Netplan多网关配置及自动故障切换实现求助

Hey there, let's work through this multi-gateway and failover issue with Netplan on your Ubuntu 22.04 server. I see where you're coming from, and your initial config is close but missing a few key pieces for proper failover. Let's break this down step by step.

一、为什么你的初始配置不生效 #

你的原配置使用了已被弃用的gateway4指令（Ubuntu 22.04搭配的Netplan版本已改用routes定义网关路由），更关键的是：直接定义两个默认网关却不设置优先级和故障切换逻辑，会导致路由表冲突——系统只会优先使用其中一个网关，且不会在主网关失效时自动切换到备用网关。

二、修正Netplan配置 #

我们将用现代Netplan语法，把gateway4替换为routes条目，通过metric（数值越小优先级越高）设置网关优先级，具体配置如下：

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    enp0s1:
      addresses: [192.168.1.2/24]
      routes:
        - to: default
          via: 192.168.1.1
          metric: 100  # 主网关，优先级更高
          on-link: true
      nameservers:
        addresses: [8.8.8.8, 8.8.4.4]
    enp0s2:
      addresses: [192.168.2.2/24]
      routes:
        - to: default
          via: 192.168.2.1
          metric: 200  # 备用网关，优先级更低
          on-link: true
      nameservers:
        addresses: [8.8.8.8, 8.8.4.4]

应用配置并验证

执行以下命令加载新的Netplan设置：

sudo netplan generate
sudo netplan apply

然后查看路由表，确认两个默认路由已按metric优先级存在：

ip route show default

正常输出应类似：

default via 192.168.1.1 dev enp0s1 proto static metric 100
default via 192.168.2.1 dev enp0s2 proto static metric 200

三、添加自动故障切换逻辑 #

Netplan配置仅设置了路由优先级，系统不会自动检测网关是否失效。我们需要额外的监控机制来实现自动切换，以下是两种方案：

方案A：简易Shell脚本（快速上手）

创建一个监控脚本，定期ping主网关，若不可达则调整路由metric实现切换。

1. 创建脚本文件：

sudo nano /usr/local/bin/gateway_failover.sh

粘贴以下内容：

#!/bin/bash
MAIN_GW="192.168.1.1"
MAIN_IF="enp0s1"
BACKUP_GW="192.168.2.1"
BACKUP_IF="enp0s2"
PING_COUNT=3
PING_TIMEOUT=2
LOG_FILE="/var/log/gateway_failover.log"

# 确保日志文件存在
touch $LOG_FILE

while true; do
    # 检测主网关连通性
    if ! ping -c $PING_COUNT -W $PING_TIMEOUT $MAIN_GW &>/dev/null; then
        # 主网关失效，切换到备用网关：抬高主路由metric，降低备用路由metric
        ip route change default via $MAIN_GW dev $MAIN_IF metric 300
        ip route change default via $BACKUP_GW dev $BACKUP_IF metric 100
        echo "$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S'): 主网关$MAIN_GW不可用，已切换到备用网关$BACKUP_GW" >> $LOG_FILE
    else
        # 主网关恢复，切回原优先级
        CURRENT_MAIN_METRIC=$(ip route show default | grep $MAIN_GW | awk '{print $6}')
        if [ "$CURRENT_MAIN_METRIC" != "100" ]; then
            ip route change default via $MAIN_GW dev $MAIN_IF metric 100
            ip route change default via $BACKUP_GW dev $BACKUP_IF metric 200
            echo "$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S'): 主网关$MAIN_GW已恢复，切回主网关" >> $LOG_FILE
        fi
    fi
    sleep 10  # 每10秒检测一次
done

2. 赋予脚本执行权限：

sudo chmod +x /usr/local/bin/gateway_failover.sh

3. 配置systemd服务实现开机自启：

sudo nano /etc/systemd/system/gateway_failover.service

粘贴以下内容：

[Unit]
Description=网关故障切换监控服务
After=network.target

[Service]
ExecStart=/usr/local/bin/gateway_failover.sh
Restart=always
User=root

[Install]
WantedBy=multi-user.target

4. 启动并启用服务：

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl start gateway_failover.service
sudo systemctl enable gateway_failover.service

可通过以下命令查看服务状态和日志：

sudo systemctl status gateway_failover.service
tail -f /var/log/gateway_failover.log

方案B：Keepalived（企业级可靠方案）

如果需要更健壮的故障切换，可使用Keepalived（基于VRRP协议的工具）来监控网关并自动管理切换。

1. 安装Keepalived：

sudo apt update && sudo apt install keepalived

2. 配置Keepalived：

sudo nano /etc/keepalived/keepalived.conf

粘贴基础配置（按需调整参数）：

global_defs {
   router_id GW_MONITOR
}

# 定义检测主网关的脚本
vrrp_script check_main_gw {
    script "/usr/bin/ping -c 3 -W 2 192.168.1.1"
    interval 10  # 每10秒检测一次
    weight -20   # 检测失败时降低优先级20
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface enp0s1
    virtual_router_id 51
    priority 100  # 初始优先级
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    track_script {
        check_main_gw
    }
}

3. 启动并启用服务：

sudo systemctl start keepalived
sudo systemctl enable keepalived

Keepalived会自动检测主网关状态，当主网关不可达时，会降低其优先级，让备用网关自动接管流量。

四、测试故障切换 #

你可以通过断开主网络线缆或关闭主路由器来测试故障切换，正常情况下10-30秒内会自动切换到备用网关；当主网关恢复后，系统也会自动切回主路由。

如果配置过程中遇到任何问题，随时告诉我，我会帮你调整细节！

备注：内容来源于stack exchange，提问作者Wali Haider