Keepalived+Nginx部署方案

软件简介：

Keepalived和Nginx是两个常见的开源软件，可以用于在多个服务器上实现高可用性负载均衡。

• Keepalived是一个基于VRRP协议的Linux守护进程，用于实现高可用、负载均衡和故障切换。

• Nginx是一个高性能的Web服务器和反向代理服务器，可以处理静态和动态内容，以及HTTP和HTTPS请求，支持负载均衡和反向代理。

工作原理：

通过Keepalived在多台服务器上共享虚拟IP地址（VIP），将所有流量转发到Nginx代理服务器

然后该Nginx服务器将负载均衡请求分配到一组Web服务器，这些Web服务器可以是具有相同或不同IP地址的多台服务器。

方案特点：

使用Keepalived+Nginx集群可以帮助提高Web应用程序的可用性和性能，也可以减小服务器的单点故障风险。

实现高可用性和负载均衡需要综合考虑网络架构、硬件配置、软件版本和实际环境，需要更复杂的架构和软件配置。

概念简介：

• Virtual Router Redundancy Protocol（VRRP）：用于在多个路由器之间共享互联网连接的协议。

• Virtual IP（VIP）：是一个虚拟地址，可以被多个服务器共享。当主节点故障时，VIP可以自动转移到备用节点上。

• Health Check：检查服务器的可用性并根据策略自动切换故障节点到备用节点。

如需部署Keepalived+Nginx，需要准备两个服务器。

注：VIP 为虚拟 IP ，不被占用前提下可自定义。

3.1 安装 Nginx

两个服务器上安装配置 Nginx 。具体步骤请参见：Linux系统安装配置Nginx 

3.2 安装 Keepalived

两个服务器上安装 Keepalived 。

执行命令：

yum -y install keepalived

3.3 设置 keepalived 服务开机启动

两个服务器都需要执行下面语句。语句如下所示：

chkconfig keepalived on

3.4 修改 Keepalived 的配置文件

路径为/etc/keepalived/keepalived.conf

3.4.1 MASTER 节点配置文件

! Configuration File for keepalived
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 ethan3 ## 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 eno16777736 ## 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。
 virtual_router_id 33 ## 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 192.168.5.249 ## 本机 IP 地址
 priority 200 ## 节点优先级， 值范围 0-254， MASTER 要比 BACKUP 高
 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 {
  192.168.5.200 ## 虚拟 ip，可以定义多个
 }
}

3.4.2 BACKUP 节点配置文件

! Configuration File for keepalived
global_defs {
 router_id localhost.localdomain
}
vrrp_script chk_nginx {
 script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"
 interval 2
 weight -20
}
vrrp_instance VI_1 {
 state BACKUP
 interface ens192
 virtual_router_id 33
 mcast_src_ip 192.168.5.103
 priority 90
 advert_int 1
 authentication {
  auth_type PASS
  auth_pass 1111
 }
 track_script {
  chk_nginx
 }
 virtual_ipaddress {
  192.168.5.200
 }
}

需要注意的配置说明：

1）router_id ethan3 ## 标识本节点的字条串，通常为 hostname 。

在服务器中使用语句hostname可得出。如下图所示：

2）script "/etc/keepalived/nginx_check.sh" ## 检测 nginx 状态的脚本路径，无需修改，参考本文 3.5 节。

3）state MASTER/BACKUP ##说明主备。

4）interface eno16777736 ## 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。

使用ip a可得出。如下图所示：

注：主节点配置文件中该值为主节点网卡号；备节点配置文件中该值为备节点网卡号。

5）mcast_src_ip 192.168.5.249 ## 本机 IP 地址。

6）priority 200 ## 节点优先级， 值范围 0-254， MASTER 要比 BACKUP 高。

7）virtual_ipaddress ##虚拟 ip，即VIP，可自定义，可定义多个。

3.5 编写 Nginx 状态启动脚本

两个服务器上都需要编写下面文件，根据实际情况修改 nginx 路径。

编写 Nginx 状态检测脚本 /etc/keepalived/nginx_check.sh (已在 Keepalived.conf 中配置)脚本要求。

#!/bin/bash
A=`ps -C nginx --no-header |wc -l`
if [ $A -eq 0 ];then
/usr/nginx/sbin/nginx
sleep 2
if [ `ps -C nginx --no-header |wc -l` -eq 0 ];then
 killall keepalived
fi
fi

赋予文件权限：chmod +x /etc/keepalived/nginx_check.sh 

3.6 启动 Keepalived

两个服务器都执行下面语句：

systemctl start keepalived

3.7 效果查看

注：节点上有虚拟 IP 时，可通过虚拟 IP 访问相应的 nginx 及下面相应的文件。

1）使用ip addr语句，可以看到虚拟 IP 192.168.5.200 绑定在了 MASTER 服务器上面。如下图所示：

而 BACKUP 节点上没有虚拟 IP 。如下图所示：

2）使用systemctl stop keepalived停掉主节点的 keepalived 服务，备节点上有虚拟 IP 。如下图所示：

4.1 步骤说明

内网用户无法在线安装 Keepalived ，与外网用户方案不同点在于 3.2 节，其他步骤相同。

4.2 离线安装 Keepalived

两个服务器都需要做下面步骤。

4.2.1 安装步骤

1）下载安装包。访问网址：https://www.keepalived.org/download.html 并下载 Keepalived 的安装包。

2）解压安装。

将安装包上传到服务器某个文件夹下（文档示例为：/wendy），进入安装包所在文件夹后，进行下面操作：

cd /wendy
tar -zxvf keepalived-2.0.18.tar.gz   # 解压

cd /wendy/keepalived-2.0.18  # 路径根据实际情况修改

./configure --prefix=/usr/local/keepalived   # 编译

make && make install   # 安装

4.2.2 将 Keepalived 安装成 Linux 系统服务

1）复制keepalived.conf文件到/etc/keepalived/下。

mkdir /etc/keepalived
cp /wendy/keepalived-2.0.18/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/

2）复制 keepalived 服务脚本到默认的地址：

cp /wendy/keepalived-2.0.18/keepalived/etc/init.d/keepalived /etc/init.d/
cp /wendy/keepalived-2.0.18/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/