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高可用虛擬IP(HaVip)

借助VPC提供的高可用虛擬IP HaVip(High-Availability Virtual IP Address)功能,您可在云上基于ARP協議,通過Keepalived或Heartbeat軟件來搭建服務高可用架構,以確保主備切換過程中服務IP不變(即IP漂移)。

什么是高可用虛擬IP(HaVip)

定義

HaVip是一種可以獨立創建和釋放的私網IP資源,具備與ECS實例主私網IP地址一樣的網絡接入能力,可以與高可用軟件,例如Keepalived配合使用,搭建高可用主備服務,提高業務的可用性。

HaVip支持綁定多個ECS實例或多個ECS實例的主網卡或輔助網卡,以實現同可用區、多服務器高可用架構下的IP漂移,確保對外提供服務的私網IP始終不變。您可以將HaVip與彈性公網IP(EIP)綁定,綁定后HaVip可以通過EIP提供公網服務。此外,該架構下的多個ECS實例還可以利用部署集能力進一步提升業務的可靠性,更多信息,請參見部署集

Keepalived就可以支持實現虛擬IP高可用,為什么要配合HaVip來實現呢?

在傳統數據中心里,服務器可以通過地址解析協議ARP(Address Resolution Protocol)聲明自己的IP地址并對外提供服務,很多應用場景或常用軟件需要主機具備此能力。例如,使用Keepalived、Heartbeat等軟件實現容災恢復過程中服務IP不變的高可用方案。

然而,大部分云廠商采用SDN架構后,在VPC環境下不支持免費ARP廣播功能。因為云上網絡環境需使用虛擬化技術構建,虛擬服務器IP地址由云平臺底層的虛擬化平臺分配和管理。您的應用無法像傳統方式一樣修改主機IP地址,且整個虛擬網絡是基于3層的隧道技術,ARP被終結在發送端,主機無法聲明IP地址。為此,阿里云推出HaVip功能,解決此問題。

使用場景

如下圖所示,ECS1和ECS2實例基于HaVip,使用Keepalived組合成一個高可用的私網服務。VPC內的其他實例ECS3可以通過私網訪問該服務,服務地址為HaVip的地址。當ECS1發生故障時,ECS2會自動調用自身的接管程序,接管ECS1的服務,實現業務高可用。

image
說明

如果您有公網訪問需求,您可為高可用虛擬IP綁定EIP,綁定后該高可用虛擬IP可以通過EIP面向公網提供高可用服務。

配額和費用

HaVip功能正在公測,您可以登錄阿里云配額中心控制臺進行自助申請。

重要

公測期間,HaVip免費使用,且不承諾任何服務等級協議(SLA)相關的保障條款。

支持的地域

公有云支持的地域

區域

支持高可用虛擬IP的地域

亞太

華東1(杭州)華東2(上海)華東5 (南京-本地地域華北1(青島)華北2(北京)華北3(張家口)華北5(呼和浩特)華北6(烏蘭察布)華南1(深圳)華南2(河源)華南3(廣州)西南1(成都)中國香港華中1(武漢-本地地域)華東6(福州-本地地域)日本(東京)韓國(首爾)新加坡馬來西亞(吉隆坡)印度尼西亞(雅加達)菲律賓(馬尼拉)泰國(曼谷)

歐洲與美洲

德國(法蘭克福)英國(倫敦)美國(硅谷)美國(弗吉尼亞)

中東

阿聯酋(迪拜)沙特(利雅得)

重要

沙特(利雅得)地域由合作伙伴運營。

金融云支持的地域

區域

支持高可用虛擬IP的地域

亞太

華南1 金融云華東2 金融云華北2 金融云(邀測)

