keepalived實現nginx高可用

阿新 • • 發佈：2019-02-15

alived default req mib 5.1 nop router his rep

1、環境說明

IP	服務	作用
192.168.1.101	nginx + keepalived	master
192.168.1.102	nginx + keepalived	backup
192.168.1.103		虛擬ip(VIP)

說明：
系統：CentOS 6.10
master配一個，backup可以配置多個；
虛擬ip(VIP):192.168.1.103，對外提供服務的ip，也可稱作浮動ip

各個組件之間的關系圖如下：
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tomcat的安裝不在本博客範圍之內；

2、nginx 安裝與配置

2.1、安裝nginx

master和backup所有節點都安裝

配置nginx官方源

vim /etc/yum.repos.d/nginx.repo

添加如下內容：

[nginx]
name=nginx repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/$releasever/$basearch/
gpgcheck=0
enabled=1

安裝

yum install nginx -y

2.2、master節點配置

2.2.1、刪除沒用的配置內容

vim /etc/nginx/conf.d/default.conf

改為如下：

server {
    listen       80;
    server_name  localhost;

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

    location / {
        root   /usr/share/nginx/html;
        index  index.html index.htm;
    }

    error_page  404              /404.html;

    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   /usr/share/nginx/html;
    }
}

2.2.2、修改nginx默認顯示內容

vim /usr/share/nginx/html/index.html

只修改第14行內容，如下：

 1 <!DOCTYPE html>
 2 <html>
 3 <head>
 4 <title>Welcome to nginx!</title>
 5 <style>
 6     body {
 7         width: 35em;
 8         margin: 0 auto;
 9         font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
10     }
11 </style>
12 </head>
13 <body>
14 <h1>Welcome to nginx! test keepalived master!</h1>
15 <p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
16 working. Further configuration is required.</p>
17 
18 <p>For online documentation and support please refer to
19 <a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
20 Commercial support is available at
21 <a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>
22
23 <p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
24 </body>
25 </html>

2.3、backup節點配置

只把/usr/share/nginx/html/index.html的第14行改為如下，其它和master一致。

<h1>Welcome to nginx! test keepalived backup!</h1>

3、keepalived服務

3.1、keepalived 是什麽？

Keepalived 一方面具有配置管理LVS的功能，同時還具有對LVS下面節點進行健康檢查的功能，另一方面也可實現系統網絡服務的高可用功能，用來防止單點故障。

3.2、keepalived 工作原理

keepalived 是以 VRRP 協議為實現基礎，VRRP全稱Virtual Router Redundancy Protocol，即虛擬路由冗余協議。
虛擬路由冗余協議，可以認為是實現路由器高可用的協議，即將N臺提供相同功能的路由器組成一個路由器組，這個組裏面有一個master和多個backup，master上面有一個對外提供服務的vip（該路由器所在局域網內其他機器的默認路由為該vip），master會發組播vrrp包，用於高速backup自己還活著，當backup收不到vrrp包時就認為master宕掉了，這時就需要根據VRRP的優先級來選舉一個backup當master。這樣的話就可以保證路由器的高可用了。保證業務的連續性，接管速度最快可以小於1秒。
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3.3、keepalived主要有三個模塊，分別是core、check和vrrp。

core模塊為keepalived的核心，負責主進程的啟動、維護以及全局配置文件的加載和解析。

check負責健康檢查，包括常見的各種檢查方式。

vrrp模塊是來實現VRRP協議的。

3.4、keepalived 與 zookeeper 高可用性區別

Keepalived：
- 優點：簡單，基本不需要業務層面做任何事情，就可以實現高可用，主備容災。而且容災的宕機時間也比較短。
- 缺點：也是簡單，因為VRRP、主備切換都沒有什麽復雜的邏輯，所以無法應對某些特殊場景，比如主備通信鏈路出問題，會導致腦裂。同時keepalived也不容易做負載均衡。
Zookeeper：
- 優點：可以支持高可用，負載均衡。本身是個分布式的服務。
- 缺點：跟業務結合的比較緊密。需要在業務代碼中寫好ZK使用的邏輯，比如註冊名字。拉取名字對應的服務地址等。

4、keepalived 配置

4.1、keepalived 安裝

master和backup所有節點都安裝

[root@node1 ~]# yum install keepalived -y
[root@node1 ~]# rpm -ql keepalived
/etc/keepalived
/etc/keepalived/keepalived.conf     # keepalived服務主配置文件
/etc/rc.d/init.d/keepalived         # 服務啟動腳本（centos 7 之前的用init.d 腳本啟動，之後的systemd啟動）
/etc/sysconfig/keepalived
/usr/bin/genhash
/usr/libexec/keepalived
/usr/sbin/keepalived
/usr/share/doc/keepalived-1.2.13
... ...
/usr/share/man/man1/genhash.1.gz
/usr/share/man/man5/keepalived.conf.5.gz
/usr/share/man/man8/keepalived.8.gz
/usr/share/snmp/mibs/KEEPALIVED-MIB.txt

