实验开始前,先搞懂为什么要部署该集群?
这个方案的目标是让网站 永不宕机,即使某台服务器挂了,用户也感觉不到。它主要涉及 负载均衡(LVS) + 高可用(Keepalived) + 共享存储(NFS),下面用最易懂的方式解释每个部分的作用和关键知识点。
1. Keepalived(高可用 VIP 管理)
作用:让两台服务器(主+备)共同管理一个 虚拟IP(VIP),如果主服务器挂了,备服务器自动接管这个IP,用户无感知。
核心知识点
VRRP协议(类似"选举"机制):
主服务器(Master)平时持有VIP,并不断向备服务器(Backup)发送心跳包。
如果备服务器收不到心跳,就认为主服务器挂了,自己接管VIP。
健康检查:
Keepalived 可以监控 LVS 或 Web 服务是否正常,如果发现服务挂了,就自动切换。
配置示例:
vrrp_instance VI_1 { state MASTER # 主服务器是MASTER,备服务器是BACKUP interface eth0 # 网卡名称 virtual_router_id 51 # 主备必须一致 priority 100 # 主服务器优先级高(比如100),备服务器低(比如90) virtual_ipaddress { 192.168.1.100 # 虚拟IP(VIP),用户访问这个IP } }
2. LVS(负载均衡,分摊流量)
作用:把用户请求 均匀分发 到多台 Web 服务器,避免单台服务器压力过大。
核心知识点
三种工作模式(最常用的是DR模式):
DR模式(直接路由)(性能最好):
LVS 只修改请求的MAC地址,让数据包直接返回给用户,不经过LVS。
NAT模式(较慢):
LVS 修改IP地址,所有流量都要经过它,容易成为瓶颈。
TUN模式(IP隧道,适用于跨机房):
用IP封装技术,让请求可以跨网络传输。
调度算法:
rr
(轮询):依次分发给每台服务器。wrr
(加权轮询):给性能好的服务器更多请求。lc
(最少连接):谁当前连接数少,就发给谁。
配置示例(DR模式):
ipvsadm -A -t 192.168.1.100:80 -s rr # 对VIP的80端口使用轮询 ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.101:80 -g # 添加Web服务器1(DR模式) ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.102:80 -g # 添加Web服务器2
3. Web服务器(Nginx/Apache)
作用:真正处理用户请求的服务器,多台Web服务器通过LVS分摊流量。
核心知识点
所有Web服务器内容要一致:
通过 NFS 共享存储 或者 rsync同步 保证文件一致。
Session会话保持(如果网站需要登录):
方法1:用
ip_hash
(Nginx)让同一用户始终访问同一台Web服务器。方法2:用 Redis 存储Session,所有Web服务器共用。
健康检查:
LVS 或 Keepalived 会定期检查Web服务器是否存活,挂了的机器会被踢出集群。
4. NFS(共享存储,让多台Web服务器用同一套文件)
作用:所有Web服务器挂载同一个NFS目录,保证网站内容一致(比如上传的图片、配置文件等)。
核心知识点
NFS服务器配置:
# NFS服务器(假设IP是192.168.1.200) vim /etc/exports /data/web 192.168.1.0/24(rw,sync,no_root_squash) # 允许Web服务器读写/data/web
Web服务器挂载NFS:
mount -t nfs 192.168.1.200:/data/web /var/www/html
注意事项:
NFS单点故障:如果NFS服务器挂了,所有Web服务器都会受影响!解决方案:
NFS + DRBD(实时同步到另一台备份NFS)
改用分布式存储(如GlusterFS、Ceph)
整体架构图
常见问题 & 优化
LVS DR模式ARP问题:
要在Web服务器上隐藏VIP,避免它们响应ARP请求:
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
NFS性能慢:
可以换用 GlusterFS 或 Ceph 这类分布式存储。
Session不一致:
用Redis存Session,所有Web服务器共用。
总结
Keepalived = 高可用,VIP自动切换(主备模式)。
LVS = 负载均衡,把请求分发给多台Web服务器。
Web服务器 = 真正处理请求的机器,多台保证冗余。
NFS = 共享存储,让所有Web服务器数据一致。
这样,即使某台Web服务器、LVS、甚至Keepalived主节点挂了,整个网站仍然可以正常访问! 🚀