天翼云高可用虚拟IP（HAVIP）实践

产品概述

天翼云高可用虚拟IP（High-Availability Virtual IP Address，简称HAVIP）是一种可用独立创建和删除的私有网络IP地址资源。通过在VIP CIDR中申请一个私有网络IP地址，然后与高可用软件（如高可用软件Keepalived）配合使用，可用在VPC中搭建高可用的主备集群服务，提高VPC中服务的可用性。

限制和说明：

1. 单子网创建的HAVIP 有quota限制。

2. HAVIP后端虚拟主机需要在同子网中，支持VRRP协议，自动主备切换，支持双栈。

3. 用户创建HAVIP指定ip地址时，需要保证该ip地址可用，且在同子网内。

4. 删除HAVIP前需要解绑虚拟实例(即port)。

5. HAVIP功能只实现了基础网络底层支持HAVIP功能，用户使用时需要在HAVIP绑定的实例中结合高可用软件(如Keepalived)一起使用。

工作原理

HAVIP工作原理如下图所示：

在子网中创建HAVIP后，然后给HAVIP关联虚拟实例（实际上是关联虚拟实例的网卡，关联的网卡可为主网卡，也可为辅助网卡），此时HAVIP具备和虚拟实例私网IP地址一样的网络接入能力。然后在虚拟实例中部署高可用软件如Keepalived和应用服务，从而实现VPC中的高可用主备服务。

完成上述操作后，虚拟主机中的Keepalived通过VRRP协议来实现虚拟路由的功能。虚拟路由包含VRID和一组IP地址。在一个虚拟路由中，不管谁是master角色，对外都有相同的MAC和IP（即VIP）。当某个虚拟实例竞争为master角色，其会一直发送VRRP协议包，告诉Backup角色的节点自己还“活着”，Backup角色的节点就不会抢占master角色。此外还可以通过配置priority优先级来决定哪个节点优先被选为master角色节点。

主备节点的切换。当主备节点正常运行时，主节点会不断的发送VRRP协议报文（即心跳消息），备节点接受报文。当主节点故障时，其无法发出心跳消息，此时备节点也无法接收到主节点的心跳，当达到一定时间时，备节点会接管主节点的IP资源及服务，替代主节点对外提供服务，从而实现主备切换，实现服务的高可用。

如何在VPC中使用HAVIP搭建高可用的服务

3.1 资源创建

登录天翼云Console，进入虚拟私有云界面创建VPC, 子网，公网ip资源，然后在弹性云主机界面创建用来搭建高可用服务的虚拟实例资源。(本文档中创建两个虚拟实例VM1和VM2，创建的公网IP为EIP1)。资源创建为接下来操作的前提。

3.2 创建虚拟IP地址

进入虚拟私有云界面，选择子网，然后选择要创建虚拟IP地址的子网，在子网详情页面中创建虚拟IP地址。虚拟IP地址支持自动分配和手动指定。创建界面如下：

创建完成后，将申请的虚拟绑定3.1步骤创建的虚拟实例VM1和VM2，并将虚拟ip地址与EIP1进行绑定，以实现服务的公网访问。

3.3 虚拟实例软件配置部署

在虚拟实例VM1和VM2中分别部署高可用软件Keepalived和应用服务，修改其配置文件，启动应用服务和Keepalived。Keepalived的配置文件默认在/etc/keepalived/keepalived.conf 文件中，配置值可根据实际情况进行配置。以下配置文件为本文档进行测试时的配置：

Keepalived.conf

IP 相关配置部分在vrrp_instance V1_1中。VM1 和VM2中配置启动完高可用服务软件Keepalived和应用服务后，就可以通过HAVIP进行访问服务了。在进行测试主备切换验证时，可以通过主动down掉主节点VM1或VM2的方式，查看HAVIP是否切换到备节点。通过HAVIP绑定的EIP1可以从公网访问HAVIP后端的服务。

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