高可用性部署：Nginx + Keepalived

高可用性部署：Nginx + Keepalived

简介

本文档旨在提供在多台服务器上部署 Nginx 和 Keepalived 实现高可用性架构的指南。

目标

• 部署多个 Nginx 服务器实现负载均衡和高可用性。
• 使用 Keepalived 管理虚拟 IP 地址确保服务的连续性。

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步骤概述

1. 安装 Nginx：

   • 使用适合您操作系统的包管理器或源码安装 Nginx。
   • 配置 Nginx 作为负载均衡器。

2. 安装 Keepalived：

   • 在每个服务器上安装 Keepalived。
   • 配置 Keepalived 以监视和管理虚拟 IP 地址。

3. 配置文件：

   • 编辑 Nginx 配置文件以定义负载均衡策略。
   • 创建 Keepalived 配置文件指定虚拟 IP 地址。

4. 故障切换测试：

   • 模拟主服务器故障，验证 Keepalived 是否正确地将 VIP 切换到备用服务器。
   • 测试流量是否正确地转移到备用服务器。

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Nginx 配置基础

# Nginx 配置示例
http {
    upstream backend {
        server backend1.example.com;
        server backend2.example.com;
        # 添加更多后端服务器
    }

    server {
        listen 80;
        server_name yourdomain.com;

        location / {
            proxy_pass http://backend;
            # 可添加其他代理设置
        }
    }
}

Keepalived 基础配置示例

# Keepalived 配置示例
vrrp_script chk_nginx {
    script "/etc/keepalived/check_nginx.sh"
    interval 2
    weight 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    interface eth0
    state MASTER
    virtual_router_id 51
    priority 101
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.100/24
    }
    track_script {
        chk_nginx
    }
}

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检查脚本

以下是一个示例检查 Nginx 运行状态的脚本 check_nginx.sh：

#!/bin/bash

nginx_process=$(ps aux | grep 'nginx' | grep -v 'grep' | wc -l)

if [ "$nginx_process" -gt 0 ]; then
    echo "Nginx is running."
    exit 0
else
    echo "Nginx is not running."
    exit 1
fi

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在 Keepalived 的多节点配置中，默认情况下，选举新的主节点是根据配置的优先级（priority）来确定的。每个节点都有一个配置的优先级值，优先级值高的节点将成为主节点。

时序图：

选举新主节点的规则：

1. 优先级（priority）设置：

   • 每个节点在 Keepalived 配置中都有一个设置的优先级值（priority），通常是一个整数。
   • 默认情况下，优先级值越高，节点被选为主节点的可能性越大。

2. 主节点失效：

   • 当当前的主节点（Master）出现故障或不可用时，备用节点中优先级最高的节点会尝试接管主节点的角色。
   • 当发生主节点失效时，备用节点中具有最高优先级的节点将竞选成为新的主节点。

3. 检查通信和健康状态：

   • Keepalived 会检查备用节点之间的通信和健康状态。
   • 在故障切换过程中，备用节点需要确保它们可以正常通信，并且能够接管主节点的功能。

4. VIP 切换：

   • 选举成功的节点将接管管理 VIP 的责任，开始管理虚拟 IP 地址。

这种基于优先级的选举机制确保了在主节点失效时，备用节点中配置优先级最高的节点有更高的机会成为新的主节点。优先级通常由管理员根据节点的重要性和角色来设置，以确保主节点选举的可控性和稳定性。