Virtual IP Address的实现

最新推荐文章于 2025-07-25 17:59:14 发布
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本文介绍了VIP技术在高可用(HA)系统中的作用及其切换原理。通过实例展示了一种利用ARP协议实现VIP的方法，使灾备系统能在主服务器故障时无缝接管服务。

VIP在HA的使用

目前的互联网业务对服务器的依赖度极高，几乎不能容忍非计划的停机。但是机器的故障是无法100%避免的，所以，出现了HA技术，使用冗余的来保证服务可用。

但是，光有冗余还不行，还需要检测故障，故障切换。

目前的流程就是：

  • 正常情况时，灾备系统只是监控服务器的运行。
  • 服务器宕机，灾备系统发现故障。
  • 灾备系统把流量切换到备份服务器。

VIP就是用在最后一步，它保证了灾备切换的透明。因为IP无需改变。

一种VIP实现方法

有一种方法就是通过ARP协议实现VIP，因为在数据链路层，数据帧是通过MAC地址来传送的。我们知道，下层服务对于上层而言是透明的，所以通过改变MAC地址，来保证IP不变是可行的。

比如有三台服务器，A，B，C。A是主服务器，B是灾备服务器，C是前端服务器，依赖A。通常情况，C的应用只会连A的IP地址。并不知道B的地址。B会一直心跳检测A是否正常。

此时，在C服务器中的ARP缓存映射情况如下：

A的IP（VIP）A的MAC
B的IPB的MAC

A宕机，B检测到A心跳挂了，于是启动切换。

B会进行ARP广播，让VIP对应的MAC地址变成自己的MAC地址。于是，ARP缓存映射就变成这样：

A的IP（VIP）B的MAC
B的IPB的MAC

于是，所有指向VIP的流量都被导向B。就实现了切换。

这是一种简单的VIP实现，通过MAC的更改来实现切换。但是也有一些局限性，因为实现于MAC层，所以无法跨网段。也无法屏蔽掉后面的服务器的IP地址。

 

