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keepalived + nginx 实现网站高可用性（HA）

article 2024/11/5 13:27:32

keepalive

  • 一、keepalive简介
  • 二、实现步骤
    • 1. 环境准备
    • 2. 安装 Keepalived
    • 3. 配置 Keepalived 双机主备集群架构
    • 4. 配置 Nginx
    • 5. 启动Keepalived
    • 6. 测试高可用性
    • 7. 配置keepalived 双主热备集群架构

一、keepalive简介

  • 目前互联网主流的实现WEB网站及数据库服务高可用软件包括：keepalived、heartbeat等。
    Heartbeat是比较早期的实现高可用软件，而keepalived是目前轻量级的管理方便、易用的高可用软件解决方案，得到互联网公司IT人的青睐。

  • Keepalived是一个类似于工作在layer 3, 4 & 7交换机制的软件，Keepalived软件有两种功能，分别是健康检查、VRRP冗余协议，keepalived是模块化设计，不同模块负责不同的功能。

  • Keepalived的作用是检测服务器的状态，如果有一台web服务器、Mysql服务器宕机，或工作出现故障，Keepalived将检测到后，会将有故障的web服务器或者Mysql服务器从系统中剔除，当服务器工作正常后Keepalived自动将web、Mysql服务器加入到服务器群中。

keepalived + nginx 实现双机主备高可用：

在这里插入图片描述
在使用 Nginx 实现双机主备高可用（HA）架构时，结合 Keepalive，可以有效地提高系统的可靠性和可用性。以下是实现这一架构的基本步骤和要点：

架构概述

  1. 主备节点：有两台 Nginx 服务器，一台作为主节点，另一台作为备节点。当主节点出现故障时，流量会自动切换到备节点。

  2. Keepalived：通过 Keepalived 机制维持主备节点之间的心跳检测，确保在主节点故障时能够及时切换。

二、实现步骤

1. 环境准备

确保两台 Nginx 服务器已经安装并配置好，并且网络可以互通。

2. 安装 Keepalived

在两台服务器上安装 Keepalived，Keepalived 是一种用于实现高可用性的工具，能够通过 VRRP 协议管理主备节点的 IP 地址。

1、下载链接: https://www.keepalived.org/download.html

在这里插入图片描述
2、上传后，进行解压

tar -zxvf keepalived-2.0.20.tar.gz

3、先进入Keepalived目录，然后输入配置命令进行配置(--prefix：指明Keepalived的安装位置，--sysconf：指明Keepalived配置文件存放位置，必须放在/etc下面，为了后续Keepalived启动关闭不报错)

cd keepalived-2.0.20

./configure --prefix=/usr/local/keepalived --sysconf=/etc

如果出现了下面的错误，运行

yum -y install libnl libnl-devel
yum -y install openssl-devel

在这里插入图片描述4、编译和安装

make && make install

3. 配置 Keepalived 双机主备集群架构

在主节点和备节点上配置 Keepalived。

1、建立check_nginx脚本
如上配置还需要建立check_nginx脚本，用于检查本地Nginx是否存活，如果不存活，则kill keepalived实现切换。其中check_nginx.sh脚本内容如下

#!/bin/bash
A=`ps -C nginx --no-header |wc -l`
#判断nginx是否宕机，如果宕机了，尝试重启
if [ $A -eq 0 ]; then
   /usr/local/nginx/sbin/nginx
   #等待一小会再次检查nginx，如果没有启动成功，则停止keepalived，使其启动备用机
   sleep 3
   if [ `ps -C nginx --no-header |wc -l` -eq 0 ];then
	killall keepalived
   fi
fi

2、主节点配置（/etc/keepalived/keepalived.conf）：

global_defs {
   #路由id：当前安装keepalived节点主机的标识符，全局唯一
   router_id keep_129
}

vrrp_script check_nginx_alive {
   script "/etc/keepalived/check_nginx.sh"
   interval 10  #每隔10秒运行上一行的脚本
   weight -10 # 如果脚本运行成功，则权重-10
}

vrrp_instance VI_1 {
    # 表示的状态，当前的129服务器为nginx的主节点，MASTER/BACKUP
    state MASTER
    # 当前实例绑定的网卡
    interface ens33
    # 保证主备节点一致
    virtual_router_id 51
    # 优先级/权重，谁的优先级高，在MASTER挂掉以后，就能成为MASTER
    priority 100
    # 主备之间同步检查的时间间隔，默认1s
    advert_int 1
    # 认证授权的密码，防止非法节点的进入
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 123456
    }
    track_script {
		check_nginx_alive # 追踪 nginx脚本
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.121.120
    }
}

