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LVS-DR负载均衡群集深度实践：高性能架构设计与排障指南

news 来源：原创 2025/7/3 21:50:25

目录

一、核心原理与理论

二、背景与架构设计

三、全流程部署步骤

1. NFS共享存储配置（192.168.7.100）

 2. Real Server节点配置（四台服务器）

3. Director服务器配置

四、常见问题解决方案

五、生产环境总结

拓扑示意图：

一、核心原理与理论

LVS-DR（Direct Routing）模式通过MAC地址改写实现高效转发：

  • 数据流向

  • LVS-DR（Direct Routing）工作流程：

    • 请求处理

      • 客户端访问VIP（172.16.16.172）

      • Director接收请求，通过调度算法选择Real Server

      • 修改目标MAC地址（不改变IP）转发至Real Server

      • Real Server通过lo:0接口直接响应客户端

    • 关键技术

      • ARP抑制：Real Server隐藏VIP（arp_ignore=1, arp_announce=2）

      • 直接路由：响应流量不经过Director

      • 双网卡隔离：公网(ens33)处理客户端请求，内网(ens37)连接存储

二、背景与架构设计

网络规划：

设备ens33 (公网)ens37 (存储内网)
Director172.16.16.171192.168.7.171
Real Server×4172.16.16.131-134192.168.7.131-134
NFS Server-192.168.7.100
VIP172.16.16.172-

核心优势：

  • 吞吐量提升：响应流量直返客户端，避免Director瓶颈

  • 安全隔离：存储网络独立于公网

  • 数据一致性：NFS共享Web根目录

场景需求：

  • 公网访问VIP：172.16.16.0/24（ens33）

  • 存储内网通信：192.168.7.0/24（ens37）

  • 共享存储：NFS服务器发布/var/www/html

架构优势：

  • 解耦网络流量：公网/内网物理隔离

  • 数据一致性：NFS共享Web根目录

  • 高性能：DR模式避免Director带宽瓶颈

三、全流程部署步骤

1. NFS共享存储配置（192.168.7.100）

# 安装NFS服务
yum install -y nfs-utils rpcbind# 创建共享目录
mkdir -p /var/www/html
chmod 777 /var/www/html# 配置访问权限（/etc/exports）
echo "/var/www/html 172.16.16.0/24(rw,sync,no_root_squash)" >> /etc/exports
echo "/var/www/html 192.168.7.0/24(rw,sync,no_root_squash)" >> /etc/exports# 启动服务
systemctl enable --now rpcbind nfs-server
firewall-cmd --add-service=nfs --permanent
firewall-cmd --reload

 2. Real Server节点配置（四台服务器）

# 挂载NFS存储
yum install -y nfs-utils
mkdir -p /var/www/html
mount -t nfs 192.168.7.100:/var/www/html /var/www/html
echo "192.168.7.100:/var/www/html /var/www/html nfs defaults 0 0" >> /etc/fstab# 配置VIP到lo:0
echo "DEVICE=lo:0" > /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
echo "IPADDR=172.16.16.172" >> /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
echo "NETMASK=255.255.255.255" >> /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
ifup lo:0# 添加永久路由
echo "route add -host 172.16.16.172 dev lo:0" >> /etc/rc.local
chmod +x /etc/rc.d/rc.local
route add -host 172.16.16.172 dev lo:0# 配置ARP抑制
echo "net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1" >> /etc/sysctl.conf
echo "net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2" >> /etc/sysctl.conf
echo "net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1" >> /etc/sysctl.conf
echo "net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p# 安装Web服务（以Nginx为例）
yum install -y nginx
systemctl enable --now nginx

3. Director服务器配置

# 配置VIP到ens33:0
echo "DEVICE=ens33:0" > /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33:0
echo "IPADDR=172.16.16.172" >> /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33:0
echo "NETMASK=255.255.255.255" >> /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33:0
ifup ens33:0# 禁用ICMP重定向
echo "net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0" >> /etc/sysctl.conf
echo "net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p# 加载IP_VS模块
modprobe ip_vs# 安装管理工具
yum install -y ipvsadm# 配置LVS规则
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 172.16.16.172:80 -s rr
ipvsadm -a -t 172.16.16.172:80 -r 172.16.16.131:80 -g -w 1
ipvsadm -a -t 172.16.16.172:80 -r 172.16.16.132:80 -g -w 1
ipvsadm -a -t 172.16.16.172:80 -r 172.16.16.133:80 -g -w 1
ipvsadm -a -t 172.16.16.172:80 -r 172.16.16.134:80 -g -w 1# 保存配置
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl enable ipvsadm

 4. 验证配置

# 在客户端访问测试
curl http://172.16.16.172# 查看连接分发
ipvsadm -Ln --stats# 检查Real ServerARP抑制
sysctl -a | grep arp_ignore# 测试NFS写入
touch /var/www/html/testfile

 

 