政務云支持的地域

區域

支持高可用虛擬IP的地域

亞太

華北2 阿里政務云1

使用限制與配額

配額名稱

描述

默認限制

提升配額

支持創建高可用虛擬IP(HaVip)的網絡類型

VPC類型

無法提升

單個ECS實例支持同時綁定的HaVip數量

5個

單個HaVip支持同時綁定的EIP數量

1個

單個HaVip支持同時綁定的ECS實例或彈性網卡的數量

10個

說明
  • 1個HaVip支持同時綁定10個ECS實例或同時綁定10個彈性網卡,但1個HaVip不能既綁定ECS實例又綁定彈性網卡。

  • HaVip具有子網屬性,僅支持綁定到同一交換機下的ECS實例或彈性網卡上。

HaVip是否支持廣播和組播通信

不支持

說明

HaVip只支持單播,如果您使用Keepalived等第三方軟件實現高可用,需要修改配置文件中的通信方式為單播通信。

單個賬號支持創建的HaVip的數量

50個

單個VPC支持創建的HaVip的數量

50個

vpc_quota_havip_custom_route_entry

單個VPC內,目的地址指向HaVip的路由條目的數量

5條

您可以通過以下任意方式自助提升配額:

HaVip的使用示例

您可使用Terraform自動化腳本體驗快速部署,也可以通過控制臺操作手動部署ECS實例,來搭配HaVip和Keepalived實現同可用區雙機高可用,架構圖可參見本文使用場景

配置流程

image

前提條件

  • 配額:已通過阿里云配額中心控制臺自助申請高可用虛擬IP。

  • 權限:如果您使用的是RAM用戶,請確保該賬號已被阿里云賬號授予以下VPC和ECS的最小權限。

    權限策略Action列表

    vpc:CreateVpc
    vpc:DeleteVpc
    vpc:DescribeVpcs
    vpc:AllocateEipAddress
    vpc:AssociateEipAddress
    vpc:DescribeEipAddresses
    vpc:UnassociateEipAddress
    vpc:ReleaseEipAddress
    vpc:CreateVSwitch
    vpc:DeleteVSwitch
    vpc:DescribeVSwitches
    vpc:CreateHaVip
    vpc:DeleteHaVip
    vpc:AssociateHaVip
    vpc:UnassociateHaVip
    vpc:DescribeHaVips
    ecs:RunInstances
    ecs:StartInstances
    ecs:StopInstances
    ecs:DescribeInstances
    ecs:DeleteInstances

    更多信息,請參見RAM鑒權RAM用戶

  • 針對通過控制臺手動部署的操作,還需準備以下資源:

費用

  • 快速部署:執行Terraform腳本后,會為您創建3個ECS 1 vCPU 2 GiB的搶占式實例、1個VPC、1個vSwitch、1個HaVip。具體費用取決于您創建的ECS實例留存時間,建議您及時清除資源,防止繼續計費。

  • 手動部署:具體費用取決于您創建的ECS資源規格。

說明

如果您有公網訪問需求,為高可用虛擬IP綁定了EIP后,您需要為綁定的EIP支付費用。更多計費信息,請參見EIP計費概述

配置步驟

快速部署(Terraform)

  1. 下載項目文件iac-example-havip.zip

  2. 登錄阿里云Cloud Shell,上傳下載的文件至Cloud Shell。image

  3. 依次執行以下命令,解壓壓縮包,進入工程根目錄,初始化腳本并創建資源。

    unzip iac-example-havip.zip
    cd iac-example-havip
    terraform init
    terraform apply -auto-approve

    返回結果:

    output.png

  4. 結果驗證。

    1. 登錄ECS3實例。執行curl ha_vip_private_ip命令,即可查看到ECS1(主)實例返回的信息。

      result1.png

    2. 在Cloud Shell中執行以下命令停止ECS1實例。

      aliyun ecs StopInstance --InstanceId <$instance_id_ecs1> --ForceStop false --StoppedMode KeepCharging --DryRun false
    3. 登錄ECS3實例。再次執行curl ha_vip_private_ip命令,即可查看到返回的信息是ECS2。

      result2.png

    此時,由于ECS1宕機,ECS2作為備機將自動接管ECS1實例的服務,以保證對外提供服務的IP不變,實現IP漂移。

  5. 執行以下命令,清除資源,防止繼續計費。

    terraform destroy -auto-approve

手動部署(控制臺)