（未完待续）

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keepalived配置虚拟ip（VRRP）实现双机热备以及自动切换主备
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2、但是其他人访问的ip地址，如果从A变成B，地址改变了，会影响业务需求的；所以需要A与B共用一个Ip地址，A服务器崩了，B还在，不影响对外的业务。1、我有两个服务器，一台A是正常处理数据的，还有一台B是备用机器；因为此时priority 100的机器已经关机了，priority 99就是唯一的主机了！若priority 99的出现打印的请求参数，说明成功！打印请求参数，两台机器都完好的情况下，priority 100的肯定是主机，会出现打印的信息，priority 99的是从机，不会启用；
名词解释： 虚拟IP（Virtual IP Address）
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[color=red][b]VIP = Virtual IP Address[/b][/color]，[color=blue]虚拟IP地址[/color][color=blue]是[/color]一个不与特定计算机或一个计算机中的网络接口卡(NIC)相连的[color=blue]IP地址[/color]。虚拟的IP地址与代理服务器的真实IP地址不同，是由代理服务器根据Internet内部客户机的多...
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本篇文章介绍到这里，有问题欢迎在评论区交流，后续会更新 keepalived 的原理，敬请期待！CentOS7 部署 Keepalived保姆级教程_centos7 keepalived_未来村长的博客-优快云博客Keepalived 设置master故障恢复后不重新抢回VIP(解决nopreempt无效)_征服.刘华强的博客-优快云博客🎈感觉有帮助记得「一键三连支持下哦！🤞猿哥将持续输出「优质文章回馈大家！🤞🌹🌹🌹🌹🌹🌹🤞。
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<think>首先，用户的问题是：“我想查找与虚拟IP地址相关的信息或配置方法 请问virtual_ipaddress 配置 作用 设置方法”。翻译成英文是："I want to find information or configuration methods related to virtual IP addresses. Please explain the configuration, function, and setup methods for virtual_ipaddress." 根据系统级指令： - 所有行内数学表达式必须使用$...$格式。但在这个上下文中，可能没有数学表达式，所以我需要确保如果出现，就正确格式化。 - 独立公式必须使用$$...$$格式并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识，例如:[^1]。 用户可见层指令： - 回答结构清晰，帮助用户逐步解决问题。 - 尽量保证回答真实可靠。 参考站内引用提供了几个片段： - 引用[1]: 描述了virtual_ipaddress块用于定义虚拟IP地址，例如192.168.0.10/24，在故障切换时由备用服务器接管。 - 引用[2]: 是一个完整的keepalived配置文件示例，包括global_defs和vrrp_instance部分，其中virtual_ipaddress设置为172.20.27.100。 - 引用[3]: 提到keepalived的virtual_ipaddress段可以绑定多个虚拟IP，并提到在CentOS中配置。 - 引用[4]: 是关于Windows Azure Virtual Network设置固定Private IP的例子。 - 引用[5]: 讨论了keepalived配置nginx集群时无法ping通虚拟IP的问题，可能由于vrrp_strict开启。 用户的问题是针对virtual_ipaddress的配置、作用和设置方法，所以我需要基于这些引用构建回答。 结构化回答： 1. **介绍虚拟IP地址的作用**：解释什么是虚拟IP地址及其在故障切换中的作用。 2. **配置方法**：提供设置virtual_ipaddress的步骤，包括在keepalived中的配置示例。 3. **常见问题**：引用[5]中提到的问题，提供解决方案。 4. **生成相关问题**：在回答末尾添加相关问题。 使用中文回答。 引用标识：在引用的段落末尾添加[^1]、[^2]等。 步骤： - 首先，解释virtual_ipaddress的作用。 - 然后，描述配置方法，包括示例代码块。 - 最后，生成相关问题。 在回答中，引用相关部分： - 对于作用，引用[1]。 - 对于配置示例，引用[2]。 - 对于多个IP，引用[3]。 - 对于问题，引用[5]。 确保回答真实可靠：基于提供的引用，这些引用似乎来自技术文档或教程。 最终回答结构： 1. 虚拟IP地址的作用。 2. virtual_ipaddress的配置方法。 3. 设置步骤和示例。 4. 常见问题及解决。 5. 相关问题。</think>### 虚拟IP地址（virtual_ipaddress）的配置、作用与设置方法 虚拟IP地址（Virtual IP Address, VIP）是一种在计算机网络中用于实现高可用性（High Availability, HA）的技术。它允许一个IP地址被多个服务器共享，当主服务器故障时，备用服务器能自动接管该IP地址，确保服务不间断。这在负载均衡、故障切换（Failover）和集群环境中非常常见。下面，我将逐步解释`virtual_ipaddress`的作用、配置方法和设置步骤，基于实际应用场景（如使用Keepalived工具）。回答基于可靠的技术文档和最佳实践[^1][^2][^3]。 --- ### 一、virtual_ipaddress 的作用 `virtual_ipaddress`是Keepalived配置中的一个关键块，用于定义虚拟IP地址。