介绍keepalived和LVS
Keepalived
什么是 Keepalived
Keepalived 是一个基于 VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由器冗余协议）实现的高可用解决方案，主要用于防止单点故障。
主要功能
-
高可用性（HA）
- 通过 VRRP 协议实现主备切换
- 提供虚拟 IP（VIP）漂移功能
- 支持健康检查
-
负载均衡
- 可以作为 LVS 的管理工具
- 自动管理 LVS 规则
工作原理
主服务器（MASTER） 备服务器（BACKUP）| ||<------- VRRP 心跳 ------->|| |VIP: 192.168.1.100 等待接管
配置示例
# /etc/keepalived/keepalived.conf
global_defs {router_id LVS_MASTER
}vrrp_instance VI_1 {state MASTER # 主节点interface eth0 # 网络接口virtual_router_id 51 # 虚拟路由器IDpriority 100 # 优先级advert_int 1 # 心跳间隔authentication {auth_type PASSauth_pass 1234}virtual_ipaddress {192.168.1.100 # 虚拟IP}
}
LVS (Linux Virtual Server)
什么是 LVS
LVS 是 Linux 内核中的负载均衡解决方案，通过 IPVS（IP Virtual Server）模块实现四层负载均衡。
工作模式
-
DR 模式（Direct Routing）
客户端 --> Director --> Real Server| ||<-- 直接响应 --|- 性能最好
- Director 和 Real Server 必须在同一网段
- 响应数据直接返回给客户端
-
NAT 模式（Network Address Translation）
客户端 <--> Director <--> Real Server- 所有流量都经过 Director
- 支持端口映射
- Director 成为瓶颈
-
TUN 模式（IP Tunneling）
客户端 --> Director --隧道--> Real Server| ||<---- 直接响应 ------|- 支持跨网段
- 需要 Real Server 支持隧道
调度算法
- 轮询（rr）：依次分配
- 加权轮询（wrr）：根据权重分配
- 最少连接（lc）：选择连接数最少的服务器
- 加权最少连接（wlc）：默认算法
- 源地址哈希（sh）：相同 IP 分配到同一服务器
LVS 配置示例
# 添加虚拟服务
ipvsadm -A -t 192.168.1.100:80 -s wlc# 添加真实服务器
ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.10:80 -g -w 1
ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.11:80 -g -w 1# 查看配置
ipvsadm -Ln
Keepalived + LVS 集成
架构示例
VIP: 192.168.1.100|+------------------+------------------+| |Director1(主) Director2(备)Keepalived KeepalivedLVS/IPVS LVS/IPVS| |+----------+----------+ || | | |RealServer1 RealServer2 RealServer3 -----+
集成配置示例
# Keepalived 配置中包含 LVS 配置
virtual_server 192.168.1.100 80 {delay_loop 6lb_algo wlc # 调度算法lb_kind DR # 工作模式protocol TCPreal_server 192.168.1.10 80 {weight 1TCP_CHECK {connect_timeout 3retry 3delay_before_retry 3}}real_server 192.168.1.11 80 {weight 1TCP_CHECK {connect_timeout 3retry 3delay_before_retry 3}}
}
应用场景
Keepalived 适用场景
- 数据库主从切换（MySQL、PostgreSQL）
- Web 服务高可用
- 任何需要 IP 漂移的场景
LVS 适用场景
- 大流量网站负载均衡
- 四层负载均衡需求
- 对性能要求极高的场景
优缺点对比
Keepalived：
- 优点：配置简单、支持健康检查、可管理 LVS
- 缺点：仅提供高可用，负载均衡依赖 LVS
LVS：
- 优点：性能极高、稳定可靠、内核级别
- 缺点：仅四层负载、配置相对复杂、功能单一
这两个工具经常配合使用，Keepalived 负责高可用和健康检查，LVS 负责实际的负载均衡，形成一个完整的高可用负载均衡解决方案。