步驟一:創建HaVip

  1. 登錄專有網絡管理控制臺
  2. 在左側導航欄,單擊高可用虛擬IP

  3. 在頂部菜單欄處,選擇要創建HaVip的地域。

  4. 高可用虛擬IP頁面,單擊創建高可用虛擬IP

  5. 創建高可用虛擬IP對話框,根據以下信息配置HaVip,其他參數可保持默認值或根據實際情況修改。然后單擊確定

    • 專有網絡:選擇HaVip所屬的專有網絡。

    • 交換機:選擇HaVip所屬的交換機。

    • 是否自動分配私網IP地址:選擇是否自動分配私網IP地址。

      • :由系統在所選交換機的網段中分配一個未被占用的私網IP地址。

      • :手動輸入一個私網IP地址,該IP地址必須為所選交換機的網段中未被占用的私網IP地址。

創建成功后,您可以在高可用虛擬IP頁面查看創建的HaVip。創建HaVip

步驟二:在主備ECS實例上安裝Keepalived

本示例以操作系統為CentOS的ECS實例為例,介紹如何安裝Keepalived。

  1. 登錄ECS1實例。具體操作,請參見ECS連接方式概述

  2. 執行以下命令,安裝Keepalived。

    yum install keepalived

  3. 編輯keepalived.conf文件。

    1. 執行以下命令,編輯keepalived.conf文件。

      vim /etc/keepalived/keepalived.conf

    2. 執行i命令,進入輸入模式。根據以下信息修改keepalived.conf文件。

      ! Configuration File for keepalived
      vrrp_instance VI_1 {
      state MASTER           #設置ECS1實例為主實例
          interface eth0          #設置網卡名,本示例配置為eth0  
          virtual_router_id 51
          nopreempt              
          priority 100             #設置優先級,數字越大,優先級越高,本示例配置主用實例優先級為100
          advert_int 1        
          authentication {
              auth_type PASS
              auth_pass 1111
          }
          unicast_src_ip 192.168.0.209   #設置ECS實例的私網IP地址,本示例配置為192.168.0.209
          unicast_peer {
              192.168.0.210           #對端ECS實例的私網IP地址,本示例配置為192.168.0.210
          }
          virtual_ipaddress {
              192.168.0.88          #設置HaVip的IP地址,本示例配置為192.168.0.88 
          }   
          garp_master_delay 1
          garp_master_refresh 5
      
          track_interface {
              eth0                #設置ECS實例網卡名,本示例配置為eth0
          }
      }
      說明

      本示例僅展示需修改部分,請結合具體實例修改keepalived.conf文件配置。請勿直接復制本示例覆蓋已有keepalived.conf文件。

    3. 按下Esc鍵,輸入:wq并回車以保存并關閉文件。

  4. 執行以下命令,啟動ECS1實例的Keepalived。

    systemctl start keepalived

  5. 登錄ECS2實例。

  6. 執行以下命令,安裝Keepalived。

    yum install keepalived

  7. 編輯keepalived.conf文件。

    1. 執行以下命令,編輯keepalived.conf文件。

      vim /etc/keepalived/keepalived.conf

    2. 執行i命令,進入輸入模式。根據以下信息修改keepalived.conf文件。

      ! Configuration File for keepalived
      vrrp_instance VI_1 {
      state BACKUP           #設置ECS2實例為備用實例
          interface eth0          #設置網卡名,本示例配置為eth0  
          virtual_router_id 51
          nopreempt              
          priority 10             #設置優先級,數字越大,優先級越高,本示例配置備用實例優先級為10
          advert_int 1        
          authentication {
              auth_type PASS
              auth_pass 1111
          }
          unicast_src_ip 192.168.0.210   #設置ECS實例的私網IP地址,本示例配置為192.168.0.210
          unicast_peer {
              192.168.0.209           #對端ECS實例的私網IP地址,本示例配置為192.168.0.209
          }
          virtual_ipaddress {
              192.168.0.88          #設置HaVip的IP地址,本示例配置為192.168.0.88 
          }    
          garp_master_delay 1
          garp_master_refresh 5
      
          track_interface {
              eth0                #設置ECS實例網卡名,本示例配置為eth0
          }
      }
      說明

