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Keepalived+Nginx高可用案例

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Keepalived+Nginx高可用案例

昨天已经介绍

Nginx快速入门

Nginx实现反向代理

已经实现tomcat 的高可用，是在 tomcat 集群前面加一层负载服务 nginx。如下图

Keepalived+Nginx高可用案例这种做法，解决了 tomcat 的高可用问题。但是引入了前面的负载机器的高可用问题（Nginx如果挂了，玩完）如果 nginx 沿用此思路，总会有一个最前端是单机的，存在宕机玩完的风险（鸡生蛋蛋生鸡无穷尽）

lvs 思想解决高可用问题

如下图，由服务器集群虚拟出来一台 虚拟网关 vip（不真实存在，自然不存在宕机问题）， 此 vip 由两台机器共同协商生成。当有一台机器宕机时，另一台机器一样能维持 vip。这保证了，只要两台机器不同时宕机，vip 就存在

Keepalived+Nginx高可用案例
image

keepalived介绍

Keepalived 是一种高性能的服务器高可用或热备解决方案，Keepalived 可以用来防止服务器单点故障的发生，通过配合 Nginx 可以实现 web 前端服务的高可用。

Keepalived 以 VRRP 协议为实现基础，用 VRRP 协议来实现高可用性(HA)。VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)协议是用于实现路由器冗余的协议，VRRP 协议将两台或多台路由器设备虚拟成一个设备，对外提供虚拟路由器 IP(一个或多个)，而在路由器组内部，如果实际拥有这个对外 IP 的路由器如果工作正常的话就是 MASTER，或者是通过算法选举产生，MASTER 实现针对虚拟路由器 IP 的各种网络功能，如 ARP 请求，ICMP，以及数据的转发等；其他设备不拥有该虚拟 IP，状态是 BACKUP，除了接收 MASTER 的VRRP 状态通告信息外，不执行对外的网络功能。当主机失效时，BACKUP 将接管原先 MASTER 的网络功能。
VRRP 协议使用多播数据来传输 VRRP 数据，VRRP 数据使用特殊的虚拟源 MAC 地址发送数据而不是自身网卡的 MAC 地址，VRRP 运行时只有 MASTER 路由器定时发送 VRRP 通告信息，表示 MASTER 工作正常以及虚拟路由器 IP(组)，BACKUP 只接收 VRRP 数据，不发送数据，如果一定时间内没有接收到 MASTER 的通告信息，各 BACKUP 将宣告自己成为 MASTER，发送通告信息，重新进行 MASTER 选举状态。

方案介绍

VIP              |     IP           |       主机名     |      主从
                 | 192.168.150.101  |      keep101   |     master
 192.168.150.103 |------------------|-----------------|--------------
                 | 192.168.150.102  |      keep102    |    backup

Nginx安装

在101和102虚拟机上安装nginx，安装过程参考前面学的Nginx

Nginx快速入门


keepalived 配置 LVS 过程

特别说明:下面安装，可以在一套机器上安装，然后克隆即修改IP可

关闭SELinux

  • 暂时关闭
setenforce 0
  • 、永久关闭
vim /etc/selinux/config

## 默认：#SELINUX=enforcing

SELINUX=disabled
  • 重启服务器
reboot
  • 重新开启selinux
vim /etc/selinux/config
##将配置项：SELINUX=disabled，改为：SELINUX=enforcing 或 SELINUX=permissive
SELINUX=enforcing

selinux状态查看

  • 方式1

查看当前的运行模式

getenforce
  • 方式2

可以查看selinux的概要状态信息

sestatus
  • 方式3

可以查看selinux的详情状态信息

sestatus -v

安装必须的依赖包

yum -y install libnl libnl-devel libnfnetlink-devel

keepalived 安装

下载安装Keepalived源码包

Keepalived下载地址

wget https://www.keepalived.org/software/keepalived-2.2.8.tar.gz

服务器上解压

  • 解压
 tar -zxvf keepalived-2.2.8.tar.gz

  • 进入目录
  cd keepalived-2.2.8

  • 使用configure工具进行安装
./configure --sysconfdir=/etc --prefix=/usr/local/keepalived --sbindir=/usr/sbin --bindir=/usr/bin

