前言

最近做了一個不大不小的項目，現就刪繁就簡單獨拿出來web集群這一塊寫一篇博客。數據庫集群請參考《MySQL集群架構篇：MHA+MySQL-PROXY+LVS實現MySQL集群架構高可用/高性能-技術流ken》下面是項目的一些簡單介紹。

WEB集群項目簡介

隨著網站訪問量的激增，勢必會導致網站的負載增加，現需求搭載一套高性能，高負載，高可用的網站集群架構以保障網站的持續、高效、安全、穩定的運行。

針對以上需求，我們采用了如下的技術：

• 使用負載均衡技術來實現網站請求的調度分發，減小後端服務器的壓力。
• 配置了KEEPALIVED解決單點故障問題。
• 采用動靜分離的技術，客戶端請求會根據請求文件類型往不同的後端節點進行轉發、調度，均衡每個節點的壓力。
• 數據庫采用讀寫分離及級聯復制的架構，使得數據的寫入和讀取更加的快捷。
• 為了保障數據庫的持續運行及安全，我們部署了MHA實現數據庫的高可用，可實現即時報警及故障切換。
• 為了保障數據的安全，定時做了數據庫的完全備份以及增量備份。
• 針對網站數據做了實時差異化備份，保證數據的一致性和完整性。
• 分布式監控系統，實時監測各個節點的運行狀況；郵件報警通知機制，做到實時報警通知，快速定位問題，解決問題。

WEB集群項目環境說明

2 系統版本：CentOS Linux release 7.5.1804 (Core)

2 內核版本：3.10.0-862.el7.x86_64

2 SELinux關閉狀態

2 Firewalld關閉狀態

WEB集群項目圖片示例

WEB集群項目架構說明

第一部分：WEB集群

1.當用戶請求經過路由器轉發進網絡中，由Keepalived+Lvs組成的一臺服務器首先接收請求，根據配置好的調度規則轉發至後端服務器節點。在這裏準備了兩臺服務器，使用Keepalived解決單點故障問題，實現服務的高可用。

2.由Keepalived+Lvs轉發過來的用戶請求進入到緩存代理服務器當中。這裏使用Nginx做了一個緩存服務器以及代理服務器，如果緩存中有用戶請求的緩存數據，就會直接返回給客戶端，如果沒有用戶請求數據的緩存就會根據文件類別進行往後方節點轉發。

3.如果客戶請求是靜態文件就會被調度到靜態服務器。靜態服務器由apache構建，靜態服務器提供靜態文件，並由後方的文件共享服務器提供文件。

4.如果客戶請求是動態文件就會被調度到動態服務器。動態服務器由nginx構建，動態服務器提供動態文件，這裏做了一個apache,mysql,php分離的架構。

5.把需要部署的網站包放在文件共享服務器。文件共享服務器部署NFS。

6.對文件共享服務器做好備份，防止數據丟失。這裏采用rsync+inotify實現數據的完全備份，保證數據的一致性。

第二部分：監控集群

1.監控采用zabbix,並使用分布式監控系統，減小主監控節點的壓力。

2.兩個mysql-proxy分別監控web集群和mysql集群，實時反應每個節點的狀態信息，快速定位故障節點進行修復。

3.在zabbix服務器端一起配置了DNS以及NTP服務，分別提供內部服務器的網站域名解析服務，以及時間同步服務。

IP地址分配

WEB集群架構腳本

上面的架構我已經寫成了腳本，可以實現一鍵安裝，腳本可以復用。先就針對每個腳本進行講解

[root@ken ~]# ls
arp.sh       fileshare.sh  inotify7.sh  keepalived.conf  qimojiagou.tar.gz  ssh1.sh     zhengti.sh
dongtai5.sh  huancun3.sh   keep2.sh     nginx.conf       rsync6.sh          static4.sh

