Linux服务器高可用：LVS+Keepalived实战配置指南


Linux服务器高可用：LVS+Keepalived实战配置指南

想象一下这样的场景：你的网站流量突增，单台服务器已经不堪重负，甚至宕机。或者，你需要进行服务器维护，但又不想中断服务。在这些情况下，高可用架构就显得至关重要。今天，我们就来聊聊如何使用 LVS (Linux Virtual Server) 和 Keepalived 构建一个高可用的 Linux 服务器集群。

什么是LVS和Keepalived？

简单来说，LVS 是一个基于内核的负载均衡器，负责将客户端的请求分发到后端的多台真实服务器上。而 Keepalived 则是一个高可用解决方案，它通过 VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) 协议来实现主备服务器之间的故障转移。当主服务器出现故障时，备服务器会自动接管，从而保证服务的连续性。

LVS的工作模式

LVS 提供了多种工作模式，常见的有：

  • NAT (Network Address Translation)： 客户端请求到达 LVS 服务器，LVS 服务器将请求转发给后端服务器，后端服务器处理完请求后，将响应包发送回 LVS 服务器，LVS 服务器再将响应包发送给客户端。这种模式配置简单，但性能相对较低。
  • DR (Direct Routing)： 客户端请求到达 LVS 服务器，LVS 服务器将请求转发给后端服务器，后端服务器处理完请求后，直接将响应包发送给客户端。这种模式性能较高，但需要后端服务器配置 VIP (Virtual IP)。
  • TUN (Tunneling)： 客户端请求到达 LVS 服务器，LVS 服务器将请求封装成 IP 隧道报文，然后转发给后端服务器，后端服务器解封装后处理请求，并将响应包发送回客户端。

在实际应用中，DR 模式由于其高性能而被广泛使用。我们将在后续的配置示例中使用 DR 模式。

Keepalived的工作原理

Keepalived 的核心是 VRRP 协议。VRRP 协议允许将多个路由器组成一个虚拟路由器，对外表现为一个 VIP (Virtual IP)。在集群中，有一台服务器被选为 Master，负责响应客户端的请求。其他服务器则处于 Backup 状态，监听 Master 的状态。当 Master 出现故障时，Backup 服务器会通过选举算法选出一个新的 Master，接管 VIP，从而保证服务的连续性。

实战配置：LVS+Keepalived (DR模式)

接下来，我们通过一个实例来演示如何配置 LVS 和 Keepalived。假设我们有三台服务器：

  • LVS Master： 192.168.1.100
  • LVS Backup： 192.168.1.101
  • Real Server 1： 192.168.1.102
  • Real Server 2： 192.168.1.103
  • VIP： 192.168.1.200

1. 安装 LVS 和 Keepalived

在 LVS Master 和 LVS Backup 服务器上安装 LVS 和 Keepalived：


sudo apt update
sudo apt install ipvsadm keepalived -y

2. 配置 LVS Master

编辑 LVS Master 服务器上的 /etc/keepalived/keepalived.conf 文件：


global_defs {
    router_id LVS_MASTER
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0  # 修改为你的网卡名称
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1

    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }

    virtual_ipaddress {
        192.168.1.200/24  # VIP
    }

    #LVS 配置
    virtual_server 192.168.1.200 80 {
        delay_loop 6
        lb_algo wrr
        lb_kind DR
        persistence_timeout 300
        protocol TCP

        real_server 192.168.1.102 80 {
            weight 1
            TCP_CHECK {
                connect_timeout 10
                nb_get_retry 3
                delay_before_retry 3
                connect_port 80
            }
        }

        real_server 192.168.1.103 80 {
            weight 1
            TCP_CHECK {
                connect_timeout 10
                nb_get_retry 3
                delay_before_retry 3
                connect_port 80
            }
        }
    }
}

3. 配置 LVS Backup

编辑 LVS Backup 服务器上的 /etc/keepalived/keepalived.conf 文件：


global_defs {
    router_id LVS_BACKUP
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0  # 修改为你的网卡名称
    virtual_router_id 51
    priority 90  # 优先级低于 Master
    advert_int 1

    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }

    virtual_ipaddress {
        192.168.1.200/24  # VIP
    }

    #LVS 配置
    virtual_server 192.168.1.200 80 {
        delay_loop 6
        lb_algo wrr
        lb_kind DR
        persistence_timeout 300
        protocol TCP

        real_server 192.168.1.102 80 {
            weight 1
            TCP_CHECK {
                connect_timeout 10
                nb_get_retry 3
                delay_before_retry 3
                connect_port 80
            }
        }

        real_server 192.168.1.103 80 {
            weight 1
            TCP_CHECK {
                connect_timeout 10
                nb_get_retry 3
                delay_before_retry 3
                connect_port 80
            }
        }
    }
}

4. 配置 Real Server

在 Real Server 1 和 Real Server 2 上，需要配置 VIP 地址，并禁用 ARP 请求：



# 添加 VIP 到 lo 接口

sudo ip addr add 192.168.1.200/32 dev lo


# 禁用 ARP 请求

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

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

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

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