keepalived中vrrp实现分析

Keepalived中vrrp实现分析

作者——Jupiter 1.处理流程

详细说明：

1.Vrrp通过start_vrrp_child ()函数启动，在该函数中，创建起个链表unuse、event、ready、

child、timer、write、read；

2.start_vrrp_child()函数调用start_vrrp()函数，正式启动vrrp。在start_vrrp()函数中，读取

配置文件获取配置信息。然后，通过接口thread_add_event()从unuse链表中取出一块空间，在这块空间中添加第一个事件，事件回调函数为vrrp_dispatcher_init()，最后将该空间加入到event链表中。至此，start_vrrp()函数结束；

3.之后，调用launch_scheduler()接口。该接口中，循环调用thread_fetch()函数，监控七

个链表，取出需要执行的回调函数。

?在thread_fetch()函数中，先检查event链表中事件，并取出执行回调函数；

?如果event链表中没有需要处理的事件，再检查ready中事件，并取出执行回调函

数；

?如果ready链表中没有需要处理的事件，再检查其他四个链表timer、read、write、

child中事件，并取出放入ready链表中等待处理。

?event和ready链表处理完成，把使用完的空间放入unuse链表中。

4.在步骤2中提到，start_vrrp()注册第一个事件，回调函数vrrp_dispatcher_init()。

thread_fetch()函数获取后，首先执行该回调函数。在该函数中，创建接收和发送socket。

?接收socket句柄为fd_in：此socket为ROW socket，创建完成后被加入到vrrp组播

组中，并绑定到指定网络设备。

?发送socket句柄为fd_out：此socket为ROW socket，创建完成后设置socket属性

为IP_HDRINCL（抓起数据包中包含ip报头），设置socket为IP_MULTICAST_LOOP

（组播），并绑定到指定网络设备。

5.然后，根据fd_in的值添加一个回调函数到指定链表。

?如果fd_in=-1，通过thread_add_timer()添加定时处理到timer链表，回调函数为

vrrp_read_dispatcher_thread()；

?如果fd_in=-1，通过thread_add_read ()添加读取处理到read链表，回调函数为

vrrp_read_dispatcher_thread()；

6.thread_fetch()函数检查所有链表，最中执行vrrp_read_dispatcher_thread()函数。

vrrp_read_dispatcher_thread()函数会根据fd_in的状态和当前thread->type，决定是读取数据包，还是从本地保存的数据中查找一个vrrp实体。

7.查找到vrrp实体后，调用VRRP_FSM_READ_TO(vrrp)或者VRRP_FSM_READ(vrrp)执行状

态机。在状态机中，根据当前状态进行相应处理；

?初始状态（Initialize）

◆如果本地优先级为255，也就是说自己是IP拥有者路由器，那么接下来它会：

●发送VRRP通告报文；

●广播免费ARP请求报文，内部封装是虚拟MAC和虚拟IP的对应，有几个

虚拟IP地址，那么就发送几个免费ARP请求报文；

●启动一个Adver_Timer计时器，初始值为Advertisement_Interval（缺省是

1秒），当该计时器超时后，会发送下一个VRRP通告报文；

●本地VRRP进程将自己切换为Master路由器；

◆如果本地优先级不是255,，那么接下来它会：

●设置Master_Down_Timer计时器等于Master_Down_Interval，也就是主路

由器死亡时间间隔，如果此计时器超时，那么Backup路由器就会宣布主

路由器死亡。其中Master_Down_Interval = （3*Advertisement_Interval）+

Skew_time举例来说，一个VRRP实例（也就是一个VRRP虚拟器）的优先

级是100，报文发送间隔是1秒，那么Master_Down_Interval = 3*1s +

（256-100）/256s = 3.609秒；

●本地VRRP进程将自己切换为Backup路由器；

?备份路由器状态（Backup）

◆备份路由器是为了监控Master路由器的状态，如果一个VRRP路由器处于此

状态，那么它会：

●不响应对虚拟IP地址的ARP请求报文；

●丢弃帧头目的MAC地址是虚拟MAC的帧；

●丢弃IP头中目的IP地址是虚拟IP的IP包；

◆如果此时该VRRP路由器收到了一个shutdown事件，那么它会：

●取消Master_Down_Timer；

●转换为初始状态（Initialize state）；

◆如果Master_Down_Timer超时，那么该VRRP路由器会执行：

●发送一个VRRP通告报文；

●广播免费ARP请求报文，内部封装是虚拟MAC和虚拟IP的对应，有几个

虚拟IP；

●地址，那么就发送几个免费ARP请求报文；

●设置Adver_Timer计时器为Advertisement_Interval（缺省为1秒）；

●切换到Master状态；

◆如果该Backup状态的VRRP路由器收到了一个VRRP通告报文；

●当该VRRP通告报文的优先级字段为0时，那么路由器会将当前的

Master_Down_Timer 设置为Skew_Time；

●如果优先级不为0，并且大于或等于本地优先级，那么本地路由器会重置

Master_Down_Timer计时器并保持Backup状态；

●如果优先级不为0，并且小于本地优先级，如果开启了抢占模式（Preempt

mode），那么该Backup路由器等待指定的抢占延迟时间后将自己切换为

Master路由器；并执行Master路由器的所有动作；例如：vrrp 1 preempt

delay minimum 10，表示等待10秒后切换自己为Master；

●如果优先级不为0，并且小于本地优先级，如果没有开启抢占模式

（Preempt mode），那么本地路由器保持Backup状态；

?Master路由器（Master state）

◆处于Master状态的路由器会执行目的MAC为虚拟MAC数据帧的转发，这里

要清楚的是对于下行设备的arp表里，该虚拟MAC是和虚拟IP地址相对应的；

◆当路由器处于Master状态时，会进行下面的动作：

●响应对虚拟IP地址的ARP请求；

●转发目的MAC地址是虚拟MAC的数据帧；

●拒绝目的IP地址是虚拟IP的数据包，除非它是IP地址拥有者（也就是优

先级是255的那个路由器）；

◆如果处于Master状态的VRRP进程收到了一个shutdown事件，那么它会：

●取消Adver_Timer计时器；

●发送一个优先级字段为零的VRRP通告报文；

●切换为初始状态（Intialize state）；

◆如果Adver_Timer计时器超时，那么：

●发送一个VRRP通告报文；

●重置Adver_Timer计时器；

◆如果收到了一个VRRP报文，且其优先级为0，那么：

●发送一个VRRP通告报文；

●重置Adver_Timer计时器；

◆如果收到了一个VRRP报文，且其优先级高于本地优先级，或者收到的VRRP

报文优先级等于本地优先级但是主IP地址高于本地的主IP地址，那么：

●取消Adver_Timer计时器

●设置Master_Down_Timer计时器为Master_Down_Interval

●切换为Backup状态

8.状态机处理完成后，重复步骤5、6、7。

Jupiter：此文章为自学成果，如有错误请批评指正。邮箱：sxyzzzzzzz@https://www.360docs.net/doc/212385260.html,谢谢！