keepalived面试题
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2023-01-03
22:50:44
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keepalived 高可用故障切换转移原理是什么？
Keepalived 高可用服务对之间的故障切换转移，是通过 VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol , 虚拟路由器冗余协
议）来切换的；
在 Keepalived 服务正常工作时，主 Master 节点会不断地向备节点发送（默认多播的方式）心跳消息，用以告诉备
Backup 节点自己还活着，当主 Master 节点发生故障时，就无法发送心跳消息，备节点也就因此无法继续检测到来自
主 Master 节点的心跳了，于是调用自身的接管程序，接管主 Master 节点的 vip，而当主 Master 节点恢复时，备
Backup 节点又会释放 vip，恢复到原来的备角色中。
什么是 VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol , 虚拟路由器冗余协议）协
议？
VRRP，全称 Virtual Router Redundancy Protocol，中文名为虚拟路由器冗余协议，VRRP 的出现就是为了解决静态路由
的单点故障问题，VRRP 是通过一种竞选机制来将路由的任务交给某台 VRRP 路由器的。
VRRP 早期是用来解决交换机、路由器等设备单点故障的，下面是交换机、路由的 Master 和 Backup 切换原理描述，
同样适用于 Keepalived 的工作原理。
在一组 VRRP 路由器集群中，有多台路由 VRRP 路由器，但是这么多台物理的机器并不是同时工作的，而是由一台称
为 Master 机器负责路由工作，其他的机器都是 Backup。 Master 角色并非一成不变的，VRRP 会让每个 VRRP 路由
参与竞选，最终获胜的就是 Master 。获胜的 Master 有一些特权，比如拥有虚拟路由器的 IP 地址等，拥有系统资源
的 Master 负责转发给网关地址的包和响应 ARP 请求。
VRRP 通过竞选机制来实现虚拟路由器的功能，所有的协议报文都是通过 IP 多播（Multicast）包（默认的多播地址
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：00-00-5E-00-10-{VRID}。所以，在一个虚拟路由器中，不管谁是 Master，对外都是相同的 MAC 和 IP （称之为
VIP）。客户端主机并不需要因 Master 的改变而修改自己的路由设置。对它们来说，这种切换是透明的。
在一组虚拟路由器中，只有作为 Master 的 VRRP 路由器会一直发送 VRRP 广播包（VRRP Advertisement messages），
此时 Backup 不会抢占 Master。当 Master 不可用时，Backup 就收不到来自 Master 的广播包了，此时多台 Backup
中优先级别最高的路由器会抢占为 Master。这种抢占是非常快速的（可能只有 1 秒甚至更少），以保证服务的连续性。
出于安全性考虑，VRRP 数据包使用了加密协议进行了加密。
keepalive 的原理是什么？
keepalive 是通过 VRRP 协议进行通信的，所以我从 vrrp 开始给您讲起：
1）VRRP，全称 Virtual Router Redundancy Protocol，中文名为虚拟路由冗余协议，VRRP 的出现是为了解决静态路由的
单点故障。
2）VRRP 是通过一种竞选协议机制来将路由任务交给某台 VRRP 路由器的。
3）VRRP 用 IP 组播的方式（默认组播地址（224.0.0.18 ）实现高可用对之间通信。
4）工作时主节点发包，备节点接包，当备节点接收不到主节点发的数据包的时候，就启动接管程序接管主节点的资源。
备节点可以有多个，通过优先级竞选，但一般 Keepalived 系统运维工作中都是一对。
5）VRRP 使用了加密协议加密数据，但 Keepalived 官方目前还是推荐用明文的方式配置认证类型和密码。
介绍完了 VRRP，接下来我再介绍一下 Keepalived 服务的工作原理:
Keepalived 高可用对之间是通过 VRRP 进行通信的，VRRP 是通过竞选机制来确定主备的，主的优先级高于备，因此，
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