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Nginx+Keepalived实现站点高可用(负载均衡)

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相关介绍

keepalived 原理:vrrp 协议(虚拟路由冗余协议)

与 heartbeat/corosync 等比较:一般 keepalived 实现前端的高可用,常见的有 LVS+Keepalived、Nginx+Keepalived、HAproxy+Keepalived
heartbeat 和 corosync 实现服务的高可用。

1. keepalived 实现 nginx 高可用

1.1 安装

# yum install -y keepalived
# keepalived -v
Keepalived v1.2.13 (03/19,2015)

1.2Nginx 监控脚本

该脚本检测 ngnix 的运行状态,并在 nginx 进程不存在时尝试重新启动 ngnix,如果启动失败则停止 keepalived,准备让其它机器接管。

PS:该脚本应赋予相应的执行权限等,否则 Keepalived 将无法调用从而无法进行切换

/etc/keepalived/check_nginx.sh 

#!/bin/bash
counter=$(ps -C nginx –no-heading|wc -l)
if [${counter} = “0” ]; then
/usr/local/bin/nginx -c /opt/nginx/conf/nginx.conf
sleep 2
counter=$(ps -C nginx –no-heading|wc -l)
if [${counter} = “0” ]; then
/etc/init.d/keepalived stop
fi
fi
 
也可以根据自己的业务需求,总结出在什么情形下关闭 keepalived,如 curl 主页连续 2 个 5s 没有响应则切换:
#!/bin/bash
# curl -IL http://localhost/member/login.htm
# curl –data “memberName=fengkan&password=22” http://localhost/member/login.htm
count = 0
for ((k=0; k<2; k++ ))
do
check_code=$(curl –connect-timeout 3-sL -w “%{http_code}\\n” http://localhost/login.html -o /dev/null )
if [$check_code != “200” ]; then
count = count +1
continue
else
count = 0
break
fi
done
if [$count != “0” ]; then
# /etc/init.d/keepalived stop
exit1
else
exit0
fi

1.3 keepalived.conf

! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
zhouxiao@example.com
itsection@example.com
}
notification_email_from itsection@example.com
smtp_server mail.example.com
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_script chk_nginx {
# script “killall -0 nginx”
script “/etc/keepalived/check_nginx.sh”
interval 2
weight -5
fall 3
rise 2
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface eth0
mcast_src_ip 172.29.88.224
virtual_router_id 51
priority 101
advert_int 2
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
172.29.88.222
}
track_script {
chk_nginx
}
}

在其它备机 BACKUP 上,只需要改变  state MASTER -> state BACKUPpriority 101 -> priority 100mcast_src_ip 172.29.88.224 -> mcast_src_ip 172.29.88.225 即可。

 

1.4 配置选项说明

global_defs

  • notification_email:keepalived 在发生诸如切换操作时需要发送 email 通知地址,后面的 smtp_server 相比也都知道是邮件服务器地址。也可以通过其它方式报警,毕竟邮件不是实时通知的。
  • router_id:机器标识,通常可设为 hostname。故障发生时,邮件通知会用到

vrrp_instance

  • state:指定 instance(Initial)的初始状态,就是说在配置好后,这台服务器的初始状态就是这里指定的,但这里指定的不算,还是得要通过竞选通过优 先级来确定。如果这里设置为 MASTER,但如若他的优先级不及另外一台,那么这台在发送通告时,会发送自己的优先级,另外一台发现优先级不如自己的高,那么他会就回抢占为 MASTER
  • interface:实例绑定的网卡,因为在配置虚拟 IP 的时候必须是在已有的网卡上添加的
  • mcast_src_ip:发送多播数据包时的源 IP 地址,这里注意了,这里实际上就是在那个地址上发送 VRRP 通告,这个非常重要,一定要选择稳定的网卡端口来发送,这里相当于 heartbeat 的心跳端口,如果没有设置那么就用默认的绑定的网卡的 IP,也就是 interface 指定的 IP 地址
  • virtual_router_id:这里设置 VRID,这里非常重要,相同的 VRID 为一个组,他将决定多播的 MAC 地址
  • priority:设置本节点的优先级,优先级高的为 master
  • advert_int:检查间隔,默认为 1 秒。这就是 VRRP 的定时器,MASTER 每隔这样一个时间间隔,就会发送一个 advertisement 报文以通知组内其他路由器自己工作正常
  • authentication:定义认证方式和密码,主从必须一样
  • virtual_ipaddress:这里设置的就是 VIP,也就是虚拟 IP 地址,他随着 state 的变化而增加删除,当 state 为 master 的时候就添加,当 state 为 backup 的时候删除,这里主要是有优先级来决定的,和 state 设置的值没有多大关系,这里可以设置多个 IP 地址
  • track_script:引用 VRRP 脚本,即在 vrrp_script 部分指定的名字。定期运行它们来改变优先级,并最终引发主备切换。

vrrp_script
告诉 keepalived 在什么情况下切换,所以尤为重要。可以有多个 vrrp_script

  • script:自己写的检测脚本。也可以是一行命令如killall -0 nginx
  • interval 2:每 2s 检测一次
  • weight -5:检测失败(脚本返回非 0)则优先级 -5
  • fall 2:检测连续 2 次失败才算确定是真失败。会用 weight 减少优先级(1-255 之间)
  • rise 1:检测 1 次成功就算成功。但不修改优先级

这里要提示一下 script 一般有 2 种写法:

  1. 通过脚本执行的返回结果,改变优先级,keepalived 继续发送通告消息,backup 比较优先级再决定
  2. 脚本里面检测到异常,直接关闭 keepalived 进程,backup 机器接收不到 advertisement 会抢占 IP

上文 vrrp_script 配置部分,killall -0 nginx属于第 1 种情况,/etc/keepalived/check_nginx.sh属于第 2 种情况(脚本中关闭 keepalived)。个人更倾向于通过 shell 脚本判断,但有异常时 exit 1,正常退出 exit 0,然后 keepalived 根据动态调整的 vrrp_instance 优先级选举决定是否抢占 VIP:

  • 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,原本配置的优先级不变,即配置文件中 priority 对应的值。

提示:

  1. 优先级不会不断的提高或者降低
  2. 可以编写多个检测脚本并为每个检测脚本设置不同的 weight(在配置中列出就行)
  3. 不管提高优先级还是降低优先级,最终优先级的范围是在[1,254],不会出现优先级小于等于 0 或者优先级大于等于 255 的情况
  4. 在 MASTER 节点的 vrrp_instance 中 配置 nopreempt,当它异常恢复后,即使它 prio 更高也不会抢占,这样可以避免正常情况下做无谓的切换

以上可以做到利用脚本检测业务进程的状态,并动态调整优先级从而实现主备切换。

配置结束

在默认的 keepalive.conf 里面还有 virtual_server,real_server 这样的配置,我们这用不到,它是为 lvs 准备的。notify 可以定义在切换成 MASTER 或 BACKUP 时执行的脚本,如有需求请自行 google。

notify

1.5 Nginx 配置

本文不对 nginx 作其他讲解,由于其比较重要,将会单独讲解配置。
 
2、测试
停掉 Nginx 服务,观察 VIP:ip addr sh 以及日志 tail /var/log/messages

本文永久更新链接地址:http://www.linuxidc.com/Linux/2016-12/138221.htm 

正文完
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星锅
版权声明:本站原创文章,由 星锅 于2022-01-21发表,共计3833字。
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