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Golang はキープアライブを実装します

王林

リリース： 2023-05-22 20:38:05

オリジナル

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Golang は、高可用性ソリューションである Keepalived を実装しています。

現代のデータセンターでは、高可用性 (HA) が重要です。重要なネットワークコンポーネントに障害が発生すると、ビジネスの継続性が失われ、多大なコストや損失が発生する可能性があります。 Keepalived は、単一のコンポーネントに障害が発生した場合でもシステムが正常に動作できるようにする負荷分散およびフェイルオーバーソフトウェアです。この記事では、高可用性ソリューションのために Golang を使用して Keepalived を実装する方法を紹介します。

Keepalived の概要

Keepalived は、マルチサーバークラスターでビジネスの高可用性を確保できるオープンソースの負荷分散ソフトウェアです。プライマリサーバーに障害が発生した場合、Keepalived はタスクをバックアップサーバーに転送してビジネスの継続性を確保します。 Keepalived は VRRP プロトコルを使用し、複数のサーバーが仮想 IP アドレスを共有できるようにします。プライマリサーバーに障害が発生した場合、バックアップサーバーが仮想 IP アドレスを引き継ぎ、クライアントの要求を処理し続けるため、ビジネスの継続性が確保されます。 Keepalived は、フェイルオーバー機能の提供に加えて、ヘルスチェック、負荷分散、その他の機能も提供します。

Golang は Keepalived を実装します

Go は、C に似た静的型付けプログラミング言語です。高効率と高同時実行性の特徴があり、ネットワークプログラミング、Web バックエンド開発などの分野で非常に人気があります。 Golang を使用して、シンプルでありながらフル機能を備えた Keepalived 実装を作成できます。このコード例では、net パッケージを使用してネットワーク接続を処理します。

まず、いくつかの構造を定義する必要があります。 VRRP プロトコルを実装するには、次の構造を定義する必要があります:

type VRRPHeader struct {
    ProtoVersion   byte
    Type           byte
    VirtualRouter  byte
    Priority       byte
    CountIPAddr    uint8
    CountAuth      uint8
    AdvertInterval uint16
    Checksum       uint16
    VrrpIpAddr     net.IP
    MasterIpAddr   net.IP
    AuthType       uint8
    AuthDataField  []byte
}

type VRRPMessage struct {
    Header VRRPHeader
    Body   []byte
}

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上記の構造で定義された VRRP プロトコルヘッダーには、次のフィールドが含まれます:

ProtoVersion: VRRP バージョン番号。
タイプ: VRRP タイプ (値は 1 または 2)。
VirtualRouter: 仮想ルーター ID。
優先度: VRRP の優先度。
CountIPAddr: VRRP 情報を記録する IP アドレスの数。
CountAuth: VRRP メッセージ内の認証データの数。
AdvertInterval: 広告間隔 (秒単位)。
チェックサム: チェックサム。
VrrpIpAddr: 仮想 IP アドレス。
MasterIpAddr: マスターサーバーの IP アドレス。
AuthType: VRRP メッセージの認証に使用される認証タイプ
AuthDataField: VRRP メッセージ内の認証データ。

次のステップは、VRRP プロトコルを実装する関数です:

const (
    VRRP_VERSION = 3
    VRRP_TYPE = 1
    VRRP_GROUP_ID = 1
    VRRP_PRIORITY = 100
    ADVERT_INTERVAL = 1
)

func CreateVRRPMessage() VRRPMessage {
    var message VRRPMessage
    message.Header.ProtoVersion = VRRP_VERSION
    message.Header.Type = VRRP_TYPE
    message.Header.VirtualRouter = VRRP_GROUP_ID
    message.Header.Priority = VRRP_PRIORITY
    message.Header.CountIPAddr = 1
    message.Header.CountAuth = 0
    message.Header.AdvertInterval = ADVERT_INTERVAL
    message.Header.Checksum = 0
    message.Header.VrrpIpAddr = net.IPv4(192, 168, 1, 1)
    message.Header.MasterIpAddr = net.IPv4(10, 0, 0, 1)
    message.Header.AuthType = 0

    buf := new(bytes.Buffer)
    binary.Write(buf, binary.BigEndian, message.Header)
    message.Body = buf.Bytes()
    crc := crc32.ChecksumIEEE(message.Body)
    binary.BigEndian.PutUint16(message.Body[6:8], uint16(crc))
    return message
}

func SendVRRPMessage(iface *net.Interface, destIP net.IP, message VRRPMessage) error {
    socket, err := net.DialUDP("udp4", nil, &net.UDPAddr{IP: destIP, Port: 112})
    if err != nil {
        return err
    }
    defer socket.Close()

    addr, err := net.ResolveUDPAddr("udp", iface.Name)
    if err != nil {
        return err
    }

    err = syscall.Bind(socket.FileDescriptor(), addr)
    if err != nil {
        return err
    }

    socket.WriteToUDP(message.Body, &net.UDPAddr{IP: destIP, Port: 112})
    return nil
}

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上記のコードは、VRRP プロトコルメッセージ構造と VRRP メッセージを送信する関数を定義します。 CreateVRRPMessage 関数を使用して VRRP メッセージを作成できます。これにより、VRRP プロトコルヘッダーのさまざまなフィールドが初期化されます。 SendVRRPMessage 関数を使用して、指定した IP アドレスに VRRP メッセージを送信します。また、パケットを正しいネットワークインターフェイスにルーティングするためにインターフェイスの名前も必要です。

上記のコードを完了したら、メイン更新ループで VRRP メッセージを作成し、定期的に送信するだけです。サンプルプログラムの例を次に示します。

func main() {
    iface, err := net.InterfaceByName("eth0")
    if err != nil {
        fmt.Println("Error getting interface: ", err)
        return
    }

    destIP := net.IPv4(224, 0, 0, 18)

    for {
        message := CreateVRRPMessage()
        err := SendVRRPMessage(iface, destIP, message)
        if err != nil {
            fmt.Println("Error sending VRRP message: ", err)
        }
        time.Sleep(time.Duration(message.Header.AdvertInterval) * time.Second)
    }
}

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上記のコードは、VRRP メッセージを 224.0.0.18 アドレスに 1 秒ごとに送信します。実際の状況では、このプログラムを複数のサーバーで実行し、それらのサーバーが同じ仮想 IP アドレスと VRRP 優先順位を使用していることを確認する必要があります。

概要

この記事では、Golang を使用して簡単な Keepalived 実装を作成する方法を紹介します。 Golang が提供する効率的なネットワークプログラミング機能を使用することで、フェールオーバーが可能な高可用性ソリューションを作成しました。これは非常に単純な実装ですが、高可用性ソリューションの構築方法を理解するための出発点となります。

Keepalived を使用すると、1 つのコンポーネントに障害が発生した場合でもビジネスを正常に実行できるようになります。ビジネスの健全性を監視し、フェイルオーバー計画を維持し、障害に迅速に対応することは、障害発生時の影響を軽減するために重要です。

以上がGolang はキープアライブを実装しますの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。