四、常见问题解决方案

故障现象诊断方法解决方案
VIP无法访问ipvsadm -Ln查看规则状态检查Director的VIP配置和路由
所有请求分配到同一节点检查调度算法(-s参数)确认使用rr轮询而非sh等哈希算法
NFS写入权限被拒绝showmount -e 192.168.7.100检查exports的no_root_squash配置
节点服务器无法响应VIP请求tcpdump -i lo host 172.16.16.172验证ARP抑制参数是否生效
存储网络延迟高ping -s 8972 192.168.7.100调整MTU：ip link set ens37 mtu 9000

五、生产环境总结

性能优化建议：

  1. 网卡调优

    # 启用巨帧（存储网络）
ip link set ens37 mtu 9000
ethtool -G ens37 rx 4096 tx 4096

  2. 内核参数优化

    # Director防止端口耗尽
echo "net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000" >> /etc/sysctl.conf# Real Server连接复用
echo "net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1" >> /etc/sysctl.conf

  3. 会话保持方案

    # 启用源IP哈希调度
ipvsadm -E -t 172.16.16.172:80 -s sh
    ​​​​​​​

容灾设计：

  • 使用Keepalived实现Director双机热备

  • 存储网络配置bonding冗余

  • 实时监控：watch -n 1 "ipvsadm -Ln --stats"

 经验总结：在双网卡架构中，务必关闭存储网卡的ARP代理：

echo "net.ipv4.conf.ens37.proxy_arp = 0" >> /etc/sysctl.conf

拓扑示意图：

[ 客户端 ]|| (访问 172.16.16.172)|
[ Director ]|      ||      | (ens37: 192.168.7.0/24)|      ||    [ NFS Server ]|      (192.168.7.100)|| (调度流量)|
[Real Server1]--[Real Server2]--[Real Server3]--[Real Server4]
(172.16.16.131) (172.16.16.132) (172.16.16.133) (172.16.16.134)

 

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编程日记 2025/7/3 5:15:29

Golang Kratos 系列：业务分层的若干思考（二）

上一篇文章简单讨论了领域层在Kratos中的使用&#xff0c;主要涉及引入领域层&#xff0c;将数据层和业务层之间的解耦&#xff0c;接下来讨论一个稍微全面一点的例子&#xff0c;在此基础上引入外部Api&#xff08;主要是易变部分&#xff09;的领域层下的情况。 我们同样可以…...

编程日记 2025/7/3 14:24:40

技术伦理之争：OpenAI陷抄袭风波，法院强制下架宣传视频

在AI巨头OpenAI宣布以65亿美元天价收购苹果前设计总监Jony Ive的硬件公司IO仅一个月后&#xff0c;一场抄袭指控将这家科技明星企业推上风口浪尖。 源自谷歌X实验室的初创企业IYO将OpenAI告上法庭&#xff0c;指控其窃取智能耳塞核心技术&#xff0c;并通过巨额收购试图掩盖抄袭…...

编程日记 2025/7/1 12:36:35

烟花爆竹生产企业库房存储安全风险预警系统

烟花爆竹生产企业库房存储安全风险预警系统是保障库房物资安全、规范作业流程、防范安全事故的重要技术手段&#xff0c;涵盖多个关键预警功能。​ 温湿度预警​ 在库房内安装温湿度传感器&#xff0c;这些传感器如同敏锐的“环境感知员”&#xff0c;能够实时监测库房内环境变…...

编程日记 2025/7/1 11:20:10

Jenkins+Jmeter+Ant接口持续集成

2025最新Jmeter接口测试从入门到精通&#xff08;全套项目实战教程&#xff09; 前言&#xff1a; 为什么要用Jmeter做接口测试&#xff1a; 当选择这套方案的时候&#xff0c;很多人会问&#xff0c;为什么选择Jmeter做Case管理&#xff1f;为什么不自己写框架&#xff1f;说…...

编程日记 2025/7/1 12:36:33

基于STM32的寻迹小车设计

标题:基于STM32的寻迹小车设计 内容:1.摘要 本文围绕基于STM32的寻迹小车设计展开。背景是随着自动化技术的发展&#xff0c;寻迹小车在工业巡检、物流运输等领域有广泛应用前景。目的是设计一款能稳定、准确寻迹的小车。方法上&#xff0c;以STM32微控制器为核心&#xff0c;…...

编程日记 2025/7/1 12:36:32

【150】基于SSM+Vue实现的小说阅读小程序（有文档）

系统介绍 基于SSMVue实现的小说阅读小程序采用前后端分离的架构方式&#xff0c;系统设计了管理员、用户两种角色&#xff0c;系统分为管理端、小程序端&#xff0c;管理端实现了管理员登录、个人中心、管理员管理、帮助中心管理、基础数据管理、论坛中心管理、公告资讯管理、…...

编程日记 2025/7/3 8:09:57

ValKey中使用SIMD指令优化bitcount命令

一、AVX/AVX2 的历史演进 随着计算机技术的飞速发展&#xff0c;数据处理需求呈指数级增长&#xff0c;SIMD&#xff08;单指令多数据&#xff09;技术应运而生。它通过一条指令同时处理多个数据元素&#xff0c;大幅提升计算效率&#xff0c;从早期的 MMX 技术起步&#xff0…...

编程日记 2025/7/1 12:36:27