【LVS入门宝典】LVS核心原理与实战：Real Server（后端服务器）高可用配置指南

目录

引言

1 LVS架构回顾与Real Server角色解析

1.1 LVS三大核心组件

1.2 Real Server的核心职责

1.3 LVS工作模式与Real Server配置关系

2 Real Server基础环境准备

2.1 系统要求与建议

2.2 网络基础配置

2.3 防火墙与SELinux配置

3 LVS-DR模式Real Server详细配置

3.1 虚拟IP（VIP）配置

3.2 ARP抑制机制详解

3.3 健康检查配置

4 高可用性与监控配置

5 常见问题排查指南

6 总结

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1引言

Linux Virtual Server（LVS）作为一款成熟高效的负载均衡解决方案，通过将客户端请求智能分发到多台后端服务器（Real Server），实现了横向扩展和故障转移。虽然LVS的调度器（Director）常被视为系统的"大脑"，但Real Server才是真正处理请求、承载业务的"肌肉"。

1 LVS架构回顾与Real Server角色解析

1.1 LVS三大核心组件

在深入Real Server配置之前，让我们先简要回顾LVS的整体架构：

• 负载调度器（Director Server）：整个集群系统的前端机，负责将客户端请求按照某种算法转发到Real Server
• 服务器池（Server Pool）：由多台Real Server组成，实际处理业务请求的后端服务器集群
• 共享存储（Shared Storage）：为服务器池提供共享数据存储，保证数据一致性

1.2 Real Server的核心职责

Real Server在LVS架构中承担着以下关键角色：

• 请求处理器：接收并处理Director转发的客户端请求
• 健康状态报告器：通过健康检查机制向Director报告自身状态
• 业务逻辑执行器：运行实际的应用服务（Web、API、数据库等）

1.3 LVS工作模式与Real Server配置关系

• L支持三种主要工作模式，每种模式对Real Server的配置要求不同：

2 Real Server基础环境准备

2.1 系统要求与建议

在配置Real Server之前，确保系统满足以下要求：

• 操作系统：Linux内核2.4+（CentOS 7）
• 网络配置：至少两个网络接口（生产环境建议千兆以太网卡）
• 系统资源：根据实际应用需求分配CPU、内存和存储资源

2.2 网络基础配置

• 每台Real Server需要正确配置网络参数，以下是在CentOS 7上的配置示例：

# 查看网络接口信息
ip addr show# 配置静态IP（编辑网卡配置文件）
vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0# 文件内容示例：
TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=static
DEVICE=eth0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.10.31
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.10.1
DNS1=8.8.8.8

2.3 防火墙与SELinux配置

• 根据安全策略适当调整防火墙和SELinux设置：

# 禁用防火墙（生产环境建议配置精确规则）
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld# 或配置防火墙规则允许必要端口
firewall-cmd --permanent --add-port=80/tcp
firewall-cmd --permanent --add-port=443/tcp
firewall-cmd --reload# 禁用SELinux或设置为宽松模式
setenforce 0
sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config

3 LVS-DR模式Real Server详细配置

3.1 虚拟IP（VIP）配置

• 在DR模式下，Real Server需要在loopback接口上配置VIP，但不应响应ARP请求：

# 创建配置脚本
vi /etc/init.d/realserver# 脚本内容如下：
#!/bin/bash
# LVS script for Real Server
VIP=192.168.1.100  # 虚拟IP地址case "$1" in
start)# 在lo接口添加VIP/sbin/ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP up# 添加路由记录/sbin/route add -host $VIP dev lo:0# 抑制ARP响应echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignoreecho "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announceecho "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignoreecho "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announcesysctl -p >/dev/null 2>&1echo "Real Server Started";;
stop)/sbin/ifconfig lo:0 down/sbin/route del $VIP >/dev/null 2>&1echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignoreecho "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announceecho "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignoreecho "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announceecho "Real Server Stopped";;
*)echo "Usage: $0 {start|stop}"exit 1
esac
exit 0

• 使脚本可执行并设置开机自启：

chmod +x /etc/init.d/realserver
chkconfig --add realserver
chkconfig realserver on

3.2 ARP抑制机制详解

• 在DR模式下，ARP抑制是确保LVS正常工作的关键技术，其原理如下：

ARP相关内核参数说明：

• arp_ignore=1：只响应目的IP为本地接口IP的ARP请求
• arp_announce=2：始终使用最佳本地地址作为ARP源地址

3.3 健康检查配置

• Real Server需要提供健康检查接口，供Director监控服务状态：

# 安装Web服务用于健康检查
yum install -y nginx# 创建健康检查页面
vi /usr/share/nginx/html/healthcheck.html# 内容简单即可
echo "OK" > /usr/share/nginx/html/healthcheck.html# 启动Nginx
systemctl start nginx
systemctl enable nginx

4 高可用性与监控配置

• 实现Real Server高可用：确保单台Real Server故障不影响整体服务

# 安装并配置keepalived实现Real Server高可用
yum install -y keepalived# 配置keepalived
vi /etc/keepalived/keepalived.conf# 配置文件内容：
vrrp_instance VI_1 {state BACKUP           # 初始状态interface eth0         # 监控网卡virtual_router_id 51   # 虚拟路由IDpriority 100           # 优先级(0-254)advert_int 1           # 检查间隔authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {192.168.1.200/24   # 应用的VIP}# 服务检查脚本track_script {chk_nginx}
}# 服务检查脚本定义
vrrp_script chk_nginx {script "/usr/bin/killall -0 nginx"  # 检查nginx进程是否存在interval 2                          # 检查频率weight 2                            # 权重
}

5 常见问题排查指南

• 问题一：Real Server无法接收请求

# 检查网络连通性
ping -c 4 <director_ip># 检查VIP配置
ip addr show lo:0# 检查路由配置
route -n# 检查ARP设置
sysctl -a | grep arp_ignore
sysctl -a | grep arp_announce

• 问题二：会话保持失效

# 检查应用日志
tail -f /var/log/nginx/lvs-access.log# 验证会话存储
redis-cli keys '*session*'

• 问题三：性能瓶颈

# 监控系统资源
top
htop# 检查网络流量
iftop -i eth0# 检查连接状态
ss -s
netstat -n | awk '/^tcp/ {++S[$NF]} END {for(a in S) print a, S[a]}'

6 总结

Real Server作为LVS集群中实际处理请求的工作节点，其正确配置对整个系统的稳定性、性能和可靠性至关重要。记住，一个优秀的集群系统不仅需要智能的负载调度器，更需要精心配置和优化的后端服务器集群。