      本示例僅展示需修改部分,請結合具體實例修改keepalived.conf文件配置。請勿直接復制本示例覆蓋已有keepalived.conf文件。

  8. 按下Esc鍵,輸入:wq并回車以保存并關閉文件。

  9. 執行以下命令,啟動ECS2實例的Keepalived。

    systemctl start keepalived

步驟三:將HaVip與主備ECS實例綁定

您可以將HaVip與ECS實例進行綁定,綁定后,ECS實例可以使用ARP協議進行該IP的宣告。

說明

HaVip僅支持與同一個交換機下的ECS實例進行綁定,每個HaVip最多可以綁定10臺ECS實例。

完成以下操作,將HaVip分別與主備ECS實例綁定。

  1. 登錄專有網絡管理控制臺
  2. 在左側導航欄,單擊高可用虛擬IP

  3. 在頂部菜單欄處,選擇HaVip的地域。

  4. 找到步驟一創建的HaVip實例,單擊HaVip實例的ID。

  5. 綁定資源區域ECS實例處,單擊立即綁定

    綁定ECS

  6. 在彈出的對話框中,選擇ECS1實例,然后單擊確定

  7. 重復上述步驟,將HaVip與ECS2實例綁定。

綁定成功后,您可在綁定資源區域查看HaVip綁定的ECS實例。

步驟四:訪問測試

登錄ECS3實例。執行curl ha_vip_private_ip命令,訪問部署在ECS實例上的Nginx服務。

測試結果如下:

  • 當主實例ECS1工作正常時,主實例ECS1承接客戶端訪問流量。

    image.png

  • 當主實例ECS1出現故障時,備用實例ECS2會自動調用自身的接管程序,接管主實例ECS1的虛擬IP資源及服務,實現業務高可用。

    image.png

管理HaVip

通過控制臺管理HaVip

操作入口

  1. 登錄專有網絡管理控制臺
  2. 在左側導航欄,單擊高可用虛擬IP

  3. 在頂部菜單欄處,選擇高可用虛擬IP的地域。

根據您具體的需求,繼續執行以下操作。

創建高可用虛擬IP

  1. 高可用虛擬IP頁面,單擊創建高可用虛擬IP

  2. 創建高可用虛擬IP對話框,根據以下信息配置高可用虛擬IP,然后單擊確定

    • 資源組:為HaVip選擇所屬的資源組。

    • 標簽鍵:為HaVip輸入新標簽鍵或選擇已有標簽鍵。最多支持128個字符,不能以aliyunacs:開頭,不能包含http://https://。一次最多綁定20個標簽鍵。

    • 標簽值:為HaVip輸入新標簽值或選擇已有標簽值。最多支持128個字符,不能以aliyunacs:開頭,不能包含http://https://。一次最多綁定20個標簽值。

    • 地域:顯示要創建HaVip的地域。

    • 專有網絡:選擇HaVip所屬的專有網絡。

    • 交換機:選擇HaVip所屬的交換機。

    • 交換機網段:顯示交換機的網段。

    • 是否自動分配私網IP地址:選擇是否自動分配私網IP地址。

      • :由系統在所選交換機的網段中分配一個未被占用的私網IP地址。

      • :手動輸入一個私網IP地址,該IP地址必須為所選交換機的網段中未被占用的私網IP地址。

說明

如果您無需再使用HaVip資源,您可以在高可用虛擬IP頁面,找到目標高可用虛擬IP,然后在操作列單擊刪除。請確保需刪除的高可用虛擬IP未綁定ECS實例、彈性網卡或EIP,如已綁定,請先解綁。

