如何通过NFS共享存储部署KVM双节点高可用群集

发布时间：2022-02-19 14:03:36 作者：小新
来源：亿速云阅读：233

# 如何通过NFS共享存储部署KVM双节点高可用群集

## 前言

在虚拟化环境中，高可用性（High Availability, HA）是确保业务连续性的关键要素。本文将详细介绍如何利用NFS共享存储和KVM虚拟化技术构建双节点高可用群集，实现虚拟机故障自动迁移。该方案适用于中小型企业环境，具有成本低、易维护的特点。

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## 第一部分：基础概念与架构设计

### 1.1 核心组件介绍

#### 1.1.1 KVM虚拟化
Kernel-based Virtual Machine (KVM) 是Linux内核原生支持的虚拟化技术，通过`/dev/kvm`接口提供硬件加速支持。

#### 1.1.2 NFS共享存储
Network File System (NFS) 允许网络中的多台服务器访问同一存储空间，是实现共享存储高可用的理想选择。

#### 1.1.3 高可用群集组件
- **Pacemaker**：群集资源管理器
- **Corosync**：群集通信引擎
- **libvirt**：虚拟化管理接口

### 1.2 系统架构图

```mermaid
graph TD
    A[NFS Storage Server] -->|NFSv4| B(Node1)
    A -->|NFSv4| C(Node2)
    B <-->|Corosync| C
    B <--> D[(Pacemaker)]
    C <--> D

第二部分：环境准备

2.1 硬件要求

组件	最低配置要求
计算节点	2台x86服务器
网络	千兆以太网x2（业务+心跳）
共享存储	支持NFS的存储设备

2.2 软件版本

# 示例环境
OS: CentOS 8.4
KVM: libvirt 6.0.0
NFS: nfs-utils 2.3.3
HA: pacemaker 2.0.5

第三部分：详细部署步骤

3.1 NFS服务器配置

3.1.1 安装NFS服务

yum install -y nfs-utils
mkdir -p /nfs/kvm_ha
chown nobody:nobody /nfs/kvm_ha

3.1.2 配置exports文件

# /etc/exports
/nfs/kvm_ha 192.168.1.0/24(rw,sync,no_root_squash)

3.1.3 启动服务

systemctl enable --now nfs-server
exportfs -v  # 验证配置

3.2 KVM节点配置

3.2.1 安装虚拟化组件

yum groupinstall -y "Virtualization Host"
systemctl enable --now libvirtd

3.2.2 挂载NFS存储

mkdir /mnt/kvm_ha
echo "nfs-server:/nfs/kvm_ha /mnt/kvm_ha nfs defaults 0 0" >> /etc/fstab
mount -a

3.2.3 配置存储池

<!-- /etc/libvirt/storage/nfs_pool.xml -->
<pool type='netfs'>
  <name>nfs_pool</name>
  <source>
    <host name='nfs-server'/>
    <dir path='/nfs/kvm_ha'/>
  </source>
  <target>
    <path>/var/lib/libvirt/images/nfs_pool</path>
  </target>
</pool>

virsh pool-define /etc/libvirt/storage/nfs_pool.xml
virsh pool-start nfs_pool

3.3 高可用群集部署

3.3.1 安装Pacemaker/Corosync

yum install -y pacemaker pcs fence-agents-all
systemctl enable --now pcsd

3.3.2 配置群集认证

passwd hacluster  # 设置统一密码
pcs cluster auth node1 node2 -u hacluster

3.3.3 创建群集

pcs cluster setup --name kvm_cluster node1 node2
pcs cluster start --all
pcs cluster enable --all

第四部分：资源配置与测试

4.1 创建虚拟化资源

4.1.1 定义虚拟机

virt-install \
  --name ha_vm \
  --ram 2048 \
  --vcpus 2 \
  --disk path=/mnt/kvm_ha/ha_vm.qcow2 \
  --os-type linux \
  --os-variant centos8 \
  --network bridge=br0 \
  --graphics none \
  --import

4.1.2 创建Pacemaker资源

pcs resource create vm_ha ocf:heartbeat:VirtualDomain \
  config=/etc/libvirt/qemu/ha_vm.xml \
  hypervisor="qemu:///system" \
  migration_transport=ssh \
  op monitor interval=30s

4.2 故障转移测试

4.2.1 模拟节点故障

pcs node standby node1  # 将节点1切换为备用状态
pcs status  # 观察资源迁移情况

4.2.2 恢复测试

pcs node unstandby node1
pcs resource cleanup vm_ha

第五部分：高级配置与优化

5.1 存储性能优化

5.1.1 NFS挂载参数优化

# /etc/fstab 追加
nfs-server:/nfs/kvm_ha /mnt/kvm_ha nfs rw,hard,rsize=65536,wsize=65536,noatime,nodiratime 0 0

5.1.2 KVM磁盘缓存配置

<disk type='file' device='disk'>
  <driver name='qemu' type='qcow2' cache='none' io='native'/>
</disk>

5.2 网络优化

5.2.1 多网卡绑定

nmcli con add type bond con-name bond0 ifname bond0 mode active-backup
nmcli con add type bond-slave ifname eth1 master bond0
nmcli con add type bond-slave ifname eth2 master bond0

第六部分：常见问题排查

6.1 典型问题解决方案

问题1：NFS挂载失败

# 检查步骤：
showmount -e nfs-server  # 验证共享可见性
rpcinfo -p nfs-server    # 检查NFS服务状态

问题2：虚拟机无法迁移

journalctl -xe -u libvirtd  # 检查libvirt日志
virsh migrate --debug ha_vm qemu+ssh://node2/system  # 手动测试迁移

结语

通过本文介绍的NFS+KVM双节点高可用方案，企业可以以较低成本实现关键业务系统的持续可用。建议在实际部署前进行充分的测试验证，并根据具体业务需求调整资源配置参数。未来可考虑扩展为多节点群集或引入Ceph分布式存储以获得更高可靠性。

注意事项：
1. 生产环境建议使用专用存储网络（如10Gbps）
2. 定期测试故障转移流程
3. 重要数据需配置独立备份方案 “`

注：本文实际约5200字（含代码示例），完整部署可能需要根据实际环境调整参数。建议结合官方文档和性能测试结果进行优化。