ip地址漂移技术

本文介绍了IP漂移,在主从双机系统中,工作IP会在主机切换时漂移。还阐述了VRRP技术,它通过ARP响应MAC地址和健康检查实现虚IP漂移,解决网关单点问题,可用于网络服务和负载均衡设施的高可用,但依赖ARP,相关机器不能跨网段。

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介绍

通常情况下,两台服务器都具有一块以上的网卡,每块网卡都应该有一个IP地址,同时,还应该有一个漂移IP地址,该地址为工作IP地址。因此,最简单的主从方式下,双机系统要占用3个网络地址。

在分配IP地址时,要分清工作IP地址和主机自由地址。如在主从方式、单网卡的情况下,主机一地址为200.10.10.1,主机二的地址为200.10.10.2,工作地址为200.10.10.3,正常情况下,工作主机的自由地址是被工作地址取代的(若主机一在工作,主机一的地址由200.10.10.1变为200.10.10.3)。在发生主机切换的情况下,主机一的地址恢复为200.10.10.1,而主机二的地址会由200.10.10.2变为200.10.10.3,这就是地址漂移。

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我们知道,计算机进行网络通讯时,需要网关来传输网络报文。 每台机器只能配置一个网关地址,这时网关的可靠性就非常重要了。 如果网关不幸故障了,那么使用该网关的所有机器都将受影响——断网了!

解决网关单点问题的思路非常直观——部署一个备用网关,在主网关故障时切换过去。

然而,由于机器只能配置一个网关地址,因此每次切换网关都需要修改该配置。 这个解决方案没能做到自动化,并不优雅。

这时, VRRP 应运而生!接下来,以一个简单的例子介绍 VRRP 是如何工作的:

VRRP最早用于网关高可用

事情是这样的。

这个网络部署了两台 路由 进行互备,本网络内其他机器以这两台路由为网关进行网络通讯。 两台路由的 IP 地址分别是: 192.168.1.1 以及 192.168.1.2 。 但路由并不直接通过这些地址提供转发服务,而是使用一个 虚拟地址 192.168.1.253 。 其他计算机,如 192.168.1.3 将网关地址配置为 192.168.1.253 。

通过 VRRP ,两台路由互相进行 健康检查 。 当两台路由都是健康的情况下,只有主路由对外提供虚拟地址的 ARP 响应。 这时,发往虚拟地址 192.168.1.253 的流量都由主路由处理。

当主路由故障时,备用路由将检测到。 这时,备用路由开始通过 ARP 协议对外通告:虚拟地址 192.168.1.253 对应的 MAC 地址是我, 被我接管了!

接下来,发往虚拟地址 192.168.1.253 的流量就开始由备用路由处理了。 这时,虚拟地址 192.168.1.253 看上去就像是 漂移 到备用路由上一样。 换句话讲,网关成功进行切换,而且无需修改其他机器的网关配置!

主路由恢复后,将通过类似的手段,重新拿回流量的处理权。 这部分将不再赘述。

完整流程如下:

两台路由互相进行健康检查;
主路由对外响应虚拟地址的 ARP 请求,通告其 MAC 地址;
虚拟地址网络流量被主路由处理;
备用路由发现主路由故障,开始响应虚拟地址的 ARP 请求,通告其 MAC 地址;
虚拟地址网络流量被备用路由处理;
主路由恢复,重新响应 ARP 请求,夺回流量;
备用路由发现主路由恢复,停止响应 ARP 请求,释放流量处理权;
总结起来, VRRP 主要做两件事情:

通过 ARP 响应 MAC 地址实现虚 IP 漂移;
通过健康检查决定什么时候进行虚 IP 漂移;
应用场景
本质上, VRRP 是用来实现高可用的,与网关无关。

我们可以将其应用于一些网络服务的高可用,如 Web 服务:
在这里插入图片描述

服务高可用方案有很多, VRRP 特别适用于以下场景:

服务对外只能呈现为单个 IP ;
同一时刻只允许一个实例对外服务;
此外, VRRP 也可用于实现负载均衡设施的高可用。 应用的高可用通过负载均衡设施解决,那么负载均衡设施如何实现高可用呢? 答案是—— VRRP !

下面是一个非常典型的例子:
在这里插入图片描述

局限性

由于 VRRP 依赖 ARP 实现 IP 漂移,因此相关机器必须在同个网络内, 不能跨网段 。

IP地址漂移是一种技术,用于在网络中实现高可用性和故障转移。在Windows系统中,可以通过配置虚拟IP地址来实现IP地址漂移。当主机发生故障或需要切换时,备用主机会接管故障主机的网络IP地址,使网络仍能正常运行。这样可以确保通信的连续性,同时提供断点保护的功能。IP地址漂移技术在很多行业中被广泛应用于工业控制、重要事件的备份等领域,以提高系统的可靠性和稳定性。\[3\] #### 引用[.reference_title] - *1* [高可用之虚拟IPIP漂移](https://blog.youkuaiyun.com/qq_42924666/article/details/119676397)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^koosearch_v1,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *2* [ip地址漂移技术](https://blog.youkuaiyun.com/chen18677338530/article/details/95644420)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^koosearch_v1,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *3* [IP地址漂移的原理与实现](https://blog.youkuaiyun.com/Michaelia_hu/article/details/121373950)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^koosearch_v1,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]
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