綁定和解綁ECS實例或彈性網卡

  1. 高可用虛擬IP頁面,找到目標高可用虛擬IP實例,單擊高可用虛擬IP的ID。

  2. 綁定資源區域ECS實例處,單擊立即綁定

  3. 在彈出的對話框,根據以下信息選擇要綁定的ECS實例或彈性網卡,然后單擊確定

    配置

    說明

    綁定類型

    選擇要綁定高可用虛擬IP的資源類型,支持選擇以下兩種資源類型:

    • ECS實例

    • 彈性網卡

    綁定資源

    選擇要綁定高可用虛擬IP的ECS實例或彈性網卡。

    要綁定高可用虛擬IP的ECS實例或彈性網卡必須滿足以下條件:

    • ECS實例的網絡類型為專有網絡類型。

    • ECS實例或彈性網卡所屬的交換機與高可用虛擬IP所屬的交換機相同。

如需解綁ECS實例或彈性網卡,在綁定資源區域,在已綁定ECS實例處找到目標ECS實例或彈性網卡,單擊解除關聯

說明
  • 高可用虛擬IP在一個時刻只可綁定同一類型資源,如需綁定其他類型資源,請先解綁已經綁定的資源。

  • 如果刪除已綁定高可用虛擬IP的ECS實例,系統會自動解除高可用虛擬IP和該ECS實例的綁定關系。

  • 如果從ECS實例上解綁已綁定高可用虛擬IP的輔助彈性網卡,不會影響高可用虛擬IP和該輔助彈性網卡的綁定關系。

  • 如果刪除已綁定高可用虛擬IP的輔助彈性網卡,系統會自動解除高可用虛擬IP和該輔助彈性網卡的綁定關系。

綁定和解綁EIP

您可以將EIP綁定至高可用虛擬IP上,綁定后該高可用虛擬IP可以通過EIP提供公網服務。綁定EIP前,您需要申請EIP。需要綁定的EIP必須滿足以下條件:

  • EIP的地域必須和高可用虛擬IP的地域相同。

  • EIP實例的狀態必須處于可用狀態。

  1. 高可用虛擬IP頁面,找到目標高可用虛擬IP實例,然后在操作列單擊綁定EIP

  2. 綁定彈性公網IP對話框,選擇需要綁定的EIP,然后單擊確定

如果高可用虛擬IP不再需要通過EIP提供公網服務,您可以將HaVip與EIP解綁。在高可用虛擬IP頁面,找到目標高可用虛擬IP實例,在操作列單擊解綁EIP

相關API文檔

您可以通過其他方式,SDK、Terraform或ROS調用以下API管理HaVip:

FAQ

使用Keepalived實現高可用時,推薦使用什么版本的Keepalived?

推薦使用V1.2.15及以上版本的Keepalived。

使用Keepalived時遇到問題怎么辦?

建議您前往Keepalived GitHub了解更多信息。

使用Keepalived等第三方軟件實現高可用,心跳檢測的源IP怎么配置?

如果您使用Keepalived等第三方軟件實現高可用,您需要將心跳檢測的源IP修改為ECS實例的私網IP,而不能使用HaVip的私網IP進行心跳檢測。

是否支持使用HaVip實現自建Linux虛擬服務器(LVS)高可用?

不支持。

持有HaVip的ECS實例訪問公網時,數據包的源IP是什么?

HaVip分別與ECS實例和彈性公網IP綁定,持有HaVip的ECS實例進行公網通信時,數據包的源IP為HaVip的私網IP,并非ECS實例的私網IP,因為彈性公網IP是映射在HaVip的私網IP上,而不是映射在ECS實例的私網IP上。

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