第一步：秘鑰自動批量分發

1.實現腳本一鍵安裝第一步要做的就是秘鑰的分發。

2.秘鑰自動分發借助於expect來實現，所以腳本中第一步是要安裝expect。

3.刪除保存的秘鑰信息，可以實現腳本的復用。

4.使用ssh-keygen來生成秘鑰，借助於expect實現自動化。

5.使用一個for循環的語句，把你需要聯系的節點的IP地址寫進去，這樣就可以實現免秘鑰登錄了。

[root@ken ~]# vim ssh1.sh
#!/bin/bash
. /etc/init.d/functions
#下載expect
yum install expect -y &>/dev/null
if [ $? -eq 0 ];then
        echo -n "download expect"
        success
        echo ""
else
        echo -n "download expect"
        failure
        echo ""
        exit 8
fi
#刪除保存的秘鑰信息
if [ -f id_rsa -o -f id_rsa.pub -o known_hosts ];then
        rm -rf /root/.ssh/id*
        rm -rf /root/.ssh/known*
fi
#自動生成秘鑰對
/usr/bin/expect<<eof
spawn ssh-keygen 
expect {
"(/root/.ssh/id_rsa)" {send \r;exp_continue}
"passphrase" {send \r;exp_continue}
"again" {send \r}
}
expect eof
exit
eof
#在各個節點分發秘鑰
for i in 31 32 34 35 37 38 39 40
do
ken=10.220.5.1$i
/usr/bin/expect<<eof
spawn ssh-copy-id $ken
expect {
"yes/no" {send yes\r;exp_continue}
"password" {send o\r}
}
expect eof
exit
eof
done

第二步：配置keepalived+lvs

1.在兩個keepalived節點之上下載需要的軟件

2.使用ssh結合命令在備節點執行下載操作

3.把/root/下的keepalived文件傳到備節點之上

4.使用sed修改keepalived配置文件

5.做後端節點的arp抑制

[root@ken ~]# vim keep2.sh
#!/bin/bash
. /etc/init.d/functions
bash /root/ssh1.sh
yum install nginx keepalived ipvsadm libnl* popt* -y &>/dev/null
if [ $? -ne 0 ];then
        echo -n "download error at master"
        failure
        echo ""
        exit 4
fi
#keepalved備節點也下載軟件
ssh 10.220.5.132 yum install keepalived ipvsadm libnl* popt* -y &>/dev/null
if [ $? -ne 0 ];then
        echo -n "download error at slave"
        failure
        echo ""
        exit 2
fi

#把準備好的從節點keepalived文件傳送到備節點並啟動
scp -q /root/keepalived.conf 10.220.5.132:/etc/keepalived &>/dev/null
ssh  10.220.5.132 systemctl restart keepalived  &>/dev/null

#準備主keepalived文件並啟動
cp -f /root/keepalived.conf /etc/keepalived/
sed -i ‘s/router_id id2/router_id id1/‘ /etc/keepalived/keepalived.conf &>/dev/null
sed -i ‘s/state SLAVE/state MASTER/‘    /etc/keepalived/keepalived.conf &>/dev/null
sed -i ‘s/priority 100/priority 150/‘   /etc/keepalived/keepalived.conf &>/dev/null
systemctl restart keepalived  &>/dev/null
#緩存1arp抑制
scp -q /root/arp.sh 10.220.5.134:/root
ssh 10.220.5.134 bash /root/arp.sh

#緩存2arp抑制
scp -q /root/arp.sh 10.220.5.135:/root
ssh 10.220.5.135 bash /root/arp.sh

systemctl restart nginx
ipvsadm -L -n

第三步：配置代理緩存節點

1.在後端節點10.220.5.134,10.220.5.135安裝nginx作為緩存代理服務器

2.把準備好的nginx配置文件發送到後端節點並進行重啟生效

#!/bin/bash
. /etc/init.d/functions

#配置134代理緩存
ssh 10.220.5.134 yum install nginx -y &>/dev/null
if [ $? -ne 0 ];then
        echo -n "download nginx"
        failure
        echo ""
        exit 5
fi
mkdir /k  &>/dev/null
mkdir /kenken  &>/dev/null
scp -q /root/nginx.conf 10.220.5.134:/etc/nginx &>/dev/null
ssh 10.220.5.134 systemctl restart nginx &>/dev/null
#配置135代理緩存
ssh 10.220.5.135 yum install nginx -y &>/dev/null
if [ $? -ne 0 ];then
        echo -n "download nginx"
        failure
        echo ""
        exit 5
fi
scp -q /root/nginx.conf 10.220.5.135:/etc/nginx   &>/dev/null
ssh 10.220.5.135 systemctl restart nginx &>/dev/null

