CentOS上如何实现负载均衡 - 问答

CentOS实现负载均衡的实用方案

一、方案总览与选型

Nginx：应用层反向代理与负载均衡，配置灵活，支持轮询、加权轮询、IP Hash、最少连接等，适合大多数Web/API场景。
HAProxy：专业负载均衡器，协议支持广、健康检查完善，适合高并发HTTP/TCP场景。
LVS（IPVS）+ Keepalived：内核级四层转发，性能极高，适合大规模、长连接；配合Keepalived提供VIP与故障转移。
DNS轮询：配置简单，但健康检查与故障切换能力弱，不建议作为唯一方案。

二、方案一 Nginx快速上手

安装与启动
- 安装：执行yum install -y epel-release && yum install -y nginx
- 启动：执行systemctl start nginx && systemctl enable nginx

配置示例（/etc/nginx/conf.d/lb.conf）

关键指令：定义upstream分组，使用proxy_pass转发，并通过proxy_set_header传递客户端信息

示例：

http {
  upstream backend {
    server 192.168.1.101:80;
    server 192.168.1.102:80;
  }
  server {
    listen 80;
    server_name example.com;
    location / {
      proxy_pass http://backend;
      proxy_set_header Host $host;
      proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
      proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
      proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
    }
  }
}

校验与生效
- 语法检查：nginx -t
- 热重载：systemctl reload nginx
可选健康检查与监控
- 被动健康检查：在upstream server行添加max_fails=3 fail_timeout=10s
- 状态页：在server块内添加
```
location /nginx_status {
  stub_status;
  access_log off;
  allow 127.0.0.1;
  deny all;
}
```
防火墙放行
- 执行：firewall-cmd --permanent --add-port=80/tcp && firewall-cmd --reload。

三、方案二 HAProxy快速上手

安装与启动
- 安装：yum install -y haproxy
- 启动：systemctl start haproxy && systemctl enable haproxy

配置示例（/etc/haproxy/haproxy.cfg）

关键要点：定义frontend监听端口、backend服务器组与balance算法，开启check健康检查

示例：

global
  log /dev/log local0
  log /dev/log local1 notice
  maxconn 4096
  daemon

defaults
  log global
  mode http
  option httplog
  option dontlognull
  retries 3
  timeout connect 5s
  timeout client  50s
  timeout server  50s

frontend http-in
  bind *:80
  default_backend servers

backend servers
  balance roundrobin
  server s1 192.168.1.101:80 check
  server s2 192.168.1.102:80 check

校验与生效
- 语法检查：haproxy -c -f /etc/haproxy/haproxy.cfg
- 热重载：systemctl reload haproxy
防火墙放行
- 执行：firewall-cmd --permanent --add-port=80/tcp && firewall-cmd --reload。

四、方案三 LVS四层负载均衡与高可用

安装工具
- 执行：yum install -y ipvsadm
启用转发
- 执行：echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
配置规则（示例：轮询）
- 添加虚拟服务：ipvsadm -A -t 192.168.1.100:80 -s rr
- 添加真实服务器：ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.101:80 -m
- 说明：-m表示MASQUERADE（NAT）；也可用**-g**（DR）、-i（TUN）
高可用（Keepalived示例片段）
- 在**/etc/keepalived/keepalived.conf中定义vrrp_instance与virtual_server**，设置state MASTER/BACKUP、priority、virtual_ipaddress（VIP），以及real_server与TCP_CHECK健康检查，实现VIP漂移与故障转移。

五、关键实践与排错要点

会话保持与共享
- 算法选择：IP Hash可实现简单会话粘滞；加权轮询/最少连接更利于均衡
- 共享方案：将Session存入Redis/Memcached实现集中共享，避免单点依赖
健康检查与故障隔离
- Nginx：使用max_fails/fail_timeout与被动探测；HAProxy自带server check
- LVS+Keepalived：通过TCP_CHECK与健康阈值实现自动摘除异常节点
监控与观测
- Nginx：启用stub_status查看Active/Reading/Writing/Waiting等关键指标
- 建议结合日志与指标平台（如Prometheus/Grafana）做容量与可用性观测
网络与安全
- 放行对应端口（如80/443）；对外暴露尽量只开放负载均衡器，后端内网通信
常见误区
- 软连接（Symbolic Link）不是负载均衡机制，不能替代Nginx/HAProxy/LVS等方案
- DNS轮询缺乏健康检查与智能切换，仅适合作为补充手段。

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