这篇文章描述的是如何在Linux下实现VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol 虚拟路由器冗余协议)。是我本人在学习VRRP过程的一个小总结,并结合了一些其他资料,对VRRP的一些基本概念、原理及Linux如何实现VRRP的一个介绍,
包括以下几个部分:
1, VRRP介绍
2, Linux下的VRRP组件
3, 安装Keepalived
1,VRRP介绍
我们在建立一个网络时,为了保证网络稳定不间断的运行,经常采用一些动态的路由协议,如OSPF、RIP等,这些路由协议可以自动的绕开很多的网络故障,如:路由器DOWN机等。但很多时候我们可能无法使用这些高端的路由协议:
(1), 因为有时候是用户端,要配置OSPF、RIP等协议必须有上游ISP供应商的支持,但很多ISP供应商是不提供这种服务的,他们只提供静态路由。(有时候使用OSPF、RIP等协议的目的是为了进行链路和路由的备份,VRRP可以完全替代他们这部分工作)
(2), 我们有两条以上的Internet线路,需要对他们进行负载均衡和路由线路、路由器的备份(VRRP也主要是为这种需求设计的)
为了能够保证网络的不间断、稳定的运行,VRRP是一个最好的选择,VRRP是Virtual Router Redundancy Protocol 虚拟路由器冗余协议的缩写,在RFC2338中有比较详细的描述。
2,VRRP概念
VRRP中有很多的概念,我们结合下图对他们进行一一的介绍:
(1), 图中路由器RA是虚拟路由器VRID 1的主路由器,负责掌管“内部网1”的网关;并且是虚拟路由器VRID 2的备份路由器,当VRID 2的主路由器RB不可用时,接管RB的工作。
(2), 路由器RB是虚拟路由器VRID 2的主路由器,负责掌管“内部网2”的网关;并且是虚拟路由器VRID 1的备份路由器,当VRID 1的主路由器RA不可用时,接管RA的工作。
3,VRRP术语:
(1), Virtual Router:虚拟路由器。在我们这个图中,是由实际路由器RA和RB使用VRRP协议组成的一个路由器镜相。
(2), Vitual Router ID:简称为VRID,是网络中Virtual Router的唯一的身份标示,是一个数字。
(3), VRRP Instance:VRRP实体。VRRP Instance可以理解为是一个程序,运行在一台实际的路由器上,他负责掌管一些VRRP协议需要的一些信息。如:说明这台实际的路由器是主路由器还是备份路由器、这台路由器所属的VRID等。
(4), Virtual Router IP:一个Virtual Router具有一个 IP地址 ,在正常情况下,有这个Vritual Router中的主路由器掌管,当主路由器出现故障时由这个Virtual Router中的备份路由器掌管。
(5), Master:也就是主路由器。一个实际路由器是否是主路由器,一般在自己的VRRP Instance中作出描述。
(6), Backup:备份路由器。一个实际路由器是否是备份路由器,一般在自己的VRRP Instance中作出描述。
(7), Priority:优先权。在VRRP Instance中将对每个实际的路由器定义一个优先权,他是一个数字从1到254(0和254在RFC定义中被保留),当主路由器不可用时,备份路由器将根据自己的优先权来决定由谁接管主路由器的工作。数字越大,权值越大。
(8), Owner:Virtual Router IP的掌管者。
(9), Authentication:验证。处在同一个VRID中的实际路由器是需要通信的,他们之间的通信需要相互验证。一般使用密码验证。另外需要说明的是:同一个VRID中的实际路由器通信时使用组播地址:224.0.0.18。
4,VRRP的数据包结构:
关于更详细的说明请参考RFC2338 VRRP文档。
5,Linux下的VRRP组件
在Linux下可以实现非常漂亮稳定的VRRP功能。实现这个功能的软件是keepalived(http://www.keepalived.org),keepalived起初是为LVS(LinuxVirtualServer www.linuxvirtualserver.org Linux下的服务器负载均衡系统)设计的,是专门监控服务器状态的。后来加入了VRRP的功能。Keepalived的VRRP功能是从Linux中VRRPD发展而来:http://www.off.net/~jme/vrrpd/index.html 。
6,Keepalived的安装
Keepalived的安装需要先安装下面两个组件:
openssl(www.openssl.org)
popt(http://www.gnu.org/directory/libs/popt.html)
(1), openssl的安装,如果你的系统已经有了openssl系统,而且在/usr/include目录下有openssl的目录,那么openssl就不需要安装了,如果不是这样你需要安装。
tar zxvf openssl-0.9.7d.tar.gz
cd openssl-0.9.7d
configure
make
make test
make install
然后将openssl的include目录复制到/usr/include
cp -r /usr/local/ ssl /include/openssl /usr/include
(2), tar zxvf popt-1.7.tar.gz
cd popt-1.7
./configure
make
make install
(3), 在安装keepalived之前,你可能需要重新编译Linux的内核,将Netlink、Linux Virtual Server和组播功能的选项编译进新内核:如下面的图:
(4), keepalived的安装
tar zxvf keepalived-1.1.7.tar.gz
cd keepalived-1.1.7
./configure -prefix=/usr/local/keepalived
make
make install