haproxy+keepalived原理特点

所有的系统，都是先经历一个单台机器搞所有业务的时代，一个程序+一个mysql数据库，就可以满足开发及第一个版本上线的要求。随着，数据的增加以及业务的增长，这些应用就面临一个访问量的扩大以及扩展的问题。最简单的扩展就是水平扩展，原来由一个mysql增加为2个或多个，形成一个集群，这样最简单的能力就是提供更强的服务能力。如原来的访问量支持每秒1000，现在可以支持2000(理想值)，相当于将服务能力分散到多个节点。这里面涉及到多个问题，首先就是数据的相互备份，然后就是如何分配计算能力，外部如何来访问等。本文引入HaProxy和KeepAlived主要处理的就是一个外部访问问题。

在后面的介绍当中，假定有2个mysql，分别为mysqlA和mysqlB.

1、haproxy请求分发
可以理解为通过nginx来作后端的负载均衡，haproxy可以通过监听一个统一的端口对外提供能力，然后内部进行分发。除支持http7层处理外，还顺便为mysql支持4层转发。(更高级的可以考虑采用lvs) 在这里，将两个mysql分别配置在backend当中，并且通过option mysql-check进行相应服务的检查。

程序进行访问时，就不再访问具体的mysql机器，而是访问这个haproxy所在的机器。这里就提到需要一个额外的机器来提供服务，但是由于只为haproxy使用，其根据很低，一个最低配机器即可，费用不大。同时，相应的端口也填写haproxy所暴露的端口即可。对外即认为也只仍然只有一个mysql，即对外是透明的。

haproxy在进行处理时，将自己根据相应的策略进行转发，最简单的策略就是轮询(ribbon),当然其它加权或者是随机等，需要具体进行配置。同时，根据设定的具体时间间隔，对后端服务进行有效性检测，当mysqlA或B不能工作时，将自动从可用列表中移除。

在加上haproxy之后，负载的问题被解决，但另一个问题又来了，即服务单点的问题。如果一旦这个haproxy机器挂掉(或网络原因)。虽然,mysql服务器没挂，但整个服务也是不可用了。前端程序不会自动退回到去访问原始的mysql(甚至由于防火墙的问题，它也不能访问)。这时候就要用到另一个东西，保证haproxy不会成为单点，即KeepAlived。

2、KeepAlived高可用
保证服务不会单点的作法就是加机器，但加机器就会出现多个ip，如何保证前端程序使用单个ip又能保证后端的实际处理机器为多台，这就是KeepAlived的作用。

我们为了保证haproxy的高可用，已经又加了一个机器，即为haproxyA和haproxyB（相当于原来的2个mysql机器，又加了2台haproxy机器)。

通过KeepAlived，我们可以创造出第3个IP，由ip3来对外提供服务，但是与HaProxy的转发性质不同，这里的ip3实际上就是HaProxyA和HaProxyB的一个同名映射。可以理解为HaProxyA和HaProxyB都在争抢这个ip，哪个争抢到了，就由哪个来提供服务。可以理解为在一定的时间内，保证以下关系

IP3<=>IP1
IP2 wait IP3

因为KeepAlived不提供任何处理能力，实际上最终的处理落在能够处理信息的程序上。因此，我们需要将KeepAlived和HaProxy部署在一起，即KeepAlived负责抢ip，接收前端的请求，在接收到了请求之后，由系统自动将请求分发到同一个机器上的HaProxy上进行处理。即一个机器有2个IP，ip1负责接收请求,ip2负责实际的信息处理(比喻而已，就是如何监听请求和端口处理程序)

在前面的处理模型当中，因为KeepAlived不处理请求，因此如果它所在机器上的haproxy如果不可用，实际上这个模型也是有问题的。因此KeepAlived又要来监听自己机器上的haproxy是否有效。在配置中，通过track_script指令可以达到这个效果，与haproxy的工作模式差不多，它可以定时执行监控脚本来查看haproxy是否可用。如果不可用，有2种处理办法，一种就是强行再启动haproxy，另一种就是取消自己的抢占ip位(如将自己给kill掉)，将相应的ip3的位置给让出来。这样IP2就能自动与IP3进行绑定(比喻)，即由IP2来提供处理能力了。

在KeepAlived的配置之上，在单个时刻只有1台机器在进行工作，另一个机器在进行准备，可以理解为这里的服务能力只有1半。好在KeepAlived和HaProxy所占用资源都较小，费用不高。

最终部署模型
a、MysqlA(ip5)和MysqlB(ip6)水平扩展，通过双主进行数据通信，并且同时提供服务能力
b、通过HaProxyA(ip3)和HaProxyB(ip4)提供mysql的负载能力，将请求路由到指定的mysql服务器，同时监控后端的mysql数据库可用性
c、将KeepAlivedA和KeepAlivedB分别和HaProxyA和HaProxyB部署在一起，同时绑定VIP ip1，对外提供访问ip，同时监控本机的HaProxy的可用性

通过以上的部署，一个最前端的数据访问可能是以下的访问路径

IP1=>IP3->IP5
IP1=>IP3->IP6
IP1=>IP4->IP5
IP1=>IP4->IP6