Nginx高可用集群

一.简介

以提高应用系统的可靠性，尽可能地减少中断时间为目标，确保服务的连续性，达到高可用的容错效果。例如“故障切换”、“双机热备”、“多机热备”等都属于高可用集群技术。HA的工作方式包括双工和主从两种模式，双工即所有节点同时上线，而主从只有主节点在线提供服务，当主节点出现问题后备接替出故障的主节点为用户提供服务

集群实现的方式：
在企业中一般通过软件、硬件两种方式来实现集群

企业中常用的开源集群软件有：Nginx、LVS、Haproxy、Keepalived、Heartbeat等

企业中常用的商业集群硬件有：F5、Netscaler、Radware、A10等

二.案例

1.实现思路

2.配置文件修改

主机上配置

#修改Nginx1的配置文件
vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
upstream myserver {
         server 10.10.100.222:8080;
         server 10.10.100.222:8081;
}

server {
        listen       80;
        server_name  10.10.100.222;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
            proxy_pass http://myserver;
        }

#启动主节点上的tomcat
 /usr/local/tomcat1/bin/startup.sh
 /usr/local/tomcat2/bin/startup.sh

#Nginx1上安装keepalived
 yum install -y keepalived

#配置keepalived的配置文件
vi /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
   notification_email {
     [email protected]
     [email protected]
     [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected]
   #邮件服务器通知地址（暂不配置，默认即可）
   smtp_server 192.168.200.1
   #邮件服务器超时时间（暂不配置，默认即可）
   smtp_connect_timeout 30
   #当前虚拟机的IP地址
   router_id 10.10.100.222
}

vrrp_script Monitor_Nginx {
 script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"    #检测脚本执行的路径
 interval 2                                 #检测脚本执行的间隔
 weight 2                                   #检测脚本执行的权重
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER         #标识这个机器是MASTER还是BACKUP
    interface ens192       #当前机器的网卡名称  
    virtual_router_id 51 #虚拟路由的编号，主备必须一致
    priority 100         #主、备机取不同的优先级，主机值较大，备份机值较小
    advert_int 1         #（VRRP Multicast广播周期秒数）
    authentication {
        auth_type PASS   #（VRRP认证方式）
        auth_pass 1111   #（密码）
    }
    track_script {
  Monitor_Nginx #（调用Nginx进程检测脚本）
 }
    virtual_ipaddress {
        10.10.100.198  #虚拟IP地址
    }
}

#编写脚本
#!/bin/bash
    nginxpid=`ps -C nginx --no-header |wc -l`
    if [ $nginxpid -eq 0 ];then
        /usr/local/nginx/sbin/nginx
        sleep 1
        nginxpid=`ps -C nginx --no-header |wc -l`
        if [ $nginxpid -eq 0 ];then
            systemctl stop keepalived
        fi
    fi

脚本功能说明：统计nginx进程数量，如果进程数量的值等于0，说明nginx挂了，那么执行/usr/local/nginx/sbin/nginx去启动分发器，等待1秒后再次检查进程数量，如果进程数量的值还是等于0，则执行systemctl stop keepalived停止keepalived服务。这样就停止发组播，释放VIP，而备用服务器就开始接手工作了。

备机上配置

#安装nginx
#修改配置文件
vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
upstream myserver {
         server 10.10.100.222:8080;
         server 10.10.100.222:8081;
}

server {
        listen       80;
        server_name  10.10.100.222;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
            proxy_pass http://myserver;
        }

#启动nginx服务
/usr/local/nginx/sbin/nginx

一定要注意router_id、state、interface的值

#安装keepalived
yum install -y keepalived

#修改keepalived的配置文件
vi /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
   notification_email {
     [email protected]
     [email protected]
     [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected]
   #邮件服务器通知地址（暂不配置，默认即可）
   smtp_server 192.168.200.1
   #邮件服务器超时时间（暂不配置，默认即可）
   smtp_connect_timeout 30
   #当前虚拟机的IP地址
   router_id 10.10.100.221
}

vrrp_script Monitor_Nginx {
 script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"    #检测脚本执行的路径
 interval 2                                 #检测脚本执行的间隔
 weight 2                                   #检测脚本执行的权重
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP         #标识这个机器是MASTER还是BACKUP
    interface ens192       #当前机器的网卡名称  
    virtual_router_id 51 #虚拟路由的编号，主备必须一致
    priority 90         #主、备机取不同的优先级，主机值较大，备份机值较小
    advert_int 1         #（VRRP Multicast广播周期秒数）
    authentication {
        auth_type PASS   #（VRRP认证方式）
        auth_pass 1111   #（密码）
    }
    track_script {
  Monitor_Nginx #（调用Nginx进程检测脚本）
 }
    virtual_ipaddress {
        10.10.100.198  #虚拟IP地址
    }
}

#编辑脚本
#!/bin/bash
    nginxpid=`ps -C nginx --no-header |wc -l`
    if [ $nginxpid -eq 0 ];then
        /usr/local/nginx/sbin/nginx
        sleep 1
        nginxpid=`ps -C nginx --no-header |wc -l`
        if [ $nginxpid -eq 0 ];then
            systemctl stop keepalived
        fi
    fi
 
 #启动keepalived服务

3.实现效果

222，221，198机器都能访问到内容

查看网络，100.198虚拟ip在主服务器上

当主机出现故障，主机上的的keepalived的服务不在了，备机开始工作
查看网络

故障转移机制

keepalived高可用服务之间故障切换转移，是通过VRRP的来实现的，在keepalived服务正常工作时，住Master节点会不断的向备节点发送（组播的方式）心跳包，用于告诉备Backup节点自己还属于存活状态，当Master节点发送故障时，就无法发送心跳包消息，备节点也就因此无法继续检测到来之Master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节点心跳恢复时，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。