nginx+keepalive實現高可用負載均衡詳解

 

一、什么是keepalived?

         Keepalived軟件起初是專為LVS負載均衡軟件設計的，用來管理並監控LVS集群系統中各個服務節點的狀態，后來又加入了可以實現高可用的VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol ,虛擬路由器冗余協議）功能。因此，Keepalived除了能夠管理LVS軟件外，還可以作為其他服務（例如：Nginx、Haproxy、MySQL等）的高可用解決方案軟件

二、如何實現故障轉移？

        Keepalived高可用服務對之間的故障切換轉移，是通過 VRRP 來實現的。在 Keepalived服務正常工作時，主 Master節點會不斷地向備節點發送（多播的方式）心跳消息，用以告訴備Backup節點自己還活着，當主 Master節點發生故障時，就無法發送心跳消息，備節點也就因此無法繼續檢測到來自主 Master節點的心跳了，於是調用自身的接管程序，接管主Master節點的 IP資源及服務。而當主 Master節點恢復時，備Backup節點又會釋放主節點故障時自身接管的IP資源及服務，恢復到原來的備用角色。

實驗環境配置如下：

        192.168.1.110：nginx + keepalived   master 主

　　192.168.1.111：nginx + keepalived   backup 從

　　192.168.1.111：tomcat_8080

　　192.168.1.111：tomcat_8081

　　虛擬ip(VIP):192.168.1.200，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：

 

三、安裝及配置

1. 下載地址：https://pan.baidu.com/s/1G7sLL-YkZGSMu8G76yz1Rw 密碼：adbw。

2.  keepalived安裝步驟：192.168.1.110：nginx + keepalived   master節點：

      2.1 ./configure --prefix=/data/program/keepalived --sysconf=/etc

            ##因為keepalive啟動時候會默認讀取/etc/keepalived/keepalived.conf

       2.2. make && make install

3. 修改/etc/keepalived/keepalived.conf配置文件信息

1.  
   global_defs {             #全局配置
2.  
    
3.  
       notification_email {
4.  
    
5.  
           [e-mail]  #設置報警郵件地址，可以設置多個，每行一個。需要開啟sendmail服務。
6.  
    
7.  
       }
8.  
    
9.  
       notification_email_from [e-mail]
10.  
     
11.  
        smtp_server smtp.hysec.com   #設置SMTP Server地址
12.  
     
13.  
        smtp_connection_timeout 30   #設置SMTP Server的超時時間
14.  
     
15.  
        router_id nginx_master       #表示運行Keepalived服務器的一個標識，唯一的
16.  
     
17.  
    }
18.  
     
19.  
    vrrp_script chk_http_port {
20.  
     
21.  
        script "/usr/local/src/check_nginx_pid.sh" #心跳執行的腳本
22.  
     
23.  
        interval 2                          #（檢測腳本執行的間隔，單位是秒）
24.  
     
25.  
        weight 2
26.  
     
27.  
    }
28.  
     
29.  
    vrrp_instance VI_1 {        #vrrp 實例定義部分
30.  
     
31.  
        state MASTER            # 指定keepalived的角色，MASTER為主，BACKUP為備
32.  
     
33.  
        interface ens33         # 當前進行vrrp通訊的網絡接口卡(當前centos的網卡)
34.  
     
35.  
        virtual_router_id 66    # 虛擬路由編號，主從要一直
36.  
     
37.  
        priority 100            # 優先級，數值越大，獲取處理請求的優先級越高
38.  
     
39.  
        advert_int 1            # 檢查間隔，默認為1s(vrrp組播周期秒數)
40.  
     
41.  
        authentication {
42.  
     
43.  
            auth_type PASS #設置驗證類型和密碼，MASTER和BACKUP必須使用相同的密碼才能正常通信
44.  
     
45.  
            auth_pass 1111
46.  
     
47.  
        }
48.  
     
49.  
        track_script {
50.  
     
51.  
            chk_http_port            #（調用檢測腳本）
52.  
     
53.  
        }
54.  
     
55.  
        virtual_ipaddress {
56.  
     
57.  
            192.168.1.200            # 定義虛擬ip(VIP)，可多設，每行一個
58.  
     
59.  
        }
60.  
     
61.  
    }

以上主節點的配置， 從節點backup配置和主節點一樣，只是state要改成backup,  priority 值要比master小點即可

 

四、啟動keepalived

           /data/program/keepalived/sbin/keepalived

 啟動順序：

1. 啟動192.168.1.111服務器上的tomcat8080和tomcat8081

2. 啟動Master 192.168.1.110的Keepalived節點，sh腳本也會被執行並自動啟動Nginx

3.   啟動Backup 192.168.1.111的Keepalived節點，sh腳本也會被執行並自動啟動Nginx

注：不需要手動啟動Nginx

4，查看keepalived日志： tail -f  /var/log/messages

五、KEEPLIVED主從故障測試

    1.  兩組Keepalied+Nginx應用都啟動成功后，使用VIP以負載均衡方式訪問兩個Tomcat

    2.   停止192.168.1.110主節點的Nginx應用，觀察Nginx狀態，並訪問Tomcat；

    3.    停止192.168.1.110主節點的Keepalived應用，觀察日志/var/log/messages，並訪問tomcat

    4.   觀察1.111從節點的日志，角色變更情況。