基於 Linux 2.6 核心架設 LVS-NAT 負載均衡叢集實戰指南

什麼是叢集？

叢集是由一組獨立計算機系統構成的鬆耦合多處理器系統，節點間透過網絡實現進程通訊。應用程式可透過網絡共享記憶體進行訊息傳遞，實現分散式運算。叢集工作模式類似人類協同合作。

LVS-NAT 架構原理

VS-NAT 是最簡單的叢集形式，架構類似 Linux 透明代理伺服器。典型 NAT 結構中，LVS（Linux Virtual Server）負責流量均衡，不處理服務請求；RS1、RS2 為實際應用伺服器處理所有請求。此結構簡單明確，可根據實際情況調整網絡拓撲。

LVS 核心配置流程

核心重編譯啟用負載均衡模組

負載均衡為核心層級功能模組，發行版預設不包含，需重新編譯核心 2.6.14 版本啟用支援。

安裝 module-init-tools

# 下載源碼包
wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/people/rusty/modules/module-init-tools-3.1.tar.bz2

# 解壓安裝
tar -jxvf module-init-tools-3.1.tar.bz2
cd module-init-tools-3.1
./configure --prefix=/
make moveold
make
make install

編譯安裝 Linux 2.6.14 核心

# 下載核心源碼
cd /usr/src
wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/linux-2.6.14.2.tar.bz2

# 解壓重命名
tar -jxvf linux-2.6.14.2.tar.bz2
mv linux-2.6.14 linux
cd linux

# 圖形化配置核心選項
make menuconfig
# 選擇負載均衡相關模組（IPVS、連接追蹤等），儲存退出

# 編譯安裝
make
make modules_install
make install

叢集功能驗證測試

於實際伺服器 10.0.0.2/3/4 部署不同 index.html（RedHat 9 預設路徑 /var/www/html/），啟動 httpd 服務。客戶端 192.168.88.21 訪問虛擬 IP 192.168.88.23，瀏覽器清除暫存檔刷新後應輪流顯示不同主頁，證明三台後端伺服器正常工作，叢集生效。

注意：瀏覽器快取機制可能導致測試誤判，必須清除暫存檔後刷新驗證。

高可用性擴展方案

LVS 單點故障解決：Heartbeat 熱備份

部署 Heartbeat 軟體實現雙機熱備，主 LVS 故障時備機自動接管虛擬 IP 與服務，消除調度器單點故障。

後端伺服器故障檢測：Keepalived 健康檢查

於 LVS 配置 Keepalived 定期檢測 Real Server 服務狀態，自動剔除故障節點，恢復後自動加入，保障服務持續可用。