haproxy/nginx+keepalived负载均衡 双机热备 邮件报警 实战及常见问题

Haproxy 做http和tcp反向代理和负载均衡
keepalived 为两台 Haproxy 服务器做高可用/主备切换。
nginx   为内网服务器做正向代理，如果业务需求有变化，也可以部分替代 haproxy 做 http 反向代理。
如果发生主备切换，向指定邮箱发送报警邮件。

本文比较裹脚布，没耐心的就别看了。

一、两台服务器，系统 CentOS6
主机名        外网IP        内网IP
lbserver_01  202.1.1.101   10.1.1.11/24
lbserver_02  202.1.1.102   10.1.1.12/24
虚拟IP        202.1.1.97    10.1.1.10/24
虚拟IP        202.1.1.98
虚拟IP        202.1.1.99

以下示例仅提供lbserver_01的配置，lbserver_02上大部分相同，不同之处会单独注明。

二、安装软件包
1、配置 nginx 官方软件源
[root@lbserver_01 ~]# vi /etc/yum.repos.d/nginx.repo
[nginx]
name=nginx repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/6/x86_64/
gpgcheck=0
enabled=1

2、常用工具
[root@lbserver_01 ~]# yum -y install telnet man vim wget zip unzip ntpdate tree gcc iptraf tcpdump  bind-utils 

3、服务器软件
[root@lbserver_01 ~]# yum -y install haproxy keepalived nginx sendmail mailx

4、配置服务
[root@lbserver_01 ~]# chkconfig dnsmaq on
[root@lbserver_01 ~]# chkconfig sendmail on
[root@lbserver_01 ~]# chkconfig keepalived on
[root@lbserver_01 ~]# chkconfig haproxy on
sendmail 负责发送邮件，dnsmasq为内网提供 DNS 服务。

内网服务器如果需要上网（主要是为了安装软件包），需配置 DNS 和 http_proxy 环境变量，也可同时为 yum 配置proxy参数。

[root@lbserver_01 ~]# vim /etc/resolv.conf

nameserver 10.1.1.10

[root@lbserver_01 ~]# vim /etc/profile

export http_proxy=http://10.1.1.10:8000

[root@lbserver_01 ~]# vim /etc/yum.conf

proxy=http://10.1.1.10:8000

10.1.1.10:8000 这个 IP 和端口在后面的 nginx 配置文件中定义。

三、系统配置文件
1、配置命令行提示符，显示当前完整路径
[root@lbserver_01 ~]# vim /root/.bash_profile
PS1='[\u@\h:$PWD]# '

[root@lbserver_01 ~]# source /root/.bash_profile
[root@lbserver_01:/root]#

为新建用户自动配置提示符
[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/skel/.bash_profile
PS1='[\u@\h:$PWD]$ '


2、配置报警邮件发送帐号
[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/mail.rc
set [email protected] smtp=smtp.youdomain.com
set [email protected] smtp-auth-password=PassForSendAlert smtp-auth=login

3、配置 dnsmasq 仅为内网服务，很简单的替换，用 sed 吧

[root@lbserver_01:/root]# sed 's/#interface=/interface=eth1/g' /etc/dnsmasq.conf -i

4、limits
[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/security/limits.conf

*          soft    nofile          1024*          hard    nofile          65536*          soft    nproc           2048*          hard    nproc           16384*          soft    stack           10240*          hard    stack           32768

5、配置haproxy keepalived 日志
以下两个文件需要修改参数：
[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/sysconfig/keepalived

KEEPALIVED_OPTIONS="-d -D -S 0"

[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/sysconfig/rsyslog

SYSLOGD_OPTIONS="-r -c 2"

以下文件需要添加两行：
[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/rsyslog.conf

local0.*    /var/log/keepalived.log
local2.*    /var/log/haproxy.log

keepalived日志正常，而haproxy日志目前还没有生成，原因慢慢找吧。

6、防火墙
[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/sysconfig/iptables

# Firewall configuration written by system-config-firewall
# Manual customization of this file is not recommended.*filter
:INPUT ACCEPT [0:0]
:FORWARD ACCEPT [0:0]
:OUTPUT ACCEPT [0:0]-A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT-A INPUT -p icmp -j ACCEPT-A INPUT -i lo -j ACCEPT-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 2888 -j ACCEPT-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 80 -j ACCEPT-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 8080 -j ACCEPT-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 443 -j ACCEPT-A INPUT -m state --state NEW -s 10.1.1.0/24 -m tcp -p tcp --dport 8000 -j ACCEPT-A INPUT -m state --state NEW -s 