如何有效应对负载均衡中的常见故障？

负载均衡常见故障处理

负载均衡技术在现代互联网架构中起到了至关重要的作用，通过将传入的请求分发到一组服务器上，避免单点故障，提高系统的整体吞吐量和处理能力，在实际运行过程中，负载均衡设备可能会遇到各种故障，本文将详细介绍负载均衡常见故障及其处理方法，包括硬件问题、软件及网络问题等。

一、硬件问题

1、硬盘故障：查看/var/log/daemon 和kern 日志，使用smartctl 测试硬盘健康状态，如果硬盘存在问题，建议尽快更换硬盘。

2、电源供应单元（PSU）故障：检查 LCD 报警信息和/var/log/ltm 日志，PSU 出现故障，需要及时更换电源供应单元。

3、内存故障：可能导致设备突然重启或无法启动，查看 console 日志进行诊断，如果确认是内存问题，需要更换内存条。

4、其他硬件问题：包括风扇故障、温度过高等，定期检查设备日志和硬件状态，确保所有组件正常运行。

二、软件及网络问题

1、进程重启：当负载均衡设备上的某个进程出现异常时，可以尝试重启相关进程，使用命令bigstart status 查看进程状态，必要时重启进程。

2、网络抓包分析：对于业务问题，一定要抓取Tcpdump 数据包进行分析，可以使用以下命令抓取数据包：

   tcpdump –nni0.0:nnn –s0 –w /var/tmp/xxxx.cap host <client IP> or host <VIP> or host <pool member IP 1> or host <pool member IP2>

如果抓包文件是关于 SSL 流量的，请用ssldump 命令在 F5 上解开 tcpdump，解成明文，然后将解密的明文和 tcpdump 一起提交给 support。

3、告警分析：查看/var/log/ltm 和tmm 日志，分析告警信息，找出可能的故障原因。

三、常见故障场景及处理方案

1、两台F5设备均为ACTIVE状态：这种情况不对业务造成影响，但存在隐患，处理方案如下：

确认两台 active 状态的 F5 设备中，哪一台是当前在用的，通过 https 登录到两台 F5 设备的 shared IP，查看是哪一台设备。

在核心交换机上查看 arp 表中，以 cisco 交换机命令为例，show ip arp“shared ip”，确认对应的是哪一台 F5 设备的 MAC 地址。

检查心跳线连接，排除由于心跳线松动造成冗余连接失败的情况。

心跳线连接恢复正常后，对当前处在备用状态的 F5 设备进行重启操作（应该是原先主用的那台 F5 设备），这时网络中会恢复为只有一台主用 F5 设备的情况（重启备机不会影响业务）。

2、主用F5设备发生故障：具体现象是主用 F5 上所有业务受到影响，处理方案如下：

进行主备切换检测是否切换成功。

如果失败则通过下电方式关闭主用故障 F5。

SSH 方式登陆备机，判断备机状态是否已经变为 active。

3、两台F5设备同时出现故障：具体现象是两台 F5 设备同时不可用，该套 F5 上所有业务受到影响，处理方案如下：

强制切换，关闭原先主用的 F5 设备，检测是否切换成功。

如果仍然故障，则关闭原先备用的 F5 设备，下电重启原先主用设备后，检测系统状态。

仍不能恢复正常的话，采用冷备设备作为应急。

4、客户端异常行为导致F5性能容量耗尽：具体现象是主用 F5 设备出现 CPU 或内存利用率持续超警戒阀值，处理方案如下：

确认客户端是否与此套 F5 设备上的某个访问地址大量建立连接。

登录相应与 F5 互联的交换机，将客户端进行隔离。

通过命令行top 或网管 proviso 系统确认此台 F5 设备性能容量是否恢复正常（CPU 及内存利用率均处于 30%以下）。

5、F5并发连接数超阀值：具体现象是网络部监控发现 F5 并发连接数超阀值，且持续时间较长，处理方案如下：

HTTPS 方式登陆 F5，依次点击 “Virtual Server”->“Statistics”，确认当前访问量最高的 3 个应用。

临时规避方法为在 F5 上限制这 3 个应用的并发连接数，由于会影响到正常访问，需征求相关部门意见。

登陆相关 F5，进入相应 Virtual Server 临时将 connection limit 设置为XXX（一般为服务器台数*100），待 F5 并发连接数恢复正常后，再商开发中心、应用部门逐步调大 connection limit 限制。

网络尽快确定方案，利用备机完成 F5 扩容，彻底解决 F5 并发连接数高对设备造成冲击，届时再取消 connection limit。

四、监控指标和工具

1、负载情况：监测每台服务器的负载情况，包括 CPU 利用率、内存利用率、网络带宽利用率等。

2、请求转发情况：统计每台服务器的请求转发情况，了解流量分布是否均衡。

3、健康检查结果：检查后端服务器的健康状态，及时剔除异常节点。

4、连接数：监控当前连接数的变化趋势，预防连接数过高导致性能下降或服务不可用。

五、故障排查方法

1、收集信息：首先收集故障的相关信息，包括错误日志、异常现象的描述、用户反馈等。

2、分析问题：在收集到足够的信息后，进行问题分析，找出可能的故障原因。

3、排查并解决问题：对于可能的故障原因，逐一进行排查，可以通过检查网络连接、查看负载均衡器配置、检查集群节点状态等方式进行排查。

4、验证和测试：当问题解决后，进行验证和测试，确保故障已经被修复，并且系统能够正常运行。

六、常见问题及解决方案

1、负载不均衡：一些节点的负载过高，而其他节点负载较低，解决方案是调整负载均衡策略或增加节点数量。

2、服务不可用：某个节点或者服务不可用时，会导致用户请求无法正常处理，解决方案是及时发现故障节点并进行故障切换，或者增加冗余节点。

3、配置错误：配置错误可能导致负载均衡无法正常工作，解决方案是仔细检查配置文件和路由策略。

负载均衡设备的故障处理需要综合考虑硬件、软件和网络等多方面的因素，通过合理的监控和及时的故障排查，可以有效保障系统的稳定运行，希望本文介绍的内容能够帮助大家更好地理解和处理负载均衡常见故障。

FAQs

Q1：如何判断两台F5设备中的哪一台是当前在用的？

A1：可以通过两种方式进行确认：1）使用 https 登录到两台 F5 设备的 shared IP，查看是哪一台设备；2）在核心交换机上查看 arp 表中，以 cisco 交换机命令为例，show ip arp“shared ip”，确认对应的是哪一台 F5 设备的 MAC 地址。

Q2：如何处理主用F5设备发生故障的情况？

A2：如果主用 F5 设备发生故障，可以进行以下操作：1）进行主备切换检测是否切换成功；2）如果失败则通过下电方式关闭主用故障 F5；3）SSH 方式登陆备机，判断备机状态是否已经变为 active。

各位小伙伴们，我刚刚为大家分享了有关“负载均衡常见故障处理”的知识，希望对你们有所帮助。如果您还有其他相关问题需要解决，欢迎随时提出哦！