12.6.2 Keepalived + HAProxy 负载均衡高可用

Keepalived + HAProxy 负载均衡高可用用于承载入口流量并消除单点：HAProxy负责四/七层转发与后端健康检查，Keepalived基于VRRP漂移VIP实现主备切换。典型拓扑为两台HAProxy节点组成主备，前端VIP对外提供服务，后端为多台业务实例。

安装与基础配置示例#

环境假设：
- HAProxy-1：10.0.0.21（MASTER）
- HAProxy-2：10.0.0.22（BACKUP）
- VIP：10.0.0.100/24
- 网卡：eth0

1) 安装软件#

# 两台HAProxy节点均执行
sudo yum install -y keepalived haproxy

# 或 Ubuntu/Debian
# sudo apt-get update && sudo apt-get install -y keepalived haproxy

2) HAProxy 配置（/etc/haproxy/haproxy.cfg）#

global
  log /dev/log local0
  maxconn 4096

defaults
  log global
  mode http
  timeout connect 5s
  timeout client  30s
  timeout server  30s

frontend fe_http
  bind 0.0.0.0:80
  default_backend be_web

backend be_web
  option httpchk GET /health
  http-check expect status 200
  balance roundrobin
  server web1 10.0.0.11:80 check inter 2000 rise 2 fall 3
  server web2 10.0.0.12:80 check inter 2000 rise 2 fall 3

启动并验证：

sudo systemctl enable --now haproxy
sudo ss -lntp | grep 80
# 预期：haproxy监听0.0.0.0:80

3) Keepalived 配置（/etc/keepalived/keepalived.conf）#

MASTER 节点（10.0.0.21）#

global_defs {
  router_id LVS_MASTER
}

vrrp_script chk_haproxy {
  script "/etc/keepalived/check_haproxy.sh"
  interval 2
  weight -30
  fall 2
  rise 2
}

vrrp_instance VI_1 {
  state MASTER
  interface eth0
  virtual_router_id 51
  priority 120
  advert_int 1
  preempt_delay 5
  authentication {
    auth_type PASS
    auth_pass 123456
  }
  virtual_ipaddress {
    10.0.0.100/24
  }
  track_script {
    chk_haproxy
  }
}

BACKUP 节点（10.0.0.22）#

global_defs {
  router_id LVS_BACKUP
}

vrrp_script chk_haproxy {
  script "/etc/keepalived/check_haproxy.sh"
  interval 2
  weight -30
  fall 2
  rise 2
}

vrrp_instance VI_1 {
  state BACKUP
  interface eth0
  virtual_router_id 51
  priority 100
  advert_int 1
  preempt_delay 5
  authentication {
    auth_type PASS
    auth_pass 123456
  }
  virtual_ipaddress {
    10.0.0.100/24
  }
  track_script {
    chk_haproxy
  }
}

4) Keepalived 健康检查脚本#

# /etc/keepalived/check_haproxy.sh
#!/bin/bash
# 作用：检查HAProxy进程和本地端口，失败则让Keepalived降权
if ! pgrep haproxy >/dev/null; then
  exit 1
fi
if ! ss -lnt | grep -q ":80"; then
  exit 1
fi
exit 0

sudo chmod +x /etc/keepalived/check_haproxy.sh
sudo systemctl enable --now keepalived

验证VIP漂移：

# 在MASTER上查看
ip a | grep 10.0.0.100
# 预期：MASTER持有VIP

# 停止MASTER keepalived后测试切换
sudo systemctl stop keepalived

# 在BACKUP上查看
ip a | grep 10.0.0.100
# 预期：BACKUP持有VIP

关键命令解释#

virtual_router_id：同一组VRRP实例标识，主备必须一致。
priority：优先级，数值越大越优先成为MASTER。
preempt_delay：MASTER恢复后延迟抢占，避免频繁切换。
track_script：脚本返回非0则降低权重，触发切换。
option httpchk：HAProxy对后端执行HTTP健康检查。

故障排查与常见问题#

1) VIP不漂移

# 检查VRRP组播/单播是否被拦截
tcpdump -ni eth0 vrrp
# 预期：看到VRRP报文（proto 112）

2) Keepalived状态异常

journalctl -u keepalived -f
# 关注"Entering MASTER/BACKUP"及脚本返回码

3) HAProxy健康检查误判

# 验证后端健康URL
curl -I http://10.0.0.11/health
# 若非200，调整httpchk路径或应用健康接口

4) 脑裂风险
- 确保主备网络互通，VRRP报文可达。
- 若交换机禁用了组播，可改用单播模式（keepalived支持unicast配置）。

演练与练习#

1) 切换演练
- 停止MASTER的haproxy进程：sudo systemctl stop haproxy
- 观察BACKUP是否接管VIP，并访问 http://10.0.0.100。

2) 健康检查调整
- 将 httpchk 修改为 /status，并在后端提供该接口。
- 观察 HAProxy stats 或日志确认状态变化。

3) 负载均衡策略对比
- 将 balance roundrobin 改为 leastconn，比较并发高时分发效果。

4) 故障恢复
- 恢复MASTER服务后观察是否回切，调整 preempt_delay 验证效果。