實驗開始前，先搞懂為什么要部署該集群？

這個方案的目標是讓網站?永不宕機，即使某臺服務器掛了，用戶也感覺不到。它主要涉及?負載均衡（LVS）?+?高可用（Keepalived）?+?共享存儲（NFS），下面用最易懂的方式解釋每個部分的作用和關鍵知識點。

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1. Keepalived（高可用 VIP 管理）

作用：讓兩臺服務器（主+備）共同管理一個?虛擬IP（VIP），如果主服務器掛了，備服務器自動接管這個IP，用戶無感知。

核心知識點

• VRRP協議（類似"選舉"機制）：

  • 主服務器（Master）平時持有VIP，并不斷向備服務器（Backup）發送心跳包。

  • 如果備服務器收不到心跳，就認為主服務器掛了，自己接管VIP。

• 健康檢查：

  • Keepalived 可以監控 LVS 或 Web 服務是否正常，如果發現服務掛了，就自動切換。

• 配置示例：

  vrrp_instance VI_1 {state MASTER    # 主服務器是MASTER，備服務器是BACKUPinterface eth0  # 網卡名稱virtual_router_id 51  # 主備必須一致priority 100    # 主服務器優先級高（比如100），備服務器低（比如90）virtual_ipaddress {192.168.1.100  # 虛擬IP（VIP），用戶訪問這個IP}
  }

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2. LVS（負載均衡，分攤流量）

作用：把用戶請求?均勻分發?到多臺 Web 服務器，避免單臺服務器壓力過大。

核心知識點

• 三種工作模式（最常用的是DR模式）：

  • DR模式（直接路由）（性能最好）：

    • LVS 只修改請求的MAC地址，讓數據包直接返回給用戶，不經過LVS。

  • NAT模式（較慢）：

    • LVS 修改IP地址，所有流量都要經過它，容易成為瓶頸。

  • TUN模式（IP隧道，適用于跨機房）：

    • 用IP封裝技術，讓請求可以跨網絡傳輸。

• 調度算法：

  • rr（輪詢）：依次分發給每臺服務器。

  • wrr（加權輪詢）：給性能好的服務器更多請求。

  • lc（最少連接）：誰當前連接數少，就發給誰。

• 配置示例（DR模式）：

  ipvsadm -A -t 192.168.1.100:80 -s rr  # 對VIP的80端口使用輪詢
  ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.101:80 -g  # 添加Web服務器1（DR模式）
  ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.102:80 -g  # 添加Web服務器2

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3. Web服務器（Nginx/Apache）

作用：真正處理用戶請求的服務器，多臺Web服務器通過LVS分攤流量。

核心知識點

• 所有Web服務器內容要一致：

  • 通過?NFS 共享存儲?或者?rsync同步?保證文件一致。

• Session會話保持（如果網站需要登錄）：

  • 方法1：用?ip_hash（Nginx）讓同一用戶始終訪問同一臺Web服務器。

  • 方法2：用?Redis?存儲Session，所有Web服務器共用。

• 健康檢查：

  • LVS 或 Keepalived 會定期檢查Web服務器是否存活，掛了的機器會被踢出集群。

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4. NFS（共享存儲，讓多臺Web服務器用同一套文件）

作用：所有Web服務器掛載同一個NFS目錄，保證網站內容一致（比如上傳的圖片、配置文件等）。

核心知識點

• NFS服務器配置：

  # NFS服務器（假設IP是192.168.1.200）
  vim /etc/exports
  /data/web 192.168.1.0/24(rw,sync,no_root_squash)  # 允許Web服務器讀寫/data/web

• Web服務器掛載NFS：

  mount -t nfs 192.168.1.200:/data/web /var/www/html

• 注意事項：

  • NFS單點故障：如果NFS服務器掛了，所有Web服務器都會受影響！解決方案：

    • NFS + DRBD（實時同步到另一臺備份NFS）

    • 改用分布式存儲（如GlusterFS、Ceph）

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整體架構圖

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常見問題 & 優化

1. LVS DR模式ARP問題：

   • 要在Web服務器上隱藏VIP，避免它們響應ARP請求：

     echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
     echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce

2. NFS性能慢：

   • 可以換用?GlusterFS?或?Ceph?這類分布式存儲。

3. Session不一致：

   • 用Redis存Session，所有Web服務器共用。

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總結

• Keepalived?= 高可用，VIP自動切換（主備模式）。

• LVS?= 負載均衡，把請求分發給多臺Web服務器。

• Web服務器?= 真正處理請求的機器，多臺保證冗余。

• NFS?= 共享存儲，讓所有Web服務器數據一致。

這樣，即使某臺Web服務器、LVS、甚至Keepalived主節點掛了，整個網站仍然可以正常訪問！ 🚀