774530750 发表于 2018-12-31 10:47:51

nginx+keepalived配置高可用HTTP群集

  Nginx不仅是一款优秀的WEB服务器,同时可以根据nginx的反代理可以配置成强大的负载均衡器.这里就介绍如何把nginx配置成负载均衡器,并结合keepalived配置高可用的集群.
  一般集群主要架构为:
  前端为负载均衡器两个:主/备,两种工作方式,一种是备机待机状态,主机故障时备机接管主机工作实现故障庄毅,在主机故障恢复完成时备机继续仅需待机状态,第二种是主备同时工作,一台宕机另外一台自动接管另一台的工作实现故障转移.
  第一种方式可以通过将域名解析到一个虚拟ip(vip)上,主负载均衡器绑定虚拟ip,当主负载均衡器出现故障时,通过keepalived自动将vip绑定到备用负载均衡器上同时arping网关刷新MAC地址.,避免单点故障.
  第二种方式主备同时绑定一个vip,把域名通过DNS轮询的方式解析到这两个服务器上,主机出现故障,备机就将主机绑定vip绑定到备机上,同时arping网关刷新MAC地址.实现故障转移.
  中间为WEB服务器作为real server,处理请求.
  后端为数据库和分布式文件系统.数据库一般为主从两台.分布式文件系统有效解决WEB服务器之间的数据同步.有的还会将图片服务器单独分离出来放在后端.
  本文使用环境:
  CentOS 5.5 32位
  nginx:nginx-1.0.11
  keepalived:keepalived-1.1.19.tar.gz
  主调度器:192.168.3.1
  备调度器:192.168.3.2
  real server:192.168.3.4/5/6
  本文采用第一种方式来进行vip为:192.168.3.253
一、在主备服务器上部署nginx
1.下载
  wget http://nginx.org/download/nginx-1.0.11.tar.gz
  2.安装
yum -y install zlib-devel pcre-devel openssl-devel #安装依赖  tar -zxvf nginx-1.0.11.tar.gz
  cd nginx-1.0.11
  ./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_ssl_module --with-http_flv_module --with-http_gzip_static_module
  make && make install
  3.配置
  配置主调度器的nginx,编辑nginx.conf
  vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
  http {
  include       mime.types;
  default_typeapplication/octet-stream;
  #log_formatmain'$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
  #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
  #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
  #access_loglogs/access.logmain;
  sendfile      on;
  #tcp_nopush   on;
  #keepalive_timeout0;
  keepalive_timeout65;
  #gzipon;
  # 添加一组真实的服务器地址池
  # 供proxy_pass和fastcgi_pass指令中使用的代理服务器
  upstream real_server_pool {
  # 后台如果有动态应用的时候,ip_hash指令可以通过hash算法
  # 将客户端请求定位到同一台后端服务器上,解决session共享,
  # 但建议用动态应用做session共享
  # ip_hash;
  # server用于指定一个后端服务器的名称和参数
  # weight代表权,重默认为1,权重越高被分配的客户端越多
  # max_fails 指定时间内对后端请求失败的次数
  # fail_timeout 达到max_fails指定的失败次数后暂停的时间
  server192.168.3.4:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
  # down参数用来标记为离线,不参与负载均衡.在ip_hash下使用
  # 在此做演示,后面测试会去掉
  server192.168.3.5:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s down;
  # backup仅仅在非backup服务器宕机或繁忙的时候使用
  # (在此做演示,后面测试会去掉)
  server192.168.3.6:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s backup;
  }
  server {
  listen       192.168.3.1:80;
  server_namelocalhost;
  #charset koi8-r;
  #access_loglogs/host.access.logmain;
  location / {
  #root   html;
  #indexindex.html index.htm;
