nginx负载均衡和高可用
代理和负载均衡的区别
代理负责把连接请求直接转发到后台某个web节点
负载均衡负责把请求使用某种调度算法分散发布给后台所有web节点
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负载均衡（Load Balance）,简写LB
面对高并发web请求，使用各种调度算法（rr,wrr,lc,wlc,ip_hash）,分散转发到后台web群集节点,提高数据吞吐量，高容灾
常见的LB：
软件：lvs nginx haproxy
硬件：F5
云LB：阿里云SLB 腾讯云CLB 青云QLB ucloud ULB
四层负载：ip地址 tcp/udp 端口号
七层负载：HTTP https ftp SMTP
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高可用-增加容错性（HA：High availability）
协议：VRRP（虚拟路由冗余协议） 公有协议 224.0.0.18
HSRP（热备份路由协议） 私有协议，Cisco公司
高可用软件：
keepalived: 使用vrrp实现多台主机高可用群集
高可用角色：master 主服务器
backup 备服务器
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负载均衡实验步骤
实验规划
lb1 192.168.1.1 centos 7.9
lb2 192.168.1.2 centos 7.9
web1 192.168.1.3 centos 7.9
web2 192.168.1.4 centos 7.9
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实验前提
将所有服务器关闭防火墙和selinux
systemctl stop firewalld
setenforce 0
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1.将web1和web2装好nginx服务，并且修改网页内容
yum -y install epel-release
yum -y install nginx
echo "web1" > /usr/share/nginx/html/index.html （web2就改成web2，别的操作和web1相同）
systemctl start nginx
systemctl enable nginx
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2.配置nginx负载均衡服务器
yum -y install epel-release
yum -y install nginx
systemctl start nginx
systemctl enable nginx
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3.扩展：创建优化项文件，网站配置文件直接调用（选做，但推荐）
vim /etc/nginx/nginx_params
添加：
proxy_set_header Host $http_host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_connect_timeout 30;
proxy_send_timeout 60;
proxy_read_timeout 60;
proxy_buffering on;
proxy_buffer_size 32k;
proxy_buffers 4 128k;
保存退出
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4.修改lb1的配置文件，添加负载均衡功能
vim /etc/nginx/conf.d/lb1.conf
修改为：
upstream web_cluster {
server 192.168.1.3:80;
server 192.168.1.4:80;
}
server {
listen 80;
server_name blog.benet.com;
location / {
proxy_pass http://web_cluster;
include nginx_params;
}
}
保存退出
重启nginx：systemctl restart nginx
客户端访问验证，浏览器如果判断不出来，就看web节点上的日志
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此时，负载均衡服务已实现，但是要做高可用的话，还需要再加一台负载均衡服务器，并且和第一台负载均衡服务器的配置一样。请往下看
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高可用配置
1.安装第二台负载均衡服务器
yum -y install epel-release
yum -y install nginx
systemctl start nginx
systemctl enable nginx
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2.将第一台负载均衡服务器的优化项文件和lb1.conf文件都发送到第二台负载均衡服务器上
scp -r /etc/nginx/nginx_params [email protected]:/etc/nginx/
scp -r /etc/nginx/conf.d/lb1.conf [email protected]:/etc/nginx/conf.d/
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3.重启第二台负载均衡服务器
systemctl restart nginx
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4.安装keepalived(两台都装)
yum -y install keepalived
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5.配置keepalived
主服务器:lb1
vim /etc/keepalived/keepalived.conf
修改为：
global_defs {
router_id lb1
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface ens33
virtual_router_id 51
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.1.254
}
}
保存退出
启动服务：systemctl restart keepalived
备服务器：lb2
vim /etc/keepalived/keepalived.conf
修改为：
global_defs {
router_id lb2 #路由id号，和主服务器必须不同
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP #状态：BACKUP备 MASTER主
interface ens33 #指定网卡名字
virtual_router_id 51
priority 99 #优先级：备比主要小
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.1.254 #虚拟路由ip，公共ip
}
}
保存退出
启动服务：systemctl restart keepalived
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6.查看虚拟ip（漂移ip地址）
ip a show dev ens33
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7.客户端修改hosts文件，访问验证（访问成功，关闭主服务器，再访问）（客户端：随便拿一台测试就行）
vim /etc/hosts
修改为：
192.168.1.254 blog.benet.com
保存退出
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到这里呢，我们这个负载均衡以及高可用都完成了，但是这个高可用呢，会存在一些问题，比如脑裂现象.
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高可用裂脑
高可用节点之间互相失去联系，自认为自己是主服务器，就会出现多主现象，即裂脑现象
裂脑出现的原因：
心跳线松动或网卡故障
服务器硬件故障，崩溃
节点服务器开启防火墙，却没有做vrrp例外
nginx服务死掉,不会出现裂脑现象，但整个集群都无法正常运作
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面对裂脑现象 相关的一些措施--请往下看
1.检测裂脑脚本（在备用服务器:192.168.1.2运行）
vim split_brain.sh
#!/bin/sh
while true
do
ping -c 2 -W 3 192.168.1.1 &> /dev/null
if [ $? -eq 0 -a `ip add|grep 192.168.1.254|wc -l` -eq 1 ]
then
echo "split brain....."
else
echo "HA is ok"
fi
sleep 5
done
保存退出
chmod +x split_brain.sh
source split_brain.sh
开启防火墙验证：systemctl start firewalld
解决因为防火墙出现的裂脑现象：
firewall-cmd --direct --permanent --add-rule ipv4 filter INPUT 0 --destination 224.0.0.18 --protocol vrrp -j ACCEPT
firewall-cmd --reload
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2.解决nginx故障造成群集无法工作
编辑nginx监控脚本
vim /sh/check_nginx_proxy.sh
#！/bin/bash
killall -0 nginx
if [ $? -ne 0 ];then
systemctl stop keepalived
fi
添加脚本追踪模块到keepalived配置文件
vim /etc/keepalived/keepalived.conf
global_defs {
router_id lb1
}
vrrp_script check_nginx_proxy {
script “/sh/check_nginx_proxy.sh”
interval 2
weight 5
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface ens33
virtual_router_id 51
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.1.254
}
track_script {
check_nginx_proxy
}
}
保存退出
重启服务：systemctl restart keepalived
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nginx四层负载的做法
1.配置4层负载均衡，发布内部服务器的ssh和mysql
lb:192.168.1.10
web1: 192.168.1.20
mysql: 192.168.1.30
2.修改配置文件
vim /etc/nginx/nginx.conf
插入数据到http字段上方：
stream {
upstream sshweb1 {
server 192.168.1.20:22;
}
upstream mysql {
server 192.168.1.30:3306;
}
server {
listen 5555;
proxy_pass sshweb1;
proxy_connect_timeout 30;
proxy_timeout 60;
}
server {
listen 7777;
proxy_pass mysql;
proxy_connect_timeout 30;
proxy_timeout 60;
}
}
保存退出
重启服务：systemctl restart nginx
3.客户端访问验证ssh：
xshell: ssh [email protected] 5555
linux: ssh [email protected] -p 5555
4.客户端访问验证mysql:
安装navicat,建立连接192.168.8.129，端口7777