第四步：配置靜態服務器

1.安裝httpd以及nfs組件

2.掛載共享服務器節點至本機的網站根目錄

3.重啟nginx使配置生效

[root@ken ~]# vim static4.sh 
#!/bin/bash
. /etc/init.d/functions
yum install httpd nfs-utils -y &>/dev/null
#mkdir -p /var/www/html/static &>/dev/null
mount -t nfs 10.220.5.139:/ken /var/www/html &>/dev/null
systemctl restart httpd

第五步：配置動態服務器

1.安裝配置lnmp環境

2.掛載共享服務器節點至本機的網站根目錄之下

3.重啟apache使配置生效

[root@ken ~]# vim dongtai5.sh
#!/bin/bash
yum install httpd php php-mysql  nfs-utils -y &>/dev/null
#mkdir -p /var/www/html/dongtai &>/dev/null
mount -t nfs 10.220.5.139:/ken /var/www/html/ &>/dev/null
systemctl restart httpd

第六步：配置rsync服務器

[root@ken ~]# vim rsync6.sh
#!/bin/bash
. /etc/init.d/functions
ruser=user1
vuser=kenken
file=/ken
hosts=10.220.5.139/24
yum install rsync -y &>/dev/null
useradd -r -u 333 -s /sbin/nologin $ruser &>/dev/null
if [ ! -e $file ];then
        mkdir $file &>/dev/null
fi
chown -R $ruser $file
cat>/etc/rsyncd.conf<<eof
pid file=/var/lock/subsys/pidfile
lock file=/var/lock/subsys/rsync
log file=/var/log/rsync
uid=333
gid=333
timeout=100
max connections=199
[ken]
path=/ken
list=yes
use chroot=yes
read only=no
auth users=kenken
secrets file=/etc/rsyncd.pwd
hosts allow=10.220.5.139/24
eof
echo "$vuser:123" > /etc/rsyncd.pwd
chmod 600 /etc/rsyncd.pwd
rsync --daemon &>/dev/null
if [ $? -eq 0 ];then
        echo -n "start rsync..."
        success
        echo ""
else
        echo -n "start rsync..."
        failure
        echo ""
fi

第七步：配置inotify

1.在本機安裝inotify和rsync

2.監控/ken下的文件，如果發生更改就會被推送至rsync服務器端

[root@ken ~]# vim inotify7.sh
#!/bin/bash
. /etc/init.d/functions
file=/ken
vuser=kenken
host=10.220.5.140
mname=ken
yum install inotify-tools -y &>/dev/null
echo "123" >/etc/rsync.pwd
chmod 600 /etc/rsync.pwd
inotifywait -mrq --format "%w%f" -e create,delete,modify $file | while read line
do
rsync -rz --delete $file $vuser@$host::$mname --password-file=/etc/rsync.pwd
done

第八步：配置nfs服務器端

1.把本機的/ken目錄共享給10.220.5.137，10.220.5.138服務器端文件可以解壓在本目錄下即可

[root@ken ~]# vim fileshare.sh
#!/bin/bash
. /etc/init.d/functions
yum install nfs-utils rpcbind -y &>/dev/null
mkdir -p /ken/static &>/dev/null
mkdir -p /ken/dongtai &>/dev/null
chown -R nfsnobody.nfsnobody /ken
cat>/etc/exports<<eof
/ken 10.220.5.137/24(rw,async,all_squash)
/ken 10.220.5.138/24(rw,async,all_squash)
eof
systemctl restart rpcbind
systemctl restart nfs

至此所有的腳本已經介紹完畢，下面來看一下nginx的配置文件。

# For more information on configuration, see:
#   * Official English Documentation: http://nginx.org/en/docs/
#   * Official Russian Documentation: http://nginx.org/ru/docs/

user nginx;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /run/nginx.pid;

# Load dynamic modules. See /usr/share/nginx/README.dynamic.
include /usr/share/nginx/modules/*.conf;

events {
    worker_connections 1024;
}

http {
    log_format  main  ‘$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" ‘
                      ‘$status $body_bytes_sent "$http_referer" ‘
                      ‘"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"‘;

    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;

    sendfile            on;
    tcp_nopush          on;
    tcp_nodelay         on;
    keepalive_timeout   65;
    types_hash_max_size 2048;

    include             /etc/nginx/mime.types;
default_type        application/octet-stream;