  # 使用upstream设置的一组代理服务器
  # 如果后端服务器出现502或504等执行错误时,
  # 将自动将请求转发给负载均衡池中的另一台服务器.
  proxy_next_upstream http_502 http_504 error timeout invalid_header;
  proxy_pass http://real_server_pool;
  proxy_set_header Host $host;
  proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
  }
  }
  }
  http {
  include       mime.types;
  default_typeapplication/octet-stream;
  #log_formatmain'$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
  #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
  #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
  #access_loglogs/access.logmain;
  sendfile      on;
  #tcp_nopush   on;
  #keepalive_timeout0;
  keepalive_timeout65;
  #gzipon;
  upstream real_server_pool {
  #ip_hash;
  server192.168.3.4:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
  server192.168.3.5:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
  server192.168.3.6:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
  }
  server {
  listen       192.168.3.2:80;             # 监听ip改为本地ip
  server_namelocalhost;
  #charset koi8-r;
  #access_loglogs/host.access.logmain;
  location / {
  #root   html;
  #indexindex.html index.htm;
  proxy_next_upstream http_502 http_504 error timeout invalid_header;
  proxy_pass http://real_server_pool;
  proxy_set_header Host $host;
  proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
  }
  然后启动主备nginx:
  /usr/local/nginx/sbin/nginx
  二、在主备服务器上部署keepalived
  安装
  安装依赖:
  yum -y install kernel-devel            # 安装依赖
  开启路由转发:
  vi /etc/sysctl.conf
  net.ipv4.ip_forward = 1 # 此参数改为1
  sysctl -p # 使修改生效
  首先安装ipvs:
  ln -s /usr/src/kernels/2.6.18-194.el5-i686/ /usr/src/linux# ipvs需要内核文件,做一个软连接
  # 下载
  wget http://www.linuxvirtualserver.org/software/kernel-2.6/ipvsadm-1.24.tar.gz
  tar -zxvf ipvsadm-1.24.tar.gz
  cd ipvsadm-1.24
  make
  make install
  然后安装keepalived
  # 下载
  wget http://www.keepalived.org/software/keepalived-1.1.19.tar.gz
  tar -zxvf keepalived-1.1.19.tar.gz
  cd keepalived-1.1.19
  ./configure --prefix=/ \            # 安装在默认位置(配置文件,二进制文件,启动脚本放到默认位置)
  --mandir=/usr/local/share/man/ \
  --with-kernel-dir=/usr/src/kernels/2.6.18-194.el5-i686/    # 需要内核的头文件
  make && make install
  配置keepalived
  编辑主调度器配置文件/etc/keepalived/keepalived.conf
  global_defs {
  notification_email {
  cold_night@linuxzen.com             # 定义通知邮箱,有多个可以换行添加
  }
  notification_email_from root@linuxzen.com# 定义发送邮件的邮箱
  smtp_server www.linuxzen.com             # 定义发件服务器
  smtp_connect_timeout 30                  # 定义连接smtp服务器超时时间
  router_id LVS_DEVEL
  }
  vrrp_instance VI_1 {
  state MASTER                   # 标示主备,备机上改为BACKUP
  interface eth0               # HA监测的端口
  virtual_router_id 51         # 主备的virtual_router_id的值必须相同
  priority 100                   # 优先级,通常主要比备稍大
  advert_int 1                   # VRRP Multicast 广播周期秒数
  authentication {               # 定义认证
  auth_type PASS             # 认证方式
  auth_pass 1111             # 认证口令字
  }
  virtual_ipaddress {            # 定义vip
  192.168.3.253            # 多个可换行添加,一行一个
  }
  }
  virtual_server 192.168.3.253 80 {
  delay_loop 6             # 每隔 6 秒查询 realserver 状态
  lb_algo rr
  lb_kind NAT
  nat_mask 255.255.255.0
  persistence_timeout 50   # 同一IP 的连接50秒内被分配到同一台realserver
  protocol TCP             # 用TCP监测realserver的状态
  real_server 192.168.3.1 80 {
  weight 3                # 权重
  TCP_CHECK {
  connect_timeout 10# 10秒无响应超时
  nb_get_retry 3
  delay_before_retry 3
  connect_port 80
  }
  }
  real_server 192.168.3.2 80 {
  weight 3
  TCP_CHECK {
  connect_timeout 3
  delay_before_retry 3
  connect_port 80
  }
  }
  }
