在当今信息技术快速发展的时代,虚拟化技术已成为提升资源利用率、简化管理流程的重要手段，在虚拟机中搭建双机环境（通常指高可用集群或负载均衡集群）是企业级应用中常见的部署方式，既能保证业务连续性，又能实现资源动态调配，本文将从虚拟机双机环境的搭建原理、实施步骤、关键技术点及注意事项等方面进行详细阐述，帮助读者全面了解这一实践方案。
虚拟机双机环境的核心价值
虚拟机双机环境的核心目标是实现“高可用”与“负载均衡”，通过两台（或多台）虚拟机协同工作，当其中一台发生故障时，另一台能快速接管服务，避免业务中断；合理分配访问请求可提升系统整体性能，与传统物理机双机相比，虚拟化平台的双机部署具有灵活性高、资源隔离性好、部署成本低等优势：虚拟机可快速创建、迁移或备份，管理员无需依赖额外硬件设备即可完成集群搭建，尤其适合测试环境、中小型业务系统及灾备场景。
搭建前的准备工作
在开始部署前,需明确以下关键要素，以确保后续流程顺利：
虚拟化平台选择
主流虚拟化平台包括VMware vSphere、VirtualBox、KVM（Kernel-based Virtual Machine）等，VMware vSphere在企业级应用中稳定性较高，适合生产环境；VirtualBox和KVM则更轻量，适合开发测试，本文以KVM为例，其作为Linux内核原生虚拟化方案，开源免费且性能优异，与Linux系统兼容性极佳。
虚拟机资源配置
两台虚拟机的硬件配置需保持一致或相近,避免因性能差异导致集群失衡，建议配置如下：
- CPU：至少2核（建议4核，视业务负载而定）；
- 内存：至少4GB（建议8GB，确保集群服务及操作系统运行需求）；
- 存储：系统盘50GB，数据盘根据业务需求分配（建议使用共享存储，如NFS或iSCSI，以便虚拟机故障时数据可被另一台节点访问）；
- 网络：至少配置3张虚拟网卡，分别用于管理网络（如VM1）、业务网络（如VB1）和集群心跳网络（如VB2），心跳网络需独立于业务网络，避免因网络拥堵导致误判故障。
操作系统与软件环境
两台虚拟机需安装相同版本的操作系统（如CentOS 7/8、Ubuntu Server 20.04 LTS等），并确保内核版本、网络配置一致，需提前安装虚拟化平台提供的工具（如KVM的qemu-kvm、libvirt）及集群管理软件（如Pacemaker、Corosync或Keepalived）。
双机集群的实施步骤
以基于Keepalived的LVS（Linux Virtual Server）负载均衡集群为例，以下是具体搭建流程：
虚拟机创建与基础配置
在KVM主机中通过virt-manager或命令行创建两台虚拟机（命名为node1和node2），按上述配置分配资源，安装操作系统后，需进行以下基础配置：
- 网络设置：为
node1和node2分别配置静态IP，例如168.1.10和168.1.11，子网掩码、网关、DNS保持一致； - 主机名解析：在两台虚拟机的
/etc/hosts文件中添加彼此的IP与主机名映射，确保可通过主机名通信； - 防火墙与SELinux：临时关闭防火墙（
systemctl stop firewalld）和SELinux（setenforce 0），待集群配置完成后再根据安全策略调整。
共享存储配置
为实现数据同步,需配置共享存储，以NFS为例，在另一台服务器（或虚拟机）上安装NFS服务，导出共享目录（如/data/share），然后在node1和node2上通过mount命令挂载该目录至本地（如/mnt/share），确保两台虚拟机均可读写同一份数据。
安装与配置负载均衡软件
在两台虚拟机上安装LVS和Keepalived：
yum install -y ipvsadm keepalived
配置node1（主节点）：编辑/etc/keepalived/keepalived.conf，定义虚拟IP（VIP）、后端服务器（即node1和node2自身）及健康检查策略。
! Configuration File for keepalived
global_defs {
router_id LVS_MASTER
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER # 主节点状态
interface eth1 # 心跳网卡
virtual_router_id 51
priority 100 # 主节点优先级需高于备节点
advert_int 1
virtual_ipaddress {
192.168.1.100/24 # VIP
}
}
virtual_server 192.168.1.100 80 {
delay_loop 6
lb_algo wrr # 加权轮询算法
lb_kind DR # 直接路由模式
real_server 192.168.1.10 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_port 80
connect_timeout 3
}
}
real_server 192.168.1.11 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_port 80
connect_timeout 3
}
}
}
配置node2（备节点）：大部分配置与主节点一致，仅需修改state为BACKUP，priority设为90（低于主节点）。
启动服务与测试
启动Keepalived服务并设置开机自启：
systemctl start keepalived systemctl enable keepalived
在客户端访问VIP（168.1.100），通过ipvsadm -Ln命令查看LVS规则，确认请求是否已分发至node1和node2，模拟主节点故障（如停用node1的Keepalived服务），观察VIP是否自动漂移至node2，业务是否切换正常。
关键技术点与优化方向
- 心跳机制：Keepalived通过VRRP协议实现节点间心跳通信，需确保心跳网络独立、低延迟，避免“裂脑”（Split-Brain）问题（即两台节点同时认为自己是主节点），可通过设置
nopreempt（非抢占模式）或使用arps（Address Resolution Protocol）优化避免。 - 数据一致性：若应用场景对数据实时性要求高（如数据库集群），需结合分布式文件系统（如Ceph）或共享存储方案，确保双机节点数据同步。
- 性能优化：虚拟机CPU、内存可设置“预留”（Reservation）和“限制”（Limit），避免宿主机资源争用影响集群性能；网络方面，建议使用SR-IOV技术直通物理网卡，减少虚拟化带来的性能损耗。
注意事项
- 版本兼容性：虚拟化平台、操作系统及集群软件版本需兼容，避免因版本不匹配导致功能异常；
- 监控与日志：部署后需通过Zabbix、Prometheus等工具监控集群状态，定期查看
/var/log/keepalived.log日志，及时发现并解决问题； - 备份与恢复：定期备份虚拟机快照、集群配置文件及共享存储数据，确保故障时可快速恢复。
通过以上步骤,即可在虚拟机中成功搭建高可用的双机环境，虚拟化技术为双机部署提供了极大的灵活性，但同时也需关注虚拟化层带来的性能开销及故障风险，在实际应用中，需结合业务需求选择合适的集群方案，并通过持续优化提升系统稳定性与可靠性。
