使用Keepalived实现华硕主路由和OpenWrt旁路由的负载均衡

环境介绍

内网：192.168.50.0/24

主路由：华硕AX86U，主路由做DHCP、AP，之前DHCP网关和DNS指向旁路由

旁路由：群晖虚拟机跑的OpenWrt，跑一些插件

习惯于用硬路由做主路由，软路由实现插件功能，主要原因有以下几点：

1.华硕官方提供定期的系统升级2.硬路由系统稳定，不折腾3.软路由要不定期折腾，升级换代

出现的问题

由于网关和DNS都指旁路由，当旁路由挂了，家里的网络就瘫痪了，这绝不能忍。

周末突然想到既然各种web应用服务可以负载均衡，为啥网络ip不行，于是发现神器keepalived。其实以前知道这个东西，只是不了解它的应用场景。这里顺便简单提一下三种负载均衡工具的区别：

1.nginx 一般用于http/https等七层负载均衡，新版本支持四层负载均衡2.haproxy 支持四层和七层的负载均衡3.keepalived 使用虚拟IP做传输层的负载均衡，一般放在nginx和haproxy的前面

解决问题

这里将网关和DNS地址做负载来保证高可用。两台路由器安装keepalived，创建网络虚拟IP：192.168.50.5。将主路DHCP的网关和DNS配置成虚拟IP，两台路由器分别作为keepalived主备节点。实现旁路由挂了的情况，网络仍然可用。

配置过程

华硕安装keepalived

这里使用Entware来安装，以下步骤使用ssh执行

1.安装Entware

不会还有人用华硕不用梅林固件^[1]吧？如果不是则使用手动安装教程^[2]

2.安装keepalived

opkg update
opkg install keepalived

3.备份默认配置

mv opt/etc/keepalived/keepalived.conf /opt/etc/keepalived/keepalived.conf.bak

4.应用备用节点配置，注意替换下面2处参数值

cat > /opt/etc/keepalived/keepalived.conf <<-EOF
global_defs {
    router_id LVS_1
}
vrrp_instance VI_1 {
    interface br0 # 这里是lan口网卡名，通过ip a查看
    state BACKUP
    virtual_router_id 1
    priority 50 
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.50.5 # 这里是虚拟ip地址
    }
}
EOF

5.启动程序

nohup /opt/sbin/keepalived -n -f /opt/etc/keepalived/keepalived.conf &
# 以下命令有回显则启动成功
ps | grep keepalived | grep -v grep

6.添加开机启动，以下为梅林固件添加方式，其他固件未测试

cat >> /jffs/scripts/post-mount <<-EOF
nohup /opt/sbin/keepalived -n -f /opt/etc/keepalived/keepalived.conf &
EOF

OpenWrt旁路由配置

以下步骤使用ssh执行

1.安装keepalived

opkg update
opkg install keepalived

2.备份默认配置

mv /etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf.bak

3.应用主节点配置，注意替换下面2处参数值

cat > /opt/etc/keepalived/keepalived.conf <<-EOF
global_defs {
    router_id LVS_1
}


vrrp_instance VI_1 {
    interface br-lan # 这里是lan口网卡名，通过ip a查看
    state MASTER
    virtual_router_id 1
    priority 100 
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.50.5 # 这里是虚拟ip地址，与主路由相同
    }
}
EOF

4.启动程序

nohup /usr/sbin/keepalived -n -f /opt/etc/keepalived/keepalived.conf &
# 以下命令有回显则启动成功
ps | grep keepalived | grep -v grep

6.添加开机启动

sed -i '/exit 0/i\nohup \/usr\/sbin\/keepalived -n -f \/etc\/keepalived\/keepalived.conf &' /etc/rc.local

华硕主路由DHCP配置

将局域网设备的默认网关和DNS Server都指向虚拟IP地址192.168.50.5

收尾测试

持续ping虚拟IP

重启旁路由OpenWrt

1.关机时ping有几s中断2.开机时ping也有几s的中断和延迟波动3.开机后由于keepalived主节点的权重设置的比备份节点高，所以请求成功切换到主节点，整体上体验还是比较满意的

重启华硕主路由

这里我没有外部的AP，华硕主路由重启后WIFI丢失，无法测试。不过理论上，重启备份节点，虚拟IP持续可以访问。我这里暂时不需要双路由可用的场景，所以就不做测试了。

设想一下双路由负载的使用场景

•线路1：光猫 => 路由A keepalived => AP1 => 用户•线路2：光猫 => 路由B keepalived => AP1 => 用户

DHCP的网关和DNS配置需要配置为Keepalived的虚拟IP，这里有个问题，局域网只能有一台路由器开启DHCP，不过即使DHCP的节点挂了，也不影响网络的临时的可用性

References

[1]
 梅林固件: https://github.com/RMerl/asuswrt-merlin.ng/wiki/Entware
[2]
 手动安装教程: https://github.com/Entware/Entware/wiki/Install-on-Asus-stock-firmware