Keepalived 高可用与负载均衡

一、核心概念

1. 什么是 Keepalived

• 基于 VRRP 协议 实现的高可用（HA）工具
• 主要作用：单点故障自动切换 + 配合 LVS/Nginx 做负载均衡健康检查
• 应用场景：Nginx、MySQL、LVS、业务网关等高可用集群

2. 高可用 vs 负载均衡

• 高可用（HA）：保证服务不挂，一台挂了另一台顶上
• 负载均衡（LB）：流量分摊到多台后端，提升并发
• Keepalived 本身不做流量转发 ，只做：
  1. 节点健康检查
  2. VIP 漂移
  3. 故障自动切换

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二、核心原理：VRRP 协议

1. 角色

• Master（主）：持有 VIP，对外提供服务
• Backup（备）：监听 Master，不绑定 VIP
• 主挂了 → 备抢占 VIP → 成为新 Master

2. 关键术语

• VIP（虚拟 IP）：对外统一入口，用户只访问这个 IP
• 漂移：故障时 VIP 从主节点转移到备节点
• 优先级（priority）：值越大越优先成为 Master

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三、安装与基础配置

1. 安装（CentOS /openEuler）

bash

运行

yum install -y keepalived

2. 配置文件路径

plaintext

/etc/keepalived/keepalived.conf

3. 主节点配置（精简版）

conf

global_defs {
    router_id LVS_01  # 本节点标识，唯一即可
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER       # 主节点
    interface eth0     # 绑定网卡
    virtual_router_id 51
    priority 150       # 优先级，备节点设更低
    advert_int 1       # 心跳间隔1秒

    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 123456
    }

    virtual_ipaddress {
        192.168.1.100/24  # VIP
    }
}

4. 备节点配置

• state BACKUP
• priority 100
• 其余基本一致

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四、配合 Nginx 实现高可用（最常用）

目标

Nginx 挂了 → Keepalived 自动切换 VIP

1. 添加 Nginx 健康检查脚本

conf

vrrp_script chk_nginx {
    script "/etc/keepalived/check_nginx.sh"
    interval 2
    weight -20  # 失败则优先级-20
}

vrrp_instance VI_1 {
    ...
    track_script {
        chk_nginx
    }
}

2. 检查脚本 check_nginx.sh

bash

运行

#!/bin/bash
if ! pgrep nginx &>/dev/null; then
    systemctl stop keepalived
fi

bash

运行

chmod +x /etc/keepalived/check_nginx.sh

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五、配合 LVS 做负载均衡（四层 LB）

1. LVS + Keepalived 作用

• LVS：四层负载均衡（转发流量）
• Keepalived：LVS 高可用 + 自动配置 VS/RS + 健康检查

2. 典型配置片段

conf

virtual_server 192.168.1.100 80 {
    delay_loop 3
    lb_algo rr        # 轮询
    lb_kind DR        # Direct Route 模式
    protocol TCP

    real_server 192.168.1.11 80 {
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_port 80
            connect_timeout 3
        }
    }

    real_server 192.168.1.12 80 {
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_port 80
            connect_timeout 3
        }
    }
}

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六、常用命令

bash

运行

# 启动/开机自启
systemctl start keepalived
systemctl enable keepalived

# 查看状态
systemctl status keepalived

# 查看VIP
ip addr show eth0

# 查看日志
tail -f /var/log/messages

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七、面试高频考点

1. **Keepalived 用什么协议？**VRRP 协议，实现主备高可用。
2. **脑裂是什么？怎么解决？**心跳断了 → 主备都抢 VIP → 脑裂。解决：串口心跳、冗余网卡、防火墙放行 VRRP。
3. **Nginx 高可用怎么做？**Nginx + Keepalived + 脚本检查 Nginx 进程。
4. **LVS 与 Keepalived 关系？**LVS 做四层负载均衡，Keepalived 做高可用与健康检查。
5. **VIP 有什么用？**给用户统一入口，故障时漂移，业务无感知。

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八、总结

Keepalived = VRRP 高可用 + 服务健康检查 + 配合 LVS/Nginx 实现负载均衡高可用

• 主备切换靠 VRRP
• 流量入口靠 VIP
• 服务存活靠 检查脚本
• 负载均衡靠 LVS/Nginx