配置说明:

--sysconfdir=DIR #指定配置文件位置 
--prefix=DIR #指定安装路径
--sbindir=DIR 指定命令位置，后面不需再配置环境变量
  • 使用make make install进行安装
make make install

配置keepalived

  • 进入keepalived配置目录
 cd /etc/keepalived/

里面存在文件和目录

Keepalived+Nginx高可用案例但是我们需要的配置文件是keepalived.conf

  • 编辑keepalived.conf
vim keepalived.conf

配置主节点

  • 101机器中keepalived.conf内容
global_defs {
    router_id keep101 ### router_id为全局定义当前节点的id，一般为唯一
}

vrrp_instance VI_1 {                            ##模块配置
        version 2
        state MASTER                            ##抢占式的情况下主机需设置为MASTER，备机为BACKUP
        interface ens33                         ##指定VIP流量的网卡
        virtual_router_id 101                   ##虚拟路由ID
        priority 100                            ##优先级，备机应比主机低一些
        advert_int 1                            ##VRRP心跳包发送间隔
        authentication {                        ##权限认证
          auth_type PASS                        ##类型：密码
          auth_pass 2222
        }
        virtual_ipaddress {
          192.168.150.103/24                    ##VIP配置
        }
}
  • 102机器中keepalived.conf内容同样方式在102机器上安装keepalived
global_defs {
    router_id keep102 ### router_id为全局定义当前节点的id，一般为唯一
}

vrrp_instance VI_1 {                            ##模块配置
        version 2
        state BACKUP                            ##抢占式的情况下主机需设置为MASTER，备机为BACKUP
        interface ens33                         ##指定VIP流量的网卡
        virtual_router_id 102                   ##虚拟路由ID
        priority 90                            ##优先级，备机应比主机低一些
        advert_int 1                            ##VRRP心跳包发送间隔
        authentication {                        ##权限认证
          auth_type PASS                        ##类型：密码
          auth_pass 2222
        }
        virtual_ipaddress {
          192.168.150.103/24                    ##VIP配置
        }
}

启动keepalived

  • 启动
systemctl start keepalived && systemctl enable keepalive
  • 查看keepalived状态
systemctl status keepalived
Keepalived+Nginx高可用案例
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启动 keepalived，查看机器 ip 地址，可发现多出一个 150.103 的 ipKeepalived+Nginx高可用案例

启动 keepalived，查看机器 ip 地址，可发现多出一个 150.103 的 ipKeepalived+Nginx高可用案例

测试

如果是按照之前文章练习

1-Nginx快速入门

2-Nginx实现反向代理实现的，并且现在安装了keepalived那么现在访问103，就可以访问到tomcat

Keepalived+Nginx高可用案例
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本次使用的高可用架构为单VIP架构，后续也可以尝试双VIP架构，即互为主备机，配置两个VIP模块，可以选择使用一个VIP接收流量，也可以使用两个VIP来监听流量，看业务的需求。 在单VIP高可用架构中，如果想要主机恢复后VIP不漂移到主机上，可以将主机的state也设置为BACKUP，但优先级需要比备机高一些，以确保初始状态VIP是绑定在主机上的

keepalived 监控服务软件

keepalived 很好的实现了 LVS 功能，即集群机器共同虚拟一个 vip，并实现在集群中自动漂移。但假如物理机状况良好，并不能保障其上运行的服务软件 ok，因此需要借助 keepalived 来监控服务软件。编辑一个 sh 监控脚本，sh 脚本：

#!/bin/bash
A=`ps -C nginx –no-header |wc -l`     #统计 nginx 进程是否存在
if [ $A -eq 0 ];then  #为 0，表明 nginx 停止了
    /usr/local/nginx/sbin/nginx #尝试重启 nginx
    sleep 2
    if [ `ps -C nginx --no-header |wc -l` -eq 0 ];then #nginx 重启失败，则 keepalived 自杀，进行 VIP 转移
        killall keepalived  #杀掉，vip 就漫游到另一台机器
    fi
fi

