Nginx+Keepalived实现站点高可用(负载均衡)

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

exit 1

else

exit 0

fi

1.3 keepalived.conf

! Configuration File for keepalived global_defs { notification_email { [email protected] [email protected] } notification_email_from [email protected] 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 BACKUP，priority 101 -> priority 100，mcast_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