    # Load modular configuration files from the /etc/nginx/conf.d directory.
    # See http://nginx.org/en/docs/ngx_core_module.html#include
    # for more information.
        proxy_cache_path /k  levels=1:2 keys_zone=scache:30m;   #定義靜態文件的緩存
        fastcgi_cache_path /kenken levels=1:2 keys_zone=kenken:30m;  #定義動態文件的緩存
    server {
        listen       80 default_server;
        listen       [::]:80 default_server;
        server_name  _;
        root         /var/www/html;
        index  index.html;

        # Load configuration files for the default server block.
       # include /etc/nginx/default.d/*.conf;

        location / {
        proxy_pass http://10.220.5.137;    #靜態文件會被代理到10.220.5.137
        proxy_set_header host $host;
        proxy_set_header realip $remote_addr;

        proxy_cache scache;                 #使scache緩存
        proxy_cache_valid any 10m;         #定義緩存的類型及時間
        }
        location ~ \.php$ {                       
        proxy_pass http://10.220.5.138;         #動態的文件會被緩存到10.220.5.138
        proxy_set_header host $host;
        proxy_set_header realip $remote_addr;
        fastcgi_cache kenken;                      #使用動態緩存
        fastcgi_cache_valid any 10m;  
        fastcgi_cache_key http://$host$request_uri;             #定義動態緩存的key
        }

        error_page 404 /404.html;
            location = /40x.html {
        }

        error_page 500 502 503 504 /50x.html;
            location = /50x.html {
        }
    }
}

最後來看一下整體的腳本，即執行的腳本

1.把寫好的腳本及準備好的配置文件都存放在10.220.5.131的/root下

2.使用scp及ssh進行遠程傳送腳本及運行腳本

[root@ken ~]# vim zhengti.sh
#!/bin/bash
. /etc/init.d/functions

#執行秘鑰分發
bash /root/ssh1.sh

#實現keepalived+LVS
bash /root/keep2.sh

#實現緩存代理
bash /root/huancun3.sh

#實現文件共享
scp -q /root/fileshare.sh 10.220.5.139:/root
ssh 10.220.5.139 bash /root/fileshare.sh

#實現靜態服務器
scp -q /root/static4.sh 10.220.5.137:/root
ssh 10.220.5.137 bash /root/static4.sh

#實現動態服務器
scp -q /root/dongtai5.sh 10.220.5.138:/root
ssh 10.220.5.138 bash /root/dongtai5.sh


#實現備份服務器rsync
scp -q /root/rsync6.sh 10.220.5.140:/root
ssh 10.220.5.140 bash /root/rsync6.sh

#實現共享文件服務器inotify
scp -q /root/inotify7.sh 10.220.5.139:/root
ssh 10.220.5.139 bash /root/inotify7.sh  &

iptables -F

運行腳本並測試

只要運行總的腳本即可，會自動調用其他腳本

[root@ken ~]# bash zhengti.sh

第一步：在10.220.5.137主機創建靜態測試文件

[root@ken html]# cat index.html 
test for 137ddd

第二步:在10.220.5.138主機創建動態測試文件

[root@ken html]# cat index.php 
<?php
phpinfo();
?>

第三步：輸入10.220.5.133/index.html，即虛擬IP 訪問10.220.5.137主機的動態文件

第四步：輸入10.220.5.133/index.php，即虛擬IP 訪問10.220.5.138主機的動態文件

看到這些信息即表示成功

zabbix自動註冊全網監控

實現全網監控首先需要給每個待監控的主機安裝zabbix的客戶端，可以使用如下腳本進行安裝\

第一步：執行如下腳本

給每個待監控的客戶端安裝zabbix-agen客戶端

#!/bin/bash
#author:技術流ken
#date:2018-11-15
#desc:this script for downloading zabbix-agent for clients
ip=10.220.5.1
for i in 31 32 34 35 37 38 39 40
do
ssh $ip$i yum install zabbix-agent -y  &>/dev/null
ssh $ip$i sed -i ‘s/Server=127.0.0.1/Server=10.220.5.137/‘ /etc/zabbix/zabbix_agentd.conf &>/dev/null
ssh $ip$i systemctl restart zabbix-agent &>/dev/null
done

第二步：在zabbix服務器端開啟自動註冊

點擊configuration>actions>選擇右上角的auto redistration

點擊creation action

選擇如下動作

點擊add保存

第三步：查看

點擊configure>hosts即可查看自動註冊到的主機

網站集群架構實戰（LVS負載均衡、Nginx代理緩存、Nginx動靜分離、Rsync+Inotify全網備份、Zabbix自動註冊全網監控）--技術流ken