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# 35.11.共用地址冗余协议（CARP）

共用地址冗余协议（CARP）能让多台主机共享相同的 IP 地址和虚拟主机 ID（VHID），以便为一个或多个服务提供*高可用性*。这意味着一台或多台主机可以发生故障，其他主机将透明地接管，以便用户不会看到服务故障。

除了共享的 IP 地址外，每台主机都有自己的 IP 地址用于管理和配置。所有共享同一 IP 地址的机器都具有相同的 VHID。每个虚拟 IP 地址的 VHID 必须在网络接口的广播域内唯一。

使用 CARP 的高可用性内置于 FreeBSD 中，但配置步骤因 FreeBSD 版本而略有不同。本节提供 FreeBSD 10 之前以及 10 及之后版本的相同示例配置。

此示例为三台主机配置故障转移支持，所有主机都有唯一的 IP 地址，但提供相同的 Web 内容。它有两个不同的主节点，名为 `hosta.example.org` 和 `hostb.example.org`，以及一个共享备份 `hostc.example.org`。

这些机器通过 Round Robin DNS 配置实现负载均衡。主节点和备份机器的配置相同，只是主机名和管理 IP 地址不同。这些服务器必须具有相同的配置并运行相同的服务。当发生故障转移时，只有在备份服务器可以访问相同内容的情况下，才能正确响应共享 IP 地址上服务的请求。备份机器有两个额外的 CARP 接口，分别用于每个主节点内容服务器的 IP 地址。发生故障时，备份服务器将接管故障主节点机器的 IP 地址。

## 35.11.1. 使用 CARP

通过在 **/boot/loader.conf** 中添加 `carp.ko` 内核模块的条目，启用 CARP 的引导时支持：

```sh
carp_load="YES"
```

要在不重启的情况下加载模块：

```sh
# kldload carp
```

对于偏好使用定制内核的用户，在定制内核配置文件中包含以下行，并按 [配置 FreeBSD 内核](/di-10-zhang-pei-zhi-freebsd-nei-he/10.1.-gai-shu.md) 中的说明编译内核：

```sh
device	carp
```

通过向 **/etc/rc.conf** 中添加条目来设置主机名、管理 IP 地址和子网掩码、共享 IP 地址以及 VHID。以下是 `hosta.example.org` 的示例：

```sh
hostname="hosta.example.org"
ifconfig_em0="inet 192.168.1.3 netmask 255.255.255.0"
ifconfig_em0_alias0="inet vhid 1 pass testpass alias 192.168.1.50/32"
```

下一组条目用于 `hostb.example.org`。由于它代表第二个主节点，因此使用不同的共享 IP 地址和 VHID。但是，使用 `pass` 指定的密码必须相同，因为 CARP 只会监听和接受来自具有正确密码的机器的通告。

```sh
hostname="hostb.example.org"
ifconfig_em0="inet 192.168.1.4 netmask 255.255.255.0"
ifconfig_em0_alias0="inet vhid 2 pass testpass alias 192.168.1.51/32"
```

第三台机器 `hostc.example.org` 配置为从任意主节点处理故障转移。该机器配置了两个 CARP VHIDs，每个用于处理一个主节点主机的虚拟 IP 地址。CARP 通告偏斜（`advskew`）设置为确保备份主机的通告比主节点稍后发出，因为 `advskew` 控制了当存在多个备份服务器时的优先级顺序。

```sh
hostname="hostc.example.org"
ifconfig_em0="inet 192.168.1.5 netmask 255.255.255.0"
ifconfig_em0_alias0="inet vhid 1 advskew 100 pass testpass alias 192.168.1.50/32"
ifconfig_em0_alias1="inet vhid 2 advskew 100 pass testpass alias 192.168.1.51/32"
```

配置两个 CARP VHIDs 后，`hostc.example.org` 将监控两个主节点的状态。如果主节点未能在备份服务器之前发送通告，备份服务器将接管共享 IP 地址，直到主节点重新可用。

> **注意**
>
> 如果原主节点重新上线，`hostc.example.org` 不会自动将虚拟 IP 地址归还给它。为实现这一点，必须启用抢占功能。该功能默认禁用，可以通过 [sysctl(8)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=sysctl\&sektion=8\&format=html) 变量 `net.inet.carp.preempt` 来控制。管理员可以强制备份服务器将 IP 地址归还给主节点：
>
> ```sh
> # ifconfig em0 vhid 1 state backup
> ```

完成配置后，可以重启网络服务或重启每台系统。高可用性现已启用。

CARP 功能可以通过多种 [sysctl(8)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=sysctl\&sektion=8\&format=html) 变量控制，详细信息请参阅 [carp(4)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=carp\&sektion=4\&format=html) 手册页。其他操作可以通过使用 [devd(8)](https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=devd\&sektion=8\&format=html) 从 CARP 事件触发。