Linux系统中的故障转移与负载均衡解决方案

故障转移解决方案

1. 高可用性集群技术

Keepalived + VRRP - 实现虚拟IP(VIP)的自动切换 - 配置示例： conf vrrp_instance VI_1 { state MASTER interface eth0 virtual_router_id 51 priority 100 advert_int 1 authentication { auth_type PASS auth_pass 1111 } virtual_ipaddress { 192.168.1.100 } }

Pacemaker + Corosync - 企业级集群资源管理器 - 常用命令： bash crm configure property stonith-enabled=false crm configure primitive VirtualIP ocf:heartbeat:IPaddr2 params ip=192.168.1.100 cidr_netmask=24 op monitor interval=30s

2. 数据库故障转移

MySQL主从复制/MGR

-- 主库配置
CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='slave1', MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='password', MASTER_AUTO_POSITION=1;
START SLAVE;

-- MGR配置
SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group=ON;
START GROUP_REPLICATION;
SET GLOBAL group_replication_bootstrap_group=OFF;

Redis Sentinel

sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
sentinel failover-timeout mymaster 10000

负载均衡解决方案

1. 四层负载均衡

LVS (Linux Virtual Server) - NAT模式配置： bash ipvsadm -A -t 192.168.1.100:80 -s rr ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.101:80 -m ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.102:80 -m

HAProxy TCP模式

frontend web_front
    bind *:80
    mode tcp
    default_backend web_back

backend web_back
    mode tcp
    balance roundrobin
    server web1 192.168.1.101:80 check
    server web2 192.168.1.102:80 check

2. 七层负载均衡

Nginx负载均衡

upstream backend {
    least_conn;
    server backend1.example.com weight=5;
    server backend2.example.com;
    server backup1.example.com backup;
}

server {
    location / {
        proxy_pass http://backend;
    }
}

HAProxy HTTP模式

frontend http_front
    bind *:80
    mode http
    default_backend http_back

backend http_back
    mode http
    balance leastconn
    cookie SERVERID insert indirect nocache
    server web1 192.168.1.101:80 cookie web1 check
    server web2 192.168.1.102:80 cookie web2 check

监控与自动恢复

1. 健康检查机制

自定义脚本示例

#!/bin/bash
if ! curl -I http://localhost/health-check >/dev/null 2>&1; then
    systemctl restart nginx
    if [ $? -ne 0 ]; then
        pkill -9 nginx && systemctl start nginx
    fi
fi

2. 集中监控系统

Prometheus + Grafana - Prometheus配置示例： yaml scrape_configs: - job_name: 'node' static_configs: - targets: ['192.168.1.101:9100', '192.168.1.102:9100']

Zabbix监控 - 自动恢复动作配置： 触发器: Web服务器不可用 动作: 执行远程命令重启服务

最佳实践建议

1. 多层级冗余设计

   • 前端负载均衡层冗余
   • 应用服务器无状态设计
   • 数据库多活或主从架构

2. 渐进式故障转移策略

   • 先尝试服务重启
   • 然后切换到本地备用节点
   • 最后切换到异地灾备中心

3. 负载均衡算法选择

   • 轮询(Round Robin): 简单均匀分布
   • 最少连接(Least Connections): 动态负载均衡
   • IP哈希(IP Hash): 会话保持需求

4. 定期故障演练

   • 模拟单节点故障
   • 测试自动恢复流程
   • 验证监控报警时效性

通过以上方案的综合应用，可以构建一个高可用、高性能的Linux服务架构，有效应对各种故障场景和负载压力。