keepalived - VRRP 状态机

代码版本：

https://github.com/acassen/keepalived/releases/tag/v1.1.12

VRRP 状态机

VRRP_FSM

Read_to: read timeout

struct {
	void (*read) (vrrp_rt *, char *, int);
	void (*read_to) (vrrp_rt *);
} VRRP_FSM[VRRP_MAX_FSM_STATE + 1] =
{
/*    Stream Read Handlers      |    Stream Read_to handlers   *
 *------------------------------+------------------------------*/
	{NULL, 				NULL},
	{vrrp_backup,			vrrp_goto_master},	/*  BACKUP          */
	{vrrp_leave_master,		vrrp_master},		/*  MASTER          */
	{vrrp_leave_fault,		vrrp_fault},		/*  FAULT           */
	{vrrp_become_master,		vrrp_goto_master}	/*  GOTO_MASTER     */
};

VRRP FSM Macro

/* VRRP FSM Macro */
#define VRRP_FSM_READ_TO(V)			\
do {						\
  if ((*(VRRP_FSM[(V)->state].read_to)))	\
    (*(VRRP_FSM[(V)->state].read_to)) (V);	\
} while (0)

#define VRRP_FSM_READ(V, B, L)		 	\
do {						\
  if ((*(VRRP_FSM[(V)->state].read)))	 	\
    (*(VRRP_FSM[(V)->state].read)) (V, B, L);	\
} while (0)

VRRP_TSM

当某个 VRRP 实例发生状态变更，且需要与其同步组（sync group）内的其他实例进行协调时，将使用 VRRP_TSM 。

使用方式可以理解为：VRRP_TSM[from_state][to_state]

struct {
	void (*handler) (vrrp_rt *);
} VRRP_TSM[VRRP_MAX_TSM_STATE + 1][VRRP_MAX_TSM_STATE + 1] =
{
/* From:      To: >     BACKUP                        MASTER             FAULT */
/*   v    */  { {NULL}, {NULL},                      {NULL},             {NULL}            },
/* BACKUP */  { {NULL}, {vrrp_sync_master_election}, {vrrp_sync_master}, {vrrp_sync_fault} },
/* MASTER */  { {NULL}, {vrrp_sync_backup},          {vrrp_sync_master}, {vrrp_sync_fault} },
/* FAULT  */  { {NULL}, {vrrp_sync_backup},          {vrrp_sync_master}, {vrrp_sync_fault} }
};

VRRP TSM Macro

#define VRRP_TSM_HANDLE(S,V)			\
do {						\
  if ((V)->sync && 				\
      S != VRRP_STATE_GOTO_MASTER)		\
    if ((*(VRRP_TSM[S][(V)->state].handler)))	\
      (*(VRRP_TSM[S][(V)->state].handler)) (V);	\
} while (0)

状态图

初始化期间，从 INIT（初始化）状态开始
若所有检查均通过，则转换至 BACKUP（备份）状态
若未从优先级更高的主用（MASTER）设备接收到通告消息，则转换至 MASTER（主用）状态
若接收到优先级更高的通告消息，则转换至 BACKUP（备份）状态
若任何被跟踪的资源发生故障，则转换至 FAULT（故障）状态
当故障条件清除后，返回至 BACKUP（备份）状态

INIT 状态

/* Initialize state handling */
static void
vrrp_init_state(list l)
{
  for (e = LIST_HEAD(l); e; ELEMENT_NEXT(e)) {
    vrrp = ELEMENT_DATA(e);

    if (vrrp->priority == VRRP_PRIO_OWNER ||
		    vrrp->wantstate == VRRP_STATE_MAST) {
      vrrp->state = VRRP_STATE_GOTO_MASTER;
    }
    else {
      vrrp->ms_down_timer = 3 * vrrp->adver_int
			    + VRRP_TIMER_SKEW(vrrp);

      vrrp->state = VRRP_STATE_BACK;
    }
  }
}

BACKUP 状态

当处于 BACKUP（备份）状态时，该实例会设置一个 master_down_timer（主用设备下线计时器）。
每当从优先级更高的主用（MASTER）设备接收到有效的通告消息（advertisement）时，此计时器就会重置。
若计时器超时（即在超时周期内未接收到任何通告消息），该实例将转换至 MASTER（主用）状态。

/* Handle dispatcher read timeout */
static int
vrrp_dispatcher_read_to(int fd)
{
  /* Run the FSM handler */
  prev_state = vrrp->state;
  VRRP_FSM_READ_TO(vrrp); // vrrp_goto_master

  /* handle instance synchronization */
  VRRP_TSM_HANDLE(prev_state, vrrp);
}

MASTER 状态

拥有并维护虚拟 IP 地址（VIPs）。
按照配置的时间间隔发送定期的 VRRP 通告消息。
处理接收的 VRRP 通告消息，若接收到优先级更高的通告消息，该实例将转换至 BACKUP 状态。

static void
vrrp_master(vrrp_rt * vrrp)
{
  if (vrrp->state == VRRP_STATE_MAST) {
    vrrp_state_master_tx(vrrp, 0);
  }
}

FAULT 状态

由于出现错误条件，该 VRRP 实例无法以 MASTER（主用）或 BACKUP（备份）状态正常运行。

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