  配置备用调度器的keepalived,只需要将state MASTER 改为state BACKUP,降低priority 100 的值:
  global_defs {
  notification_email {
  cold_night@linuxzen.com
  }
  notification_email_from root@linuxzen.com
  smtp_server www.linuxzen.com
  smtp_connect_timeout 30
  router_id LVS_DEVEL
  }
  vrrp_instance VI_1 {
  state BACKUP                   # 备机上改为BACKUP
  interface eth0
  virtual_router_id 51         # 主备的virtual_router_id的值必须相同
  priority 99                  # 备用优先级小于主调度器
  advert_int 1
  authentication {
  auth_type PASS
  auth_pass 1111
  }
  virtual_ipaddress {
  192.168.3.253
  }
  }
  virtual_server 192.168.3.253 80 {
  delay_loop 6
  lb_algo rr
  lb_kind NAT
  nat_mask 255.255.255.0
  persistence_timeout 50
  protocol TCP
  real_server 192.168.3.1 80 {
  weight 3
  TCP_CHECK {
  connect_timeout 10
  nb_get_retry 3
  delay_before_retry 3
  connect_port 80
  }
  }
  real_server 192.168.3.2 80 {
  weight 3
  TCP_CHECK {
  connect_timeout 3
  delay_before_retry 3
  connect_port 80
  }
  }
  }
  主备上启动keepalived:
  service keepalived start
  三、测试—–部署后端服务器
  在后端服务器安装nginx,这里仅部署一台然后创建3个基于ip的虚拟主机供测试:
  绑定ip:
  ifconfig eth0:1 192.168.3.4/24
  ifconfig eth0:2 192.168.3.5/24
  ifconfig eth0:3 192.168.3.6/24
  安装nginx后编辑配置文件,在http块里添加:
  http {
  server {
  listen192.168.3.4:80;
  server_name   192.168.3.4;
  location / {
  root html/s1;
  index index.html index.htm;
  }
  }
  server {
  listen192.168.3.5:80;
  server_name   192.168.3.5;
  location / {
  root html/s2;
  index index.html index.htm;
  }
  }
  server {
  listen 192.168.3.6:80;
  server_name   192.168.3.5;
  location / {
  root html/s3;
  index index.html index.htm;
  }
  }
  }
  创建虚拟主机根目录,并创建不通的首页文档:
  cd /usr/local/nginx/html/
  mkdir s1 s2 s3
  echo server1 > s1/index.html
  echo server2 > s2/index.html
  echo server3 > s3/index.html
  启动nginx:
  /usr/local/nginx/sbin/nginx
  打开浏览器访问http://192.168.3.253
  刷新会看到显示不同的内容:server1,server2,server3(生产中的服务器应该是一样的)
http://www.linuxzen.com/wp-content/uploads/test2.jpg
http://www.linuxzen.com/wp-content/uploads/test1.jpg   现在停掉主调度器的keepalived
  pkill keepalived
  查看备调度器的日志:
  cat /var/log/messages
  Feb 10 16:36:27 cfhost Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Transition to MASTER STATE
  Feb 10 16:36:28 cfhost Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Entering MASTER STATE
  Feb 10 16:36:28 cfhost Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) setting protocol VIPs.
  Feb 10 16:36:28 cfhost Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Sending gratuitous ARPs on eth0 for 192.168.3.253
  Feb 10 16:36:28 cfhost Keepalived_vrrp: Netlink reflector reports IP 192.168.3.253 added
  Feb 10 16:36:28 cfhost Keepalived_healthcheckers: Netlink reflector reports IP 192.168.3.253 added
  Feb 10 16:36:33 cfhost Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Sending gratuitous ARPs on eth0 for 192.168.3.253
  现在访问http://192.168.3.253依然可以访问.
  大家也看到了备机keepalived只有检测主机的keepalived停止的时候才会切换vip,而不是检测一台real server的某一服务(比如检测80端口的HTTP)切换vip,所以在nginx进程停止的时候,如果服务器没有宕机这时候就无法实现故障转移,所以我们编写一个检测nginx状态的脚本结合keepalived实现故障转移:
  #!/bin/bash
  #filename:nsc.sh
  ps aux | grep nginx | grep -v grep 2> /dev/null 1>&2   # 过滤nginx进程
  if [[ $? -eq 0 ]]               # 如果过滤有nginx进程会返回0则认为nginx存活
  then
  sleep 5                     # 使脚本进入休眠
  else
  # 如果nginx没有存活尝试启动nginx,如果失败则杀死keepalived的进程
  /usr/local/nginx/sbin/nginx
  ps aux | grep nginx | grep -v grep 2> /dev/null 1>&2
  if [[ $? -eq 0 ]]
  then
  pkill keepalived
  fi
  fi
  然后后台运行此脚本:
  nohup sh nsc.sh &
  这样就实现了群集的高可靠和高可用.

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