Keepalived+nginx高可用服务搭建

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高可用nginxkeepalived

Keepalived介绍

Keepalived是一个基于VRRP协议来实现的服务高可用方案，可以利用其来避免IP单点故障，类似的工具还有heartbeat、corosync、pacemaker。但是它一般不会单独出现，而是与其它负载均衡技术（如lvs、haproxy、nginx）一起工作来达到集群的高可用。

VRRP协议

VRRP全称 Virtual Router Redundancy Protocol，即 虚拟路由冗余协议。可以认为它是实现路由器高可用的容错协议，即将N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组(Router Group)，这个组里面有一个master和多个backup，但在外界看来就像一台一样，构成虚拟路由器，拥有一个虚拟IP（vip，也就是路由器所在局域网内其他机器的默认路由），占有这个IP的master实际负责ARP相应和转发IP数据包，组中的其它路由器作为备份的角色处于待命状态。master会发组播消息，当backup在超时时间内收不到vrrp包时就认为master宕掉了，这时就需要根据VRRP的优先级来选举一个backup当master，保证路由器的高可用。

在VRRP协议实现里，虚拟路由器使用 00-00-5E-00-01-XX 作为虚拟MAC地址，XX就是唯一的 VRID （Virtual Router IDentifier），这个地址同一时间只有一个物理路由器占用。在虚拟路由器里面的物理路由器组里面通过多播IP地址 224.0.0.18 来定时发送通告消息。每个Router都有一个 1-255 之间的优先级别，级别最高的（highest priority）将成为主控（master）路由器。通过降低master的优先权可以让处于backup状态的路由器抢占（pro-empt）主路由器的状态，两个backup优先级相同的IP地址较大者为master，接管虚拟IP

工作原理

keepalived可以认为是VRRP协议在Linux上的实现，主要有三个模块，分别是core、check和vrrp。core模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析。check负责健康检查，包括常见的各种检查方式。vrrp模块是来实现VRRP协议的

部署环境

Centos6.8

master 10.0.0.7

backup 10.0.0.8

安装

yum install -y keepalived   #安装

keepalived -v               #查看版本
Keepalived v1.2.13 

service keepalived start|stop|restart         #开启等操作
/etc/init.d/keepalived  start|stop|restart

nginx监控脚本

我的脚本位置 /etc/keepalived/check_nginx.sh

#!/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=$( curl --connect-timeout 3 -sL -w "%{http_code}\\n" http://url -o /dev/null )
    if [ "$check_code" != "200" ]; then
        count=$(expr $count + 1)
        sleep 3
        continue
    else
        count=0
        break
    fi
done
if [ "$count" != "0" ]; then
#   /etc/init.d/keepalived stop
    exit 1
else
    exit 0
fi

主配置文件

位置 /etc/keepalived/keepalived.conf

! Configuration File for keepalived
global_defs {
    notification_email {
        lijinghua@example.com
        limeihua@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 {
        10.0.0.7
    }
    track_script {
       chk_nginx
    }
}

BACKUP配置文件

只需要改变 state MASTER -> state BACKUP，

priority 101 -> priority 100，

mcast_src_ip 10.0.0.7 -> mcast_src_ip 10.0.0.8

分别重启

service keepalived restart

nginx配置

nginx配置 当然nginx没有什么可配置的，因为它与keepalived并没有联系。但记住，2台nginx服务器上的配置应该是完全一样的（rsync同步），这样才能做到对用户透明，nginx.conf 里面的 server_name 尽量使用域名来代替，然后dns解析这个域名到虚拟IP 10.0.0.7（master）

测试方法

两台web站点全部解析到本地，同样的配置包括域名及站点 地址栏输入域名，查看当前访问的是哪台机器，看是10.0.0.7还是10.0.0.8 也可以用抓包工具查看

可以停掉其中一台，看下ip会不会跳转到另一台机器上

配置文件解释

global_defs模块

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模块

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模块

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

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
  5. 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

本文由 李阿斗创作 旅途愉快～ 我的主页 (￣▽￣)

最后编辑时间为: 2018/06/04 13:02

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