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go-alived Roadmap

项目目标

使用 Golang 实现 keepalived 的核心功能，无外部依赖，单二进制部署。

Keepalived 核心功能

1. VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) 协议

• 虚拟 IP 管理: 管理可在多个节点间浮动的虚拟 IP 地址 (VIP)
• 状态机管理: MASTER、BACKUP、FAULT 三种状态的转换
• 优先级选举: 基于优先级 (1-255) 选举 MASTER 节点
• Gratuitous ARP: 状态变化时发送 ARP 报文更新网络设备
• 同步组: 将多个 VRRP 实例组合，作为整体进行状态转换
• 虚拟 MAC 支持: 支持使用虚拟 MAC 地址 (macvlan)

2. 健康检查 (Health Checking)

• HTTP/HTTPS 检查: 通过 GET 请求验证 Web 服务状态
• TCP 检查: 基本的 TCP 连接测试
• SMTP 检查: 邮件服务监控
• DNS 检查: 基于查询的 DNS 验证
• 脚本检查: 自定义脚本实现灵活监控
• UDP/PING 检查: 网络连通性测试
• 动态权重: 根据健康检查结果动态调整权重

3. 负载均衡 (LVS 集成)

• 调度算法: 支持 rr、wrr、lc、wlc、sh 等多种调度算法
• 转发模式: NAT、Direct Routing (DR)、IP Tunneling (TUN)
• 后端服务器管理: 根据健康状态动态添加/移除后端服务器
• Quorum 支持: 配置最小存活服务器数量
• Sorry Server: 当健康节点不足时的备用服务器
• 会话保持: 支持会话持久化

4. 辅助功能

• 状态变化脚本: 在状态转换时执行自定义脚本
• 邮件通知: SMTP 告警支持
• 进程监控: 监控外部进程并调整优先级
• 配置热加载: 支持配置文件重载

实现计划

Phase 0: 项目基础设施 ✅

• 项目结构搭建
• CLI 参数解析 (--config, --debug)
• YAML 配置文件加载和验证
• 日志系统
• 信号处理 (SIGHUP 重载配置)

Phase 1: 核心 VRRP 功能 (第一优先级)

1.1 网络接口和 IP 管理

• 网络接口检测和验证
• VIP 添加/删除功能 (使用 netlink)
• IP 地址冲突检测
• VIP 状态查询

1.2 VRRP 协议栈

• VRRP 报文结构定义 (RFC 3768/5798)
• 原始 socket 收发 VRRP 报文
• Advertisement 报文发送
• Advertisement 报文接收和解析
• 认证支持 (PASS 类型)

1.3 状态机实现

• 状态定义 (INIT/BACKUP/MASTER/FAULT)
• 状态转换逻辑
• Master 选举算法
• 定时器管理 (Advertisement Timer, Master Down Timer)
• 优先级抢占模式

1.4 ARP 和网络更新

• Gratuitous ARP 发送
• ARP 应答处理
• 多 VIP 的 ARP 广播

1.5 集成和测试

• VRRP 实例管理器
• 多实例支持
• 基础功能测试
• 双机 VRRP 切换测试

Phase 2: 健康检查系统 (第二优先级)

2.1 健康检查框架

• 健康检查器接口定义
• 检查结果状态管理 (rise/fall 计数)
• 定时调度器
• 超时控制

2.2 检查器实现

• TCP 健康检查
• HTTP/HTTPS 健康检查
• ICMP Ping 检查
• 脚本检查 (执行外部命令)
• DNS 检查

2.3 与 VRRP 联动

• Track Script 支持
• 健康检查失败时降低优先级
• 检查恢复时恢复优先级
• 健康检查状态影响 VRRP 状态机

Phase 3: 增强功能 (第三优先级)

3.1 通知和脚本

• 状态变化时执行脚本 (notify_master/backup/fault)
• 脚本执行器 (权限控制、超时控制)
• 邮件通知支持 (SMTP)
• Webhook 通知

3.2 高级特性

• 同步组 (Sync Group) 支持
• 虚拟 MAC 地址支持
• 配置热加载优化
• 进程监控和自动重启

3.3 可观测性

• 状态查询 API/CLI
• Metrics 导出 (Prometheus 格式)
• 详细的事件日志
• 调试模式增强

Phase 4: 负载均衡 (可选，低优先级)

• LVS 集成调研
• IPVS 操作封装
• 基础调度算法 (rr, wrr)
• 后端服务器健康检查
• 动态后端管理

当前进度

• ✅ Phase 0 已完成
• 🔄 下一步：Phase 1.1 网络接口和 IP 管理

技术选型

• 语言: Go 1.21+
• 配置格式: YAML/TOML (兼容 keepalived.conf 风格)
• 依赖: 尽量使用标准库，最小化第三方依赖