keepalived和heartbeat区别

Keepalived使用的vrrp协议方式，虚拟路由冗余协议 (Virtual Router Redundancy Protocol，简称VRRP)；

Heartbeat是基于主机或网络的服务的高可用方式；

keepalived的目的是模拟路由器的双机

heartbeat的目的是用户service的双机

lvs的高可用建议用keepavlived

业务的高可用用heartbeat

 

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Keepalived介绍

Keepalived是一个基于VRRP协议来实现的WEB 服务高可用方案，能够利用其来避免单点故障。一个WEB服务至少会有2台服务器运行Keepalived，一台为主服务器（MASTER），一台为备份服 务器（BACKUP），可是对外表现为一个虚拟IP，主服务器会发送特定的消息给备份服务器，当备份服务器收不到这个消息的时候，即主服务器宕机的时候， 备份服务器就会接管虚拟IP，继续提供服务，从而保证了高可用性。

1      +-------------VIP(192.168.0.7)------------------+

2      |                                   |                           |   

3      |                                   |                           |   

4 server(MASTER) <----keepalived----> server(BACKUP)

5 (192.168.0.1)                                      (192.168.0.2)

keepalived是VRRP的完美实现，所以在介绍keepalived以前，先介绍一下VRRP的原理。

 

VRRP协议简介

在现实的网络环境中，两台须要通讯的主机大多数状况下并无直接的物理链接。对于这样的状况，它们之间路由怎样选择？主机如何选定到达目的主机的下一跳路由，这个问题一般的解决方法有二种：

·        在主机上使用动态路由协议(RIP、OSPF等)

·        在主机上配置静态路由

很明显，在主机上配置路态路由是很是不切实际的，由于管理、维护成本以及是否支持等诸多问题。配置静态路由就变得十分流行，但路由器(或者说默认网关default gateway)却常常成为单点。

VRRP的目的就是为了解决静态路由单点故障问题。

VRRP经过一竞选(election)协议来动态的将路由任务交给LAN中虚拟路由器中的某台VRRP路由器。

工做机制

在一个VRRP虚拟路由器中，有多台物理的VRRP路由器，可是这多台的物理的机器并不能同时工做，而是由一台称为MASTER的负责路由工做，其它的都是BACKUP，MASTER并不是一成不变，VRRP让每一个VRRP路由器参与竞选，最终获胜的就是MASTER。MASTER拥有一些特权，好比 拥有虚拟路由器的IP地址，咱们的主机就是用这个IP地址做为静态路由的。拥有特权的MASTER要负责转发发送给网关地址的包和响应ARP请求。

VRRP经过竞选协议来实现虚拟路由器的功能，全部的协议报文都是经过IP多播(multicast)包(多播地址224.0.0.18)形式发送的。虚拟路由器由VRID(范围0-255)和一组IP地址组成，对外表现为一个周知的MAC地址。因此，在一个虚拟路由 器中，无论谁是MASTER，对外都是相同的MAC和IP(称之为VIP)。客户端主机并不须要由于MASTER的改变而修改本身的路由配置，对他们来 说，这种主从的切换是透明的。

在一个虚拟路由器中，只有做为MASTER的VRRP路由器会一直发送VRRP广告包(VRRPAdvertisement message)，BACKUP不会抢占MASTER，除非它的优先级(priority)更高。当MASTER不可用时(BACKUP收不到广告包)， 多台BACKUP中优先级最高的这台会被抢占为MASTER。这种抢占是很是快速的(<1s)，以保证服务的连续性。

因为安全性考虑，VRRP包使用了加密协议进行加密。

 

初始化：

路由器启动时，若是路由器的优先级是255(最高优先级，路由器拥有路由器地址)，要发送VRRP通告信息，并发送广播ARP信息通告路由器IP地址对应的MAC地址为路由虚拟MAC，设置通告信息定时器准备定时发送VRRP通告信息，转为MASTER状态；

不然进入BACKUP状态，设置定时器检查定时检查是否收到MASTER的通告信息。

主机：

主机状态下的路由器要完成以下功能：

设置定时通告定时器；

用VRRP虚拟MAC地址响应路由器IP地址的ARP请求；

转发目的MAC是VRRP虚拟MAC的数据包；

若是是虚拟路由器IP的拥有者，将接受目的地址是虚拟路由器IP的数据包，不然丢弃；

当收到shutdown的事件时删除定时通告定时器，发送优先权级为0的通告包，转初始化状态；

若是定时通告定时器超时时，发送VRRP通告信息；

收到VRRP通告信息时，若是优先权为0，发送VRRP通告信息；不然判断数据的优先级是否高于本机，或相等并且实际IP地址大于本地实际IP，设置定时通告定时器，复位主机超时定时器，转BACKUP状态；不然的话，丢弃该通告包；

备机：

备机状态下的路由器要实现如下功能：

设置主机超时定时器；

不能响应针对虚拟路由器IP的ARP请求信息；

丢弃全部目的MAC地址是虚拟路由器MAC地址的数据包；

不接受目的是虚拟路由器IP的全部数据包；

当收到shutdown的事件时删除主机超时定时器，转初始化状态；

主机超时定时器超时的时候，发送VRRP通告信息，广播ARP地址信息，转MASTER状态；

收到VRRP通告信息时，若是优先权为0，表示进入MASTER选举；不然判断数据的优先级是否高于本机，若是高的话认可MASTER有效，复位主机超时定时器；不然的话，丢弃该通告包；

ARP查询处理

当内部主机经过ARP查询虚拟路由器IP地址对应的MAC地址时，MASTER路由器回复的MAC地址为虚拟的VRRP的MAC地址，而不是实际网卡的MAC地址，这样在路由器切换时让内网机器觉察不到；而在路由器从新启动时，不能主动发送本机网卡的实际MAC地址。若是虚拟路由器开启的ARP代理(proxy_arp)功能，代理的ARP回应也回应VRRP虚拟MAC地址；