  • 在配置文件中加入以下两处配置
global_defs {
    router_id keep101 ### router_id为全局定义当前节点的id，一般为唯一
}
## 定义脚本
vrrp_script chk_nginx {
    script      "/usr/local/nginx-check.sh" ##脚本路径
    interval    2       ##检测间隔
    timeout     4       ##失败间隔，失败两次通信则失败
    rise        4       ##成功四次则成功
    fall        2       ##失败两次则切换
    weight      -50       ##脚本检测失败则扣减权重
}
vrrp_instance VI_1 {                            ##模块配置
        version 2
        state MASTER                            ##抢占式的情况下主机需设置为MASTER，备机为BACKUP
        interface ens33                         ##指定VIP流量的网卡
        virtual_router_id 101                   ##虚拟路由ID
        priority 100                            ##优先级，备机应比主机低一些
        advert_int 1                            ##VRRP心跳包发送间隔
        authentication {                        ##权限认证
          auth_type PASS                        ##类型：密码
          auth_pass 2222
        }
        virtual_ipaddress {
          192.168.150.103/24                    ##VIP配置
        }
          track_script {    ##脚本定义
          chk_nginx
        }
}


Keepalived+Nginx高可用案例
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配置说明 

global_defs {
 ## keepalived 自带的邮件提醒需要开启 sendmail 服务。建议用独立的监控或第三方 SMTP 
 router_id keep101 ## 标识本节点的字条串，通常为 hostname
}
## keepalived 会定时执行脚本并对脚本执行的结果进行分析，动态调整 vrrp_instance 的优先级。如果
脚本执行结果为 0，并且 weight 配置的值大于 0，则优先级相应的增加。如果脚本执行结果非 0，并且 weight
配置的值小于 0，则优先级相应的减少。其他情况，维持原本配置的优先级，即配置文件中 priority 对应
的值。
vrrp_script chk_nginx {
 script "/etc/keepalived/nginx_check.sh" ## 检测 nginx 状态的脚本路径
 interval 2 ## 检测时间间隔
 weight -20 ## 如果条件成立，权重-20
}
## 定义虚拟路由，VI_1 为虚拟路由的标示符，自己定义名称
vrrp_instance VI_1 {
 state MASTER ## 主节点为 MASTER，对应的备份节点为 BACKUP
 interface ens33 ## 绑定虚拟 IP 的网络接口，与本机 IP 地址所在的网络接口相同，我的是 eth3
 virtual_router_id 101 ## 虚拟路由的 ID 号，两个节点设置必须一样，可选 IP 最后一段使用, 相
同的 VRID 为一个组，他将决定多播的 MAC 地址
 mcast_src_ip 192.168.211.101 ## 本机 IP 地址
 priority 100 ## 节点优先级，值范围 0-254，MASTER 要比 BACKUP 高
nopreempt ## 优先级高的设置 nopreempt 解决异常恢复后再次抢占的问题
advert_int 1 ## 组播信息发送间隔，两个节点设置必须一样，默认 1s
## 设置验证信息，两个节点必须一致
authentication {
 auth_type PASS
 auth_pass 1111 ## 真实生产，按需求对应该过来
}
## 将 track_script 块加入 instance 配置块
 track_script {
 chk_nginx ## 执行 Nginx 监控的服务
}
## 虚拟 IP 池, 两个节点设置必须一样
 virtual_ipaddress {
  192.168.199.101 ## 虚拟 ip，可以定义多个
 }
}

特别说明

## 后面的ens33,可以根据ifconfig查看 
interface ens33
Keepalived+Nginx高可用案例
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原文始发于微信公众号（springboot葵花宝典）：Keepalived+Nginx高可用案例

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文章由极客之音整理，本文链接：https://www.bmabk.com/index.php/post/268823.html

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