生产环境之Nginx高可用方案

2021/05/13

准备工作:

192.168.16.128

192.168.16.129

两台虚拟机。安装好Nginx

安装Nginx

更新yum源文件:

  rpm -ivh http://nginx.org/packages/centos/7/noarch/RPMS/nginx-release-centos-7-0.el7.ngx.noarch.rpm
    wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
    

安装Nginx:

  yum -y install  nginx
    

操作命令:

  systemctl start nginx; #启动Nginx
    systemctl stop nginx; #停止Nginx
    

什么是高可用?

高可用HA(High Availability)是分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一,它通常是指,通过设计减少系统不能提供服务的时间。如果一个系统能够一直提供服务,那么这个可用性则是百分之百,但是天有不测风云。所以我们只能尽可能的去减少服务的故障。

解决的问题?

在生产环境上很多时候是以Nginx做反向代理对外提供服务,但是一天Nginx难免遇见故障,如:服务器宕机。当Nginx宕机那么所有对外提供的接口都将导致无法访问。

虽然我们无法保证服务器百分之百可用,但是也得想办法避免这种悲剧,今天我们使用keepalived来实现Nginx

的高可用。

双机热备方案

这种方案是国内企业中最为普遍的一种高可用方案,双机热备其实就是指一台服务器在提供服务,另一台为某服务的备用状态,当一台服务器不可用另外一台就会顶替上去。

keepalived是什么?

Keepalived软件起初是专为LVS负载均衡软件设计的,用来管理并监控LVS集群系统中各个服务节点的状态,后来又加入了可以实现高可用的VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol ,虚拟路由器冗余协议)功能。因此,Keepalived除了能够管理LVS软件外,还可以作为其他服务(例如:Nginx、Haproxy、MySQL等)的高可用解决方案软件

故障转移机制

Keepalived高可用服务之间的故障切换转移,是通过VRRP 来实现的。
Keepalived服务正常工作时,主 Master节点会不断地向备节点发送(多播的方式)心跳消息,用以告诉备Backup节点自己还活着,当主 Master节点发生故障时,就无法发送心跳消息,备节点也就因此无法继续检测到来自主 Master节点的心跳了,于是调用自身的接管程序,接管主Master节点的 IP资源及服务。而当主 Master节点恢复时,备Backup节点又会释放主节点故障时自身接管的IP资源及服务,恢复到原来的备用角色。

实现过程

安装keepalived

yum方式直接安装即可,该方式会自动安装依赖:

  yum -y install keepalived
    

修改主机(192.168.16.128)keepalived配置文件

yum方式安装的会生产配置文件在/etc/keepalived下:

  vi keepalived.conf
    

keepalived.conf:

  #检测脚本
    vrrp_script chk_http_port {
        script "/usr/local/src/check_nginx_pid.sh" #心跳执行的脚本检测nginx是否启动
        interval 2                          #(检测脚本执行的间隔单位是秒
        weight 2                            #权重
    }
    #vrrp 实例定义部分
    vrrp_instance VI_1 {
        state MASTER            # 指定keepalived的角色MASTER为主BACKUP为备
        interface ens33         # 当前进行vrrp通讯的网络接口卡(当前centos的网卡) 用ifconfig查看你具体的网卡
        virtual_router_id 66    # 虚拟路由编号主从要一直
        priority 100            # 优先级数值越大获取处理请求的优先级越高
        advert_int 1            # 检查间隔默认为1s(vrrp组播周期秒数)
        #授权访问
        authentication {
            auth_type PASS #设置验证类型和密码MASTER和BACKUP必须使用相同的密码才能正常通信
            auth_pass 1111
        }
        track_script {
            chk_http_port            #(调用检测脚本
        }
        virtual_ipaddress {
            192.168.16.130            # 定义虚拟ip(VIP)可多设每行一个
        }
    }
    

virtual_ipaddress 里面可以配置vip,在线上通过vip来访问服务。

interface需要根据服务器网卡进行设置通常查看方式ip addr

authentication配置授权访问后备机也需要相同配置

修改备机(192.168.16.129)keepalived配置文件

keepalived.conf:

  #检测脚本
    vrrp_script chk_http_port {
        script "/usr/local/src/check_nginx_pid.sh" #心跳执行的脚本检测nginx是否启动
        interval 2                          #(检测脚本执行的间隔
        weight 2                            #权重
    }
    #vrrp 实例定义部分
    vrrp_instance VI_1 {
        state BACKUP                        # 指定keepalived的角色MASTER为主BACKUP为备
        interface ens33                      # 当前进行vrrp通讯的网络接口卡(当前centos的网卡) 用ifconfig查看你具体的网卡
        virtual_router_id 66                # 虚拟路由编号主从要一直
        priority 99                         # 优先级数值越大获取处理请求的优先级越高
        advert_int 1                        # 检查间隔默认为1s(vrrp组播周期秒数)
        #授权访问
        authentication {
            auth_type PASS #设置验证类型和密码MASTER和BACKUP必须使用相同的密码才能正常通信
            auth_pass 1111
        }
        track_script {
            chk_http_port                   #(调用检测脚本
        }
        virtual_ipaddress {
            192.168.16.130                   # 定义虚拟ip(VIP)可多设每行一个
        }
    }
    

检测脚本:

  #!/bin/bash
    #检测nginx是否启动了
    A=`ps -C nginx --no-header |wc -l`        
    if [ $A -eq 0 ];then    #如果nginx没有启动就启动nginx                        
          systemctl start nginx                #重启nginx
          if [ `ps -C nginx --no-header |wc -l` -eq 0 ];then    #nginx重启失败则停掉keepalived服务进行VIP转移
                  killall keepalived                    
          fi
    fi
    

脚本授权:chmod 775 check_nginx_pid.sh

说明:脚本必须通过授权,不然没权限访问啊,在这里我们两条服务器执行、VIP(virtual_ipaddress:192.168.16.130),我们在生产环境是直接通过vip来访问服务。

模拟nginx故障:

修改两个服务器默认访问的Nginxhtml页面作为区别。

首先访问192.168.16.130,通过vip进行访问,页面显示192.168.16.128;说明当前是主服务器提供的服务。

这个时候192.168.16.128主服务器执行命令:

  systemctl stop nginx; #停止nginx
    

再次访问vip(192.168.16.130)发现这个时候页面显示的还是:192.168.16.128,这是脚本里面自动重启。

现在直接将192.168.16.128服务器关闭,在此访问vip(192.168.16.130)现在发现页面显示192.168.16.129这个时候keepalived就自动故障转移了,一套企业级生产环境的高可用方案就搭建好了。

keepalived中还有许多功能比如:邮箱提醒啊等等,就不操作了,可以去官网看看文档。

来源:https://www.cnblogs.com/SimpleWu/p/11004902.html

补充

如果是在公有云上比如腾讯云,需要在私有网络->IP与网卡-> 高可用虚拟ip(文中的vip,免费),如果vip需要出公网,则需要在云服务器->弹性公网IP(EIP)申请(收费)。

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本文出自方志朋的博客


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