服务器使用LVS+KEEPALIVED实现高可用负载均衡

服务器使用LVS+Keepalived实现高可用负载均衡，是一种成熟且广泛应用的解决方案，其核心原理和配置要点如下：

一、核心原理

1. LVS（Linux Virtual Server）
   • 作用：基于IP层（OSI第四层）实现高性能负载均衡，支持TCP/UDP协议（如HTTP、MySQL、Redis等）。
   • 工作模式：
     • NAT模式：修改请求/响应的目标/源IP地址，需LVS作为网关，性能较低但配置简单。
     • DR模式（推荐）：仅修改MAC地址，响应直接由后端服务器返回客户端，性能最高（大型网站主流选择）。
     • TUN模式：通过IP隧道封装请求，支持跨子网，但配置复杂。
   • 调度算法：支持轮询（rr）、加权轮询（wrr）、最小连接（wlc）等十种算法，可根据业务需求选择。
2. Keepalived
   • 作用：基于VRRP协议实现高可用，管理LVS节点状态、VIP漂移及后端服务器健康检查。
   • 核心机制：
     • 主备节点：主节点（MASTER）承载VIP，备节点（BACKUP）监听主节点状态，故障时自动接管VIP。
     • 健康检查：通过TCP端口检测、HTTP请求等方式监控后端服务器，故障时自动剔除并恢复后重新加入。
     • 优先级机制：主备节点配置不同优先级，主节点故障后，优先级高的备节点优先接管。

二、配置步骤（以DR模式为例）

1. 环境准备

• 服务器角色：
  • 2台LVS节点（主/备），安装ipvsadm和keepalived。
  • 2台后端服务器（RealServer），部署Web服务（如Nginx/Apache）。
• 网络要求：
  • LVS节点与后端服务器在同一子网，且后端服务器需配置VIP的回环接口（lo:0）并禁用ARP响应。

2. LVS节点配置

• 安装软件：

  yum install ipvsadm keepalived -y

• Keepalived主节点配置（/etc/keepalived/keepalived.conf）：

  	global_defs {
  	router_id LVS_MASTER
  	}
  	vrrp_instance VI_1 {
  	state MASTER
  	interface eth0
  	virtual_router_id 60
  	priority 100
  	advert_int 1
  	authentication {
  	auth_type PASS
  	auth_pass 1111
  	}
  	virtual_ipaddress {
  	192.168.1.254/24 dev eth0
  	}
  	}
  	virtual_server 192.168.1.254 80 {
  	delay_loop 6
  	lb_algo wlc
  	lb_kind DR
  	protocol TCP
  	real_server 192.168.1.101 80 {
  	weight 10
  	TCP_CHECK {
  	connect_port 80
  	connect_timeout 3
  	retry 3
  	}
  	}
  	real_server 192.168.1.102 80 {
  	weight 8
  	TCP_CHECK {
  	connect_port 80
  	connect_timeout 3
  	retry 3
  	}
  	}
  	}

• 备节点配置：修改state为BACKUP，priority为较低值（如90），其余参数与主节点一致。

3. 后端服务器配置

• 绑定VIP到回环接口：

  ip addr add 192.168.1.254/32 dev lo:0

• 禁用ARP响应：

  	echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
  	echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
  	echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
  	echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

4. 启动服务

• LVS节点：
  bash

  	systemctl start keepalived
  	systemctl enable keepalived

• 验证LVS规则：

  ipvsadm -Ln

三、关键优势

1. 高可用性：主备节点自动切换，故障恢复时间秒级，确保服务连续性。
2. 性能优化：DR模式避免响应数据经过LVS，减轻负载均衡器压力，适合高并发场景。
3. 灵活扩展：支持多业务隔离（如Web/数据库VIP独立管理）和混合负载均衡（LVS+纯VRRP实例）。
4. 监控与日志：通过keepalived -S info查看状态，独立日志文件便于故障排查。

四、注意事项

• 网络配置：确保LVS节点与后端服务器网络互通，且后端服务器不响应ARP请求。
• 优先级设置：主备节点优先级差值建议≥10，避免频繁切换。
• 健康检查：根据业务类型调整检查间隔（delay_loop）和超时时间（connect_timeout）。
• 资源隔离：为不同实例分配独立CPU核心和内存限制，避免资源竞争。