一、核心概念
核心组合：LVS（四层负载均衡）+ Keepalived（高可用+健康检查），解决"单点故障"+"高并发分发"问题，企业级核心方案。
1. LVS（Linux Virtual Server）
- 定位：内核级四层（TCP/UDP）负载均衡，不处理应用层内容，仅做请求转发
- 核心优势：性能极高（内核态转发），吞吐量大，远优于Nginx/HAProxy（七层）
- 核心功能：按调度算法，将客户端请求分发到多台Real Server（RS，后端应用服务器）
2. Keepalived
- 定位：基于VRRP协议，实现LVS负载均衡器的高可用，同时管理LVS规则、检测RS健康状态
- 核心功能：① 主备切换（VIP漂移）；② 后端RS健康检查；③ 集成ipvsadm，统一管理LVS转发规则
3. 关键术语
- Director（LB）：负载均衡器，运行LVS+Keepalived，分主（MASTER）、备（BACKUP）两台
- VIP：虚拟IP，对外服务的统一入口，由主LB持有，故障时漂移到备LB
- Real Server（RS）：后端真实应用服务器（如Web、API服务器）
二、LVS三种工作模式
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| 模式 | 核心特点 | 性能 | 适用场景 |
| DR（Direct Route，直接路由） | 调度器仅修改请求的目标MAC地址，响应由RS直接回客户端（不经LB） | 最高（企业首选） | 高并发、低延迟业务（如Web、API） |
| NAT | 请求、响应都经过调度器，需做地址转换 | 低（易成瓶颈） | 小规模集群、后端服务器不能直接访问公网 |
| TUN（IP隧道） | 通过IP隧道转发请求，支持跨网段部署 | 中等（配置复杂） | 跨机房、跨网段集群 |
三、典型架构
1. 架构组成（示例）
- LB主（MASTER）：192.168.1.10（运行LVS+Keepalived）
- LB备（BACKUP）：192.168.1.11（运行LVS+Keepalived）
- VIP：192.168.1.100（对外统一入口）
- RS1：192.168.1.12（Web服务器）
- RS2：192.168.1.13（Web服务器）
2. DR模式数据流（核心）
- 客户端 → VIP（192.168.1.100）→ 主LB（MASTER）
- 主LB根据调度算法，修改请求的目标MAC地址（改为某台RS的MAC），转发到内网
- RS接收请求，处理后直接响应客户端（不经过LB）→ 性能最优
四、部署步骤
1. LB节点（主备均操作）
- 安装软件：yum install -y keepalived ipvsadm
- 核心配置：/etc/keepalived/keepalived.conf（重点修改3部分）
- vrrp_instance：主备区分（state MASTER/BACKUP）、优先级（主>备）、VIP配置
- virtual_server：VIP+端口、调度算法（rr轮询）、工作模式（DR）
- real_server：后端RS的IP+端口、健康检查配置（TCP_CHECK）
- 启动服务：systemctl start keepalived; systemctl enable keepalived
2. RS节点（所有后端服务器）
DR模式必须配置（避免VIP冲突），两步核心操作：
- 绑定VIP到lo网卡（回环网卡）：配置ifcfg-lo:0文件，IP为VIP，子网掩码255.255.255.255
- 抑制ARP广播：修改sysctl.conf，添加4行配置（arp_ignore=1、arp_announce=2），执行sysctl -p生效
3. 验证命令
- 查看VIP：ip addr show 物理网卡（如ens33）
- 查看LVS转发规则：ipvsadm -Ln
- 查看Keepalived状态：systemctl status keepalived
五、高可用故障切换（核心优势）
- LB主故障：主备心跳丢失（advert_int 1，每秒检测），备LB自动升级为MASTER，接管VIP，客户端无感知
- RS故障：Keepalived健康检查（delay_loop 6，每6秒检测），失败则自动从LVS规则中剔除，恢复后自动加回
六、重点总结
- LVS工作在四层，核心是转发，不处理应用层内容；Keepalived解决LVS的单点故障
- DR模式是企业首选，核心是"RS直接回客户端"，性能最高
- RS节点必须配置"绑定VIP到lo+抑制ARP"，否则会出现VIP冲突
- 企业常用组合：LVS+Keepalived（四层入口）→ Nginx（七层路由）→ 应用服务器