Keepalived概论
Keepalived的作用是检测服务器的状态，如果有一台web服务器宕机，或工作出现故障，Keepalived将检测到，并将有故障的服务器从系统中剔除，同时使用其他服务器代替该服务器的工作，当服务器工作正常后Keepalived自动将服务器加入到服务器群中，这些工作全部自动完成，不需要人工干涉，需要人工做的只是修复故障的服务器。
VRRP
Keepalived以VRRP协议为实现基础，用VRRP协议来实现高可用（HA）。
1、VRRP协议简介
在现实的网络环境中（比如Internet），两台需要通信的主机(end-host)大多数情况下并没有直接的物理连接。对于这样的情况，它们之间的路由怎么选择？主机如何选定到达目的主机的下一跳路由，这是一个问题。通常的解决办法有两种：
- 在主机上使用动态路由协议（比如RIP,OSPF等）
- 在主机上配置静态路由
很明显，在主机上配置动态路由协议是非常不切实际的，因为管理、维护成本以及是否支持等诸多问题。那么配置静态路由就变得十分的流行。实际上，这种方式我们至今一直在用。但是，路由器（或者说默认网关default gateway)却经常成为单点。就算配置了多个静态路由，却因为必须重启网络才能生效而变得不实用。
VRRP的目的就是为了解决静态路由单点故障问题。
VRRP通过一种竞选协议来动态的将路由任务交给LAN中虚拟路由器中的某台VRRP路由器。
VRRP路由器
VRRP路由器就是一台路由器，只不过上面运行了VRRPD这样的程序来实现VRRP协议而己，这是物理的路由器。一台VRRP路由器可以位于多个虚拟路由器。
VRRP虚拟路由器
所谓虚拟，就是说并不是实际存在的，是一个逻辑而不是物理的路由器。虚拟路由器通常由多台（物理的）VRRP路由器通过某种方式组成，就好比这些物理的路由器都丢到一个池（pool)里面去，整个pool对外看起来就像是一台路由器，但其实内部有多台。虚拟路由器的标识称为VRID。
MASTER和BACKUP
在一个VRRP虚拟路由器中，有多台物理的VRRP路由器，但是这多台物理的机器并不同时工作，而是由一台称为MASTER的负责路由工作，其他的都是BACKUP，MASTER并非一成不变，VRRP协议让每个VRRP路由器参与竞选，最终获胜的就是MASTER。MASTER有一些特权，比如拥有虚拟路由器的IP地址，我们的主机就是用这个IP地址作为静态路由的。拥有特权的MASTER要负责转发发送给网关地址的包和响应ARP请求。
2、工作机制
VRRP通过竞选协议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（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-00-01-{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为MASTER的改变而修改自己的路由配置，对他们来说，这种主从的切换是透明的。
在一个虚拟路由器中，只有作为MASTER的VRRP路由器会一直发送VRRP广告包(VRRPAdvertisementmessage)，BACKUP不会抢占MASTER，除非它的优先级（priority）更高。当MASTER不可用时（BACKUP收不到广告包），多台BACKUP中优先级最高的这台会被抢占为MASTER。这种抢占是非常快速的（<1s），以保证服务的连续性。
出于安全性考虑，VRRP包使用了加密协议进行加密。
Keepalived设计和实现
1、结构
| 组成部分 | 作用 |
|---|---|
| core | keepalived的核心程序，比如全局配置的解析，进程启动等 |
| vrrp | keepalived的vrrp子进程以及相关的代码 |
| check | keepalived的healthchecker子进程的目录，包括了所有的健康检查方以及对应的配置的解析，LVS的配置解析也在这个里面 |
| libipfwc | iptables(ipchains)库，主要用来配置LVS中的firewall-mark |
| libipvs* | LVS要用到 |
2、多进程模式
keepalived采用了多进程的设计模式，每个进程负责不同的功能，我们在使用LVS的机器上通常可以看到这样的进程：
111 Keepalived < 父进程：内存管理，监控子进程
112 \一Keepalived < VRRP子进程
113 \一Keepalived < healthchecker子进程
有些命令行参数来控制不开启某些进程，比如不运行LVS的机器上，只开启VRRP就可以了(-P)，如果只运行healthchecker子进程，使用-C。
3、控制面板
所谓的控制面板就是对配置文件的编译和解析，Keepalived的配置文件解析比较特殊，并不是一次统统解析所有的配置，只在用到某模块的时候才解析相应的配置，在每个模块里面的xxx_parser.c文件就是作用。
4、WatchDog
这种框架提供了对子进程(VRRP和healthchecker)的监控．
5、LVS封装
Keepalived里面所有对LVS的相关操作并不直接使用ipvsadm这样的用户端程序，而是直接使用LVS提供的函数进程操作，这些代码都在check/ipwrapper.c中。