LVS 负载均衡群集

一、群集基础

1. 群集定义

多台服务器整合为一个整体，对外提供同一 IP访问入口，实现高性能、高可用、负载均衡。

2. 群集三大类型

负载均衡群集（LB）：提升并发处理能力，分流请求，如 LVS、Nginx 反向代理。
高可用群集（HA）：减少服务中断，故障自动切换，如 Keepalived。
高性能运算群集（HPC）：分布式并行计算，如云计算、网格计算。

3. 负载均衡三层结构

负载调度器（Director）：唯一入口，使用 VIP，主备热备份。
服务器池（Server Pool）：提供真实服务，使用 RIP，由调度器分发请求。
共享存储 ：保证节点数据一致，Linux 下常用NFS。

4. LVS 三种工作模式

模式	全称	特点	适用场景
NAT	地址转换	调度器是网关，进出流量都经过它，仅需 1 个公网 IP，安全易配置	中小型网站
TUN	IP 隧道	节点直接回客戶，跨公网部署	跨地域节点
DR	直接路由	节点与调度器同网段，性能最强	高并发内网场景

二、LVS 核心知识

1. LVS 简介

Linux Virtual Server，Linux 内核级负载均衡，由章文嵩博士开发。
内核模块：ip_vs ，管理工具：ipvsadm。

2. 四种常用调度算法

rr（轮询）：轮流分配，不看负载。
wrr（加权轮询）：按权重分配，性能高的节点权重更大。
lc（最少连接）：优先分给连接数最少的节点。
wlc（加权最少连接）：结合权重与连接数，企业最常用。

3. ipvsadm 常用命令

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# 加载内核模块
modprobe ip_vs

# 清除原有策略
ipvsadm -C

# 创建虚拟服务器（VIP：192.168.74.129:80，算法rr）
ipvsadm -A -t 192.168.74.129:80 -s rr

# 添加真实服务器（-m NAT模式，-w 权重）
ipvsadm -a -t 192.168.74.129:80 -r 192.168.10.102:80 -m -w 1
ipvsadm -a -t 192.168.74.129:80 -r 192.168.10.103:80 -m -w 1

# 查看规则
ipvsadm -ln

# 查看连接状态
ipvsadm -lnc

# 保存策略
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl enable ipvsadm

三、NFS 共享存储（群集统一数据）

1. NFS 服务端配置

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# 安装依赖
yum install -y nfs-utils rpcbind
systemctl enable --now rpcbind nfs-server

# 创建共享目录
mkdir -p /opt/wwwroot

# 配置共享（允许192.168.10.0/24读写）
echo "/opt/wwwroot 192.168.10.0/24(rw,sync,no_root_squash)" >> /etc/exports

# 生效配置
exportfs -rv
showmount -e  # 查看共享

2. NFS 客户端挂载

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yum install -y nfs-utils rpcbind
systemctl enable --now rpcbind

# 临时挂载
mount 192.168.10.104:/opt/wwwroot /var/www/html

# 开机自动挂载
echo "192.168.10.104:/opt/wwwroot /var/www/html nfs defaults,_netdev 0 0" >> /etc/fstab
mount -a

四、LVS-NAT 模式实验（完整步骤）

1. 实验环境

角色	系统	IP 地址	作用
LVS 调度器	openEuler	内网：192.168.10.101外网 VIP：192.168.74.129	负载分发
Web 节点 1	openEuler	192.168.10.102	提供 HTTP 服务
Web 节点 2	openEuler	192.168.10.103	提供 HTTP 服务
NFS 存储	openEuler	192.168.10.104	共享网页数据

2. LVS 调度器配置

1）开启路由转发

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echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p

2）配置双网卡（外网 VIP：192.168.74.129）

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ifconfig ens37 192.168.74.129 netmask 255.255.255.0 up

3）配置 LVS 规则

bash 复制代码

yum install -y ipvsadm
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.74.129:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.74.129:80 -r 192.168.10.102:80 -m -w 1
ipvsadm -a -t 192.168.74.129:80 -r 192.168.10.103:80 -m -w 1
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl enable --now ipvsadm

3. Web 节点服务器配置（两台相同操作）

1）修改网关指向 LVS 内网 IP

bash 复制代码

route del default gw 原网关
route add default gw 192.168.10.101

2）安装 HTTP 服务并挂载 NFS

bash 复制代码

yum install -y httpd
systemctl enable --now httpd

# 挂载NFS共享目录
mount 192.168.10.104:/opt/wwwroot /var/www/html

# 测试页面
echo "<h1>LVS-NAT 测试 Web1</h1>" > /var/www/html/index.html

4. 测试验证

1）浏览器访问 VIP：http://192.168.74.129

2）多次刷新，页面在 Web1、Web2 之间切换，说明负载均衡生效。

3）调度器查看状态

复制代码

ipvsadm -ln
ipvsadm -lnc

五、实验关键要点

NAT 模式下，Web 节点网关必须指向 LVS 调度器。
LVS 调度器必须开启内核路由转发。
NFS 用于统一网页，保证所有节点内容一致。
ipvsadm 规则需保存，否则重启失效。