3、备节点配置（/etc/keepalived/keepalived.conf）：

global_defs {
   #路由id：当前安装keepalived节点主机的标识符，全局唯一
   router_id keep_128
}

vrrp_instance VI_1 {
    # 表示的状态，当前的128服务器为nginx的主节点，MASTER/BACKUP
    state BACKUP
    # 当前实例绑定的网卡
    interface ens33
    # 保证主备节点一致
    virtual_router_id 51
    # 优先级/权重，谁的优先级高，在MASTER挂掉以后，就能成为MASTER
    priority 80
    # 主备之间同步检查的时间间隔，默认1s
    advert_int 1
    # 认证授权的密码，防止非法节点的进入
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 123456
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.121.120
    }
}

4. 配置 Nginx

在两台 Nginx 上配置相同的站点，以确保在主节点故障时备节点可以无缝接管。

示例 Nginx 配置（/etc/nginx/nginx.conf）：

http {
    upstream backend {
        server 127.0.0.1:8080;  # 假设应用运行在本地的8080端口
    }

    server {
        listen 80;
        server_name example.com;

        location / {
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

访问原ip

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

5. 启动Keepalived

cd /usr/local/keepalived/sbin/
# 启动命令
./keepalived

6. 测试高可用性

  • 确保主节点正常工作，访问虚拟 IP 地址（192.168.121.120）。
  • 停止主节点上的 Nginx 或 Keepalived，检查流量是否自动切换到备节点。
  • 重新启动主节点，确认其恢复后是否接管虚拟 IP 地址。

访问虚拟ip 192.168.121.120
在这里插入图片描述

7. 配置keepalived 双主热备集群架构

Nginx+keepalived主备模式，始终存在一台服务器处于空闲状态，如何更好的把两台服务器利用起来呢，可以借助Nginx+keepalived双主架构来实现，如图23-2所示，将架构改成双主架构，也即同时两台对外两个VIP地址，同时接收用户的请求。

在这里插入图片描述1、192.168.2.128的keepalived.conf配置文件代码：

global_defs {
   #路由id：当前安装keepalived节点主机的标识符，全局唯一
   router_id keep_128
}

vrrp_instance VI_1 {
    # 表示的状态，当前的128服务器为nginx的主节点，MASTER/BACKUP
    state MASTER
    # 当前实例绑定的网卡
    interface ens33
    # 保证主备节点一致
    virtual_router_id 51
    # 优先级/权重，谁的优先级高，在MASTER挂掉以后，就能成为MASTER
    priority 100
    # 主备之间同步检查的时间间隔，默认1s
    advert_int 1
    # 认证授权的密码，防止非法节点的进入
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.2.120
    }
}

vrrp_instance VI_2 {
    # 表示的状态，当前的128服务器为nginx的主节点，MASTER/BACKUP
    state BACKUP
    # 当前实例绑定的网卡
    interface ens33
    # 保证主备节点一致
    virtual_router_id 52
    # 优先级/权重，谁的优先级高，在MASTER挂掉以后，就能成为MASTER
    priority 80
    # 主备之间同步检查的时间间隔，默认1s
    advert_int 1
    # 认证授权的密码，防止非法节点的进入
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.2.121
    }
}

2、192.168.2.129的keepalived.conf配置文件代码：

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   #路由id：当前安装keepalived节点主机的标识符，全局唯一
   router_id keep_129
}

vrrp_instance VI_1 {
    # 表示的状态，当前的129服务器为nginx的主节点，MASTER/BACKUP
    state BACKUP
    # 当前实例绑定的网卡
    interface ens33
    # 保证主备节点一致
    virtual_router_id 51
    # 优先级/权重，谁的优先级高，在MASTER挂掉以后，就能成为MASTER
    priority 80
    # 主备之间同步检查的时间间隔，默认1s
    advert_int 1
    # 认证授权的密码，防止非法节点的进入
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.2.120
    }
}

vrrp_instance VI_2 {
    # 表示的状态，当前的129服务器为nginx的主节点，MASTER/BACKUP
    state MASTER
    # 当前实例绑定的网卡
    interface ens33
    # 保证主备节点一致
    virtual_router_id 52
    # 优先级/权重，谁的优先级高，在MASTER挂掉以后，就能成为MASTER
    priority 100
    # 主备之间同步检查的时间间隔，默认1s
    advert_int 1
    # 认证授权的密码，防止非法节点的进入
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.2.121
    }
}

注意点：

  1. Keepalived主配置文件必须设置不同的VRRP名称，同时优先级和VIP设置也各不相同；
  2. Nginx网站总访问量为两台Nginx服务器之和，可以写脚本自动统计访问量；
  3. 两台Nginx为Master，存在两个VIP地址，用户从外网访问VIP，需配置域名映射到两个VIP上方。
  4. 通过外网DNS映射不同VIP的方法也称为DNS负载均衡模式；

http://www.kler.cn/a/378730.html

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