keepalived原理之持有vip是什么意思

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主节点持有vip,是说keepalived软件 给主节点对应网口 添加了这个ip吗,类型ip addr add ip_address eth0,这样的命令

是的,你的理解完全正确!

在基于 Keepalived + VRRP 的高可用架构中,所谓的“主节点持有 VIP”,其底层实现机制就是:

Keepalived 软件通过调用 Linux 系统命令(如 ip addr add)将虚拟 IP(VIP)动态绑定到主节点的指定网络接口上


✅ 一、详细解释:Keepalived 如何“持有” VIP

1. VIP 不是静态配置的 IP

  • VIP(如 192.168.1.100不会像普通 IP 那样写在 /etc/network/interfaces 或 NetworkManager 配置中。
  • 它是由 Keepalived 进程在运行时动态添加和删除的

2. Keepalived 内部调用 ip 命令

当主节点选举成功后,Keepalived 会执行类似以下的系统调用:

bash
深色版本
ip addr add 192.168.1.100/32 dev eth0

或者更完整的配置(带 label):

bash
深色版本
ip addr add 192.168.1.100/24 dev eth0 label eth0:0

🔍 这正是你在 keepalived.conf 中配置的:

conf
深色版本
virtual_ipaddress {
    192.168.1.100/24 dev eth0 label eth0:0
}

3. 验证方法:在主节点上执行

bash
深色版本
ip addr show eth0

你会看到输出中包含:

深色版本
inet 192.168.1.10/24 ... 
inet 192.168.1.100/24 scope global secondary eth0:0

这说明 VIP 已成功添加到网卡。


✅ 二、备节点的状态

  • 备节点 不会执行 ip addr add
  • 它只是监听 VRRP 广播,等待主节点失效
  • 一旦主节点宕机或失联,备节点会自己执行 ip addr add,将 VIP 添加到自己的网卡上

✅ 三、切换过程中的关键动作

阶段主节点动作备节点动作
正常运行ip addr add VIP
周期性发送 VRRP 广播
监听 VRRP 广播
不添加 VIP
主节点故障Keepalived 停止 → VRRP 广播消失检测到超时 → 执行 ip addr add VIP
发送 GARP 刷新 ARP 表
切换完成VIP 从主节点消失备节点成为新主,处理流量

✅ 四、Keepalived 是如何实现的?(源码级理解)

Keepalived 底层使用 Linux netlink socket 与内核通信,而不是直接调用 system("ip addr add ...")

  • 它通过 RTM_NEWADDR 消息向内核发送请求,添加 IP 地址
  • 这比直接执行 shell 命令更高效、更安全
  • 但效果等价于你手动执行 ip addr add

✅ 五、手动模拟:你可以自己测试

1. 停止 Keepalived

bash
深色版本
systemctl stop keepalived

2. 手动添加 VIP

bash
深色版本
ip addr add 192.168.1.100/24 dev eth0 label eth0:0

3. 此时该节点就能响应 VIP 的请求

  • 客户端访问 192.168.1.100,流量会到达此节点
  • 但没有 VRRP 协商,存在脑裂风险

4. 启动 Keepalived 后,它会接管管理

bash
深色版本
systemctl start keepalived

✅ 六、面试回答建议

面试官问:“主节点‘持有’VIP,是怎么实现的?”

你可以这样答

“是的,所谓‘持有 VIP’,本质上是 Keepalived 软件在主节点上通过系统调用,执行类似 ip addr add 192.168.1.100/24 dev eth0 的命令,将虚拟 IP 动态绑定到网卡上。备节点不会添加这个 IP。当主节点故障时,备节点检测到 VRRP 心跳消失,就会自己执行同样的命令,把 VIP ‘漂移’到本地,从而实现故障切换。这个过程是自动的,对客户端透明。”


✅ 七、延伸知识:为什么需要 label

conf
深色版本
label eth0:0
  • label 是为了逻辑区分同一个网卡上的多个 IP

  • 传统方式使用 eth0:0eth0:1 等别名(虽然现代 Linux 已不强制)

  • 主要用于:

    • ifconfig 显示更清晰
    • 某些旧脚本或监控工具识别方便
    • 语义清晰,表明这是“附加 IP”

⚠️ 注意:label 不影响功能,ip addr 不显示 label,但 ifconfig 会。


✅ 总结

问题回答
主节点持有 VIP 是什么意思?Keepalived 将 VIP 动态添加到主节点网卡
是不是 ip addr add✅ 是的,等价于执行该命令
备节点有没有这个 IP?❌ 没有,只有主节点有
切换时发生了什么?备节点执行 ip addr add,主节点(若存活)执行 ip addr del
是否需要手动配置?❌ 不需要,Keepalived 自动管理

你的直觉非常准确——Keepalived 就是通过 ip addr add/del 这类机制来管理 VIP 的,这是理解高可用网络的核心基础。