4.2、默認配置及說明

[root@node1 keepalived]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived

global_defs { # 全局配置
   notification_email { # 定義報警郵件地址
     [email protected]
     [email protected]
     [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected] # 定義發送郵件的地址
   smtp_server 192.168.200.1 # 郵箱服務器
   smtp_connect_timeout 30   # 定義超時時間
   router_id LVS_DEVEL　　    # 定義路由器標識信息，相同的局域網唯一，標識本節點的字條串,通常為hostname
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
}
<br># 虛擬 IP 配置 vrrp
vrrp_instance VI_1 {        # 定義實例
    state MASTER            # 狀態參數 master/backup 僅表示說明，主節點為 MASTER， 對應的備份節點為 BACKUP  
    interface eth0          # 綁定虛擬 IP 的網絡接口，與本機 IP 地址所在的網絡接口相同， 我的是 eth0   
    virtual_router_id 51    # 虛擬路由的 ID 號， 兩個節點設置必須一樣， 可選 IP 最後一段使用, 相同的 VRID 為一個組，他將決定多播的 MAC 地址<br>    mcast_src_ip 192.168.10.50 ## 本機 IP 地址  
    priority 100            # 優先級決定是主還是備 --> 越大越優先，節點優先級， 值範圍 0-254， MASTER 要比 BACKUP 高 <br>    nopreempt 　　           # 優先級高的設置 nopreempt 解決異常恢復後再次搶占的問題 
    advert_int 1            # 主備心跳通訊時間間隔，組播信息發送間隔，兩個節點設置必須一樣， 默認 1s  
    authentication {        # 認證授權，設置驗證信息，兩個節點必須一致 
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }<br>   <br>    ## 將 track_script 塊加入 instance 配置塊 <br> <br>    track_script {<br>        chk_nginx  ## 執行 Nginx 監控的服務 <br>    }
    virtual_ipaddress { # vip，設備之間使用的虛擬ip地址，可以定義多個  <br>
        192.168.200.16
        192.168.200.17
        192.168.200.18
    }
}

virtual_server 192.168.200.100 443 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind NAT
    nat_mask 255.255.255.0
    persistence_timeout 50
    protocol TCP

    real_server 192.168.201.100 443 {
        weight 1
        SSL_GET {
            url {
              path /
              digest ff20ad2481f97b1754ef3e12ecd3a9cc
            }
            url {
              path /mrtg/
              digest 9b3a0c85a887a256d6939da88aabd8cd
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

virtual_server 10.10.10.2 1358 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind NAT
    persistence_timeout 50
    protocol TCP

    sorry_server 192.168.200.200 1358

    real_server 192.168.200.2 1358 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /testurl/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            url {
              path /testurl2/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            url {
              path /testurl3/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }

    real_server 192.168.200.3 1358 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /testurl/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334c
            }
            url {
              path /testurl2/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334c
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

virtual_server 10.10.10.3 1358 {
    delay_loop 3
    lb_algo rr
    lb_kind NAT
    nat_mask 255.255.255.0
    persistence_timeout 50
    protocol TCP

    real_server 192.168.200.4 1358 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /testurl/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            url {
              path /testurl2/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            url {
              path /testurl3/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }

    real_server 192.168.200.5 1358 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /testurl/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            url {
              path /testurl2/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            url {
              path /testurl3/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

4.3、master主負載均衡服務器配置

[root@master ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived

global_defs {
   router_id LVS_01
}

## keepalived 會定時執行腳本並對腳本執行的結果進行分析，動態調整 vrrp_instance 的優先級。
#  如果腳本執行結果為 0，並且 weight 配置的值大於 0，則優先級相應的增加。
#  如果腳本執行結果非 0，並且 weight配置的值小於 0，則優先級相應的減少。
#  其他情況，維持原本配置的優先級，即配置文件中 priority 對應的值。
vrrp_script chk_nginx {
    script "/etc/keepalived/nginx_check.sh" ## 檢測 nginx 狀態的腳本路徑
    interval 2 ## 檢測時間間隔
    weight -20 ## 如果條件成立，權重-20
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth1
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }

    ## 將 track_script 塊加入 instance 配置塊
    track_script {
        chk_nginx  ## 執行 Nginx 監控的服務
    }

    virtual_ipaddress {
        192.168.1.103
    }
}
... ...
[root@master ~]#

4.4、backup備負載均衡服務器配置

[root@slave ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived

global_defs {
   router_id LVS_02
}

vrrp_script chk_nginx {
    script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"
    interval 3
    weight -20
}

vrrp_instance VI_1 {
    state SLAVE
    interface eth1
    virtual_router_id 51
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }

