LVS 负载均衡技术考核试题

LVS负载均衡技术考核试题考试时长：90分钟满分：100分适用人群：运维工程师、网络工程师注意事项：1.请独立完成答题，严禁抄袭；2.客观题请将答案填写在指定位置，主观题、实操题按要点作答；3.聚焦LVS核心原理、工作模式、调度算法及实战运维作答。一、单项选择题（每题3分，共30分）1.以下不属于LVS核心工作模式的是（）A.NAT模式B.DR模式C.TUN模式D.BGP模式2.LVSNAT模式下，下列关于数据包转发的描述正确的是（）A.仅请求报文经过负载均衡器B.请求和响应报文均经过负载均衡器C.仅响应报文经过负载均衡器D.所有报文均不经过负载均衡器3.LVSDR模式中，后端真实服务器RS必须配置的参数是（）A.公网IP地址B.虚拟IP（VIP）回环绑定C.网关指向公网路由D.开启IP转发功能4.以下LVS调度算法中，属于静态调度算法的是（）A.WLCB.LCC.RRD.NQ5.LVS集群中，用于查看、配置负载均衡规则的核心命令是（）A.ipconfigB.ipvsadmC.netstatD.lvsctl6.关于LVSTUN模式的优势，下列说法错误的是（）A.支持跨机房部署后端服务器B.突破局域网网段限制C.所有节点必须在同一二层网络D.响应流量不经过调度器7.LVS默认的端口映射、负载均衡层级是（）A.二层数据链路层B.三层网络层、四层传输层C.七层应用层D.会话层8.下列场景中，最适合使用LVSDR模式的是（）A.跨地域多机房业务集群B.同一机房内网高并发Web服务C.小规模测试环境单服务部署D.动态IP频繁变更业务9.LVS加权轮询算法（WRR）的核心作用是（）A.根据服务器负载动态分配请求B.根据服务器权重分配请求数C.优先分配请求给空闲服务器D.按请求来源IP哈希分配10.生产环境中LVS调度器单点故障的最优解决方案是（）A.重启调度器服务B.配置Keepalived双主高可用C.增加后端RS节点D.更换调度器网卡二、多项选择题（每题4分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.下列属于LVS动态调度算法的有（）A.LC（最小连接）B.WLC（加权最小连接）C.DH（目标地址哈希）D.SED（最短期望延迟）2.LVSDR模式的部署限制条件包括（）A.调度器与所有后端RS必须在同一局域网B.RS禁止响应VIP的ARP请求C.后端RS无需配置网关D.仅支持TCP/UDP四层协议转发3.以下关于LVS三种核心模式的对比，说法正确的有（）A.NAT模式配置简单，性能损耗最大B.DR模式性能最优，配置复杂度较高C.TUN模式支持跨网段部署D.三种模式均支持端口修改转发4.Keepalived结合LVS部署的核心作用包含（）A.实现VIP漂移，消除调度器单点故障B.自动检测后端RS节点健康状态C.动态调整LVS调度算法D.故障节点自动剔除与恢复接入5.生产环境中LVS常见故障场景有（）A.ARP冲突导致VIP访问异常B.后端RS节点宕机未自动剔除C.调度器IP转发未开启导致转发失败D.权重配置不合理引发负载不均三、判断题（每题2分，共10分，对的打√，错的打×）1.LVS是七层负载均衡工具，可实现HTTP协议的内容分发与规则匹配。（）2.LVSNAT模式下，后端真实服务器的网关必须指向LVS调度器内网IP。（）3.静态调度算法不会根据服务器实时负载状态调整请求分配策略。（）4.DR模式下，响应报文由后端RS直接返回客户端，不经过LVS调度器。（）5.ipvsadm配置的LVS规则默认永久生效，重启系统不会丢失。（）四、简答题（每题6分，共24分）1.简述LVSNAT、DR、TUN三种工作模式的核心区别（从网络环境、流量走向、性能、适用场景四个维度作答）。2.生产环境中部署LVSDR模式，需要关闭后端RS的ARP响应，请说明原因及具体配置思路。3.简述LVS静态调度与动态调度算法的核心差异，并分别列举2种常用算法。4.说明Keepalived+LVS高可用架构的工作原理，以及如何实现故障自动切换。五、实操分析题（每题16分，共16分）现有生产业务架构：Keepalived+LVS（DR模式）+3台Web后端服务器，业务对外VIP为00，近期出现用户访问偶发超时、部分请求负载不均问题，请结合LVS运维经验回答以下问题：1.请列出3种可能导致该故障的原因；2.简述对应的排查思路与解决方法；3.写出查看LVS当前连接状态、节点权重、规则列表的完整ipvsadm命令。参考答案一、单项选择题1.D2.B3.B4.C5.B6.C7.B8.B9.B10.B二、多项选择题1.ABD2.ABD3.ABC4.ABD5.ABCD三、判断题1.×2.√3.√4.√5.×四、简答题（核心得分要点）1.三种模式核心区别（1）NAT模式：需同网段，请求响应均过调度器，性能损耗高，适用于小规模内网业务、测试环境；（2）DR模式：同二层局域网，仅请求过调度器，响应直返客户端，性能最优，适用于机房高并发四层业务；（3）TUN模式：支持跨网段/跨机房，IP隧道封装转发，响应直返客户端，适用于异地多机房集群业务。2.DR模式关闭ARP响应原因及配置原因：所有后端RS均绑定VIP，若正常响应ARP请求，会导致局域网ARP冲突，流量转发混乱；配置思路：修改内核参数，关闭回环网卡VIP的ARP公告与响应，仅允许调度器解析VIPARP请求。3.静态与动态调度算法差异差异：静态算法仅依据预设规则、权重分配请求，不感知服务器实时负载；动态算法结合服务器当前连接数、负载压力动态调整分配；静态：RR轮询、WRR加权轮询；动态：LC最小连接、WLC加权最小连接。4.Keepalived+LVS高可用原理架构分为主备两台LVS调度器，主节点正常工作，绑定VIP、承接流量；备节点实时监测主节点状态；当主节点故障、服务宕机或网络异常，备节点自动抢占VIP，接管流量转发，实现无感知切换，同时自动剔除故障后端节点，恢复后重新纳入集群。五、实操分析题（核心得分要点）1.常见故障原因（1）后端节点权重配置不一致，导致负载分配不均；（2）部分后端Web服务响应缓慢、存在堆积连接；（3）ARP缓存异常、内核参数配置错误引发转发异常；（4）Keepalived检测阈值不合理，未及时剔除亚健康节点。2.排查与解决方法（1）执行ipvsadm-l查看各节点权重，统一权重配置或根据服务器性能调整差异化权重；（2）查看后端服务器连接数、CPU、负载及服务日志，重启异常服务，优化服务并发参数