其主要作用包括： - **实现故障切换**：在主服务器故障时，虚拟IP会自动迁移到备用服务器上，避免服务中断。例如，在引用[1]中，虚拟IP地址`192.168.0.10/24`被配置为在故障发生时由备用服务器接管，确保服务连续性[^1]。 - **负载均衡支持**：虚拟IP可以作为前端入口，将流量分发到后端多个服务器，提高系统吞吐量。 - **简化网络管理**：客户端只需访问一个虚拟IP，而不需关心后端服务器的物理变化，这在云环境和数据中心中尤其有用（如引用[4]中Azure Virtual Network的例子）[^4]。 在数学上，虚拟IP的可用性可用可靠性模型描述：设服务器故障率为$\lambda$，则系统可用性$A$可近似为$A \approx 1 - \lambda t$（其中$t$为故障切换时间）。但实际配置中，更多依赖工具如Keepalived实现。 --- ### 二、virtual_ipaddress 的配置方法 在Keepalived中，`virtual_ipaddress`块用于指定虚拟IP地址。配置通常在`/etc/keepalived/keepalived.conf`文件中进行。以下是详细步骤和示例： #### 步骤1: 安装Keepalived 在Linux系统（如CentOS或Ubuntu）上安装Keepalived： ```bash # CentOS/RHEL sudo yum install keepalived -y # Ubuntu/Debian sudo apt-get install keepalived -y ``` #### 步骤2: 编辑配置文件 打开配置文件`/etc/keepalived/keepalived.conf`，添加`virtual_ipaddress`块。关键参数包括： - `virtual_router_id`: 虚拟路由器ID，需在集群内唯一（通常为数字）。 - `priority`: 优先级（如100为主服务器，90为备用），决定故障切换顺序。 - `interface`: 网络接口名称（如ens33）。 - `virtual_ipaddress`: 定义虚拟IP地址及其子网掩码，可绑定多个IP（如引用[3]所示）[^3]。 #### 示例配置 以下是一个完整的Keepalived配置示例，基于引用[2]。此例中，主服务器（Master）配置虚拟IP`172.20.27.100`，并支持单播通信： ```bash ! Configuration File for keepalived global_defs { notification_email { root@mylinuxops.com } notification_email_from root@mylinuxops.com smtp_server 127.0.0.1 smtp_connect_timeout 30 router_id s1.mylinuxops.com vrrp_skip_check_adv_addr #vrrp_strict # 注释此行以避免ping不通问题（见常见问题） vrrp_iptables vrrp_garp_interval 0 vrrp_gna_interval 0 } vrrp_instance VI_1 { state Master interface ens33 virtual_router_id 27 priority 100 # 主服务器优先级最高 advert_int 2 authentication { auth_type PASS auth_pass 1111 } unicast_src_ip 172.20.27.10 # 本机IP unicast_peer { 172.20.27.11 # 备用服务器IP 172.20.27.12 # 另一个备用服务器IP } virtual_ipaddress { 172.20.27.100/24 dev ens33 label ens33:0 # 虚拟IP定义 # 可添加多个虚拟IP，如192.168.1.100/24 } } ``` **说明**： - `virtual_ipaddress`块支持多个IP地址，只需分行添加（如`192.168.1.100/24`）。 - `label ens33:0`为可选，用于在接口上添加别名，便于管理。 - 单播配置（`unicast_peer`）适用于复杂网络环境，避免多播问题[^2][^3]。 #### 步骤3: 启动服务并验证 保存配置文件后，重启Keepalived服务并检查虚拟IP： ```bash sudo systemctl restart keepalived # 重启服务 ip addr show ens33 # 查看虚拟IP是否绑定（应显示ens33:0和虚拟IP） ping 172.20.27.100 # 测试虚拟IP可达性 ``` 如果ping不通，常见原因是`vrrp_strict`开启（引用[5]），需在配置中注释掉该行[^5]。 --- ### 三、常见问题与解决 - **问题1: 无法ping通虚拟IP** 原因：配置文件开启了`vrrp_strict`（安全模式限制）。 解决：在`global_defs`块中注释掉`#vrrp_strict`，并重启服务（引用[5]）[^5]。 - **问题2: 虚拟IP绑定失败** 原因：网络接口名错误或权限不足。 解决：确认`interface`参数正确（如ens33），并使用`sudo`运行服务。 - **问题3: 多服务器配置冲突** 原因：`virtual_router_id`重复或优先级设置不当。 解决：确保集群内每个服务器的`virtual_router_id`唯一，主服务器优先级最高（如100）。 在云环境（如Azure），虚拟IP可通过平台工具设置（引用[4]），但Keepalived更适用于自建集群[^4]。 --- ### 相关问题 1. 如何在Keepalived中配置多个虚拟IP地址以实现负载均衡？ 2. 虚拟IP地址在故障切换过程中的具体工作流程是什么？ 3. Keepalived与云服务商（如AWS或Azure）的虚拟IP方案有何区别？ 如果您有具体环境（如CentOS或云平台），我可以提供更针对性的配置建议！
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