priority更低，其余与主节点一致。
2. 双主 / 多主架构
解决单主架构资源利用率低的问题，多 VIP 分别绑定不同节点，节点互为主备：
- 双主：配置两个 VRRP 实例，节点 1 为实例 1 主、实例 2 备，节点 2 相反，各承载一个 VIP 服务；
- 三主：三个节点、三个 VRRP 实例，每个节点为一个实例的主、其余实例的备，优先级依次递减。
3. 状态通知脚本
故障切换时触发脚本（如邮件通知），核心配置与步骤：
- 脚本类型 ：
notify_master（成为主节点）、notify_backup（转为备节点）、notify_fault（故障状态）； - 配置要点 ：全局开启
enable_script_security，指定script_user（如 root），在 VRRP 实例中绑定脚本； - 邮件配置 ：安装
mailx/s-nail，配置/etc/mail.rc中的 SMTP 服务器 / 账号，编写脚本实现邮件发送。
4. 实现 IPVS 高可用
Keepalived 原生支持 IPVS，配置virtual_server实现 LVS 集群高可用，核心配置：
- 虚拟服务器 ：
virtual_server VIP PORT，定义调度算法（rr/wrr/lc 等）、集群模式（NAT/DR/TUN，DR 常用）、协议（TCP/UDP）； - 真实服务器 ：
real_server RS_IP PORT，配置权重weight，健康检测方式； - 健康检测 ：分传输层（
TCP_CHECK，检测端口连通性）、应用层（HTTP_GET/SSL_GET，检测 URL 响应码，如 200）； - 容错机制 ：
sorry_server，所有 RS 故障时自动切换至备用服务器。
5. 第三方应用高可用（VRRP Script）
通过自定义监控脚本实现 Nginx/HAProxy 等应用的高可用，核心两步：
- 定义 vrrp_script ：指定监控脚本路径、检测间隔
interval、权重调整weight（负值，故障时降低节点优先级）、失败 / 成功次数fall/rise； - 调用脚本 ：在 VRRP 实例中通过
track_script绑定自定义脚本，脚本返回非 0 时触发权重调整，实现 VIP 漂移。
- 核心原理：监控应用状态，异常时降低主节点优先级，使其低于备节点，触发主备切换。
五、关键实战要点
- LVS-DR 模式配置 ：后端 RS 需在 lo 网卡绑定 VIP，修改内核参数
arp_ignore=1、arp_announce=2，避免 ARP 广播冲突； - 故障测试 ：关闭主节点 Keepalived / 应用、断开网络，通过
tcpdump抓包（多播 224.0.0.18 / 单播对端 IP）观察心跳、ipvsadm -Ln查看 IPVS 规则、ip addr查看 VIP 漂移； - 常见坑点 ：
vrrp_strict与单播 / VIP ping 冲突，需禁用；配置文件括号需分行写；非抢占模式需所有节点 state 为 BACKUP； - 双服务调度：双主架构可分别承载不同服务（如 ka1 调度 HTTPD、ka2 调度 MySQL），通过不同 VRRP 实例和 virtual_server 配置实现。