    ## 將 track_script 塊加入 instance 配置塊
    track_script {
        chk_nginx  ## 執行 Nginx 監控的服務
    }

    virtual_ipaddress {
        192.168.1.103
    }
}
... ...
[root@slave ~]#

5、測試

5.1、編寫 nginx 檢測腳本

在所有的節點上面編寫Nginx狀態檢測腳本/etc/keepalived/nginx_check.sh(已在 keepalived.conf 中配置)
腳本要求：如果 nginx 停止運行，嘗試啟動，如果無法啟動則殺死本機的 keepalived 進程， keepalied將虛擬 ip 綁定到 BACKUP 機器上。
內容如下：

[root@master ~]# vim /etc/keepalived/nginx_check.sh
#!/bin/bash
set -x

A=`ps -C nginx --no-header |wc -l`
if [ $A -eq 0 ];then

   echo `date`‘:  nginx is not healthy, try to killall keepalived‘ >> /etc/keepalived/keepalived.log
   killall keepalived
fi
[root@master ~]# chmod +x /etc/keepalived/nginx_check.sh
[root@master ~]# ll /etc/keepalived/nginx_check.sh
-rwxr-xr-x 1 root root 338 2019-02-15 14:11 /etc/keepalived/nginx_check.sh

5.2、啟動所有節點上的nginx和keepalived

啟動nginx
```
service nginx start
```

啟動keepalived
相關操作命令如下：

chkconfig keepalived on    # keepalived服務開機啟動
service keepalived start   # 啟動服務
service keepalived stop    # 停止服務
service keepalived restart # 重啟服務

keepalived正常運行後，會啟動3個進程，其中一個是父進程，負責監控其子進程。一個是vrrp子進程，另外一個是checkers子進程。

[root@master ~]# ps -ef | grep keepalived
root       3653      1  0 14:18 ?        00:00:00 /usr/sbin/keepalived -D
root       3654   3653  0 14:18 ?        00:00:02 /usr/sbin/keepalived -D
root       3655   3653  0 14:18 ?        00:00:03 /usr/sbin/keepalived -D
root       7481   3655  0 15:19 ?        00:00:00 /usr/sbin/keepalived -D
root       7483   1323  0 15:19 pts/0    00:00:00 grep --color=auto keepalived
[root@master ~]#

5.3、master主負載均衡服務器`IP`信息：192.168.1.101

[root@master ~]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN qlen 1000
    link/ether b0:51:8e:01:9b:b0 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff       
3: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:20:ae:75 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.1.101/24 brd 192.168.1.255 scope global eth1
    inet 192.168.1.103/32 scope global eth1
    inet6 fe80::20c:29ff:fe20:ae75/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
[root@master ~]#

5.4、backup備負載均衡服務器查看`IP`信息：192.168.1.102

[root@slave ~]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN qlen 1000
    link/ether b0:51:8e:01:9b:b0 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff       
3: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:7d:6a:24 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.1.102/24 brd 192.168.1.255 scope global eth1
    inet6 fe80::20c:29ff:fe7d:6a24/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
[root@slave ~]#

以上可以看到，虛擬ip(VIP)生效是在192.168.1.101服務器上。

5.5、測試

通過VIP（192.168.1.103）來訪問nginx，結果如下：
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以上可知，現在生效的nginx代理機器是1.101；我們停掉機器1.101上面的keepalived

[root@master ~]# service keepalived stop
停止 keepalived：                                          [確定]

再使用VIP（192.168.1.103）訪問nginx服務，結果如下：
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以上可知，現在生效的nginx代理機器是1.102；我們重啟機器1.101上面的keepalived

[root@master ~]# service keepalived start
正在啟動 keepalived：                                      [確定]

再使用VIP（192.168.1.103）訪問nginx服務，結果如下：
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至此，Keepalived + Nginx 實現高可用 Web 負載均衡搭建完畢！

keepalived實現nginx高可用

keepalived實現nginx高可用

1、環境說明

2、nginx 安裝與配置

2.1、安裝nginx

2.2、master節點配置

2.2.1、刪除沒用的配置內容

2.2.2、修改nginx默認顯示內容

2.3、backup節點配置

3、keepalived服務

3.1、keepalived 是什麽？

3.2、keepalived 工作原理

3.3、keepalived主要有三個模塊，分別是core、check和vrrp。

3.4、keepalived 與 zookeeper 高可用性區別

4、keepalived 配置

4.1、keepalived 安裝

4.2、默認配置及說明

4.3、master主負載均衡服務器配置

4.4、backup備負載均衡服務器配置

5、測試

5.1、編寫 nginx 檢測腳本

5.2、啟動所有節點上的nginx和keepalived

5.3、master主負載均衡服務器IP信息：192.168.1.101

5.4、backup備負載均衡服務器查看IP信息：192.168.1.102

5.5、測試

相關推薦

5.3、master主負載均衡服務器`IP`信息：192.168.1.101

5.4、backup備負載均衡服務器查看`IP`信息：192.168.1.102