第 20 章 Linux集群
李世明
一台服务器的硬件配置总是有限的，当服务器上运行的资源超过服务器的承载能力时，必将导致该服务器崩溃。在生产环境中，多数企业会使用多台服务器搭建成一个集群来运行应用程序，这样不仅可以避免单点故障，还能提升服务器的承载能力。
腾讯的微信软件在国内使用频繁，据腾讯官方提供的数据报告显示，2019 年月活跃用户数超过 11.5 亿。然而，我们很少发现它出现故障。这么大体量的应用，不可能在一台或者几台服务器上运行起来，事实上有数以万计的服务器在微信的后端支撑着。据不完全统计，仅微信这项业务，几乎每天都会有若干台服务器出现故障，但这并没有影响到微信的使用，背后的技术其实就是集群。
集群从功能实现上分为两种：高可用集群和负载均衡集群。高可用，顾名思义，当一台服务器死机不能提供服务了，还有另外的服务器顶替。就像阿铭刚刚提到的，微信所使用的服务器虽然每天都有死机的，但对于用户来讲是无感知的，并没有影响到使用。负载均衡集群，简单讲就是把用户的请求分摊到多台服务器上，微信那么多用户使用，它就是把众多用户分摊在了不同的服务器上，假如说一台服务器上可以承载一万用户，那么一万台服务器上就可以承载 1 亿用户。
20.1 搭建高可用集群
高可用集群，即“HA 集群”，也常称作“双机热备”，用于关键业务。常见实现高可用的开源软件有 heartbeat 和 keepalived，其中 keepalived 还有负载均衡的功能。这两个软件类似，核心原理都是通过心跳线连接两台服务器，正常情况下由一台服务器提供服务，当这台服务器死机时，由备用服务器顶替。
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本文介绍了利用keepalived软件搭建高可用集群的方法，并通过腾讯微信软件的案例阐述了集群在大型应用中的应用和重要性。文章详细介绍了keepalived的工作原理、安装步骤、结合Nginx实现Web高可用、配置文件内容和监控脚本编写等内容。同时，还介绍了负载均衡集群的搭建方法，包括LVS的架构和调度算法。通过实际案例和详细步骤，读者可以了解到如何利用keepalived实现高可用集群，并且掌握了具体的配置方法和步骤。文章通过详细的操作步骤和实例验证，展示了高可用集群的重要性和可行性。对于需要搭建集群的技术人员具有一定的参考价值。文章还介绍了几种负载均衡调度算法，包括轮询算法、加权轮询算法、基于局部性最少连接调度、目标地址散列调度和源地址散列调度等。此外，还提供了使用keepalived＋LVS DR模式实现负载均衡的具体配置步骤和实验环境搭建。整体而言，本文内容详实，适合需要了解高可用集群搭建和负载均衡调度算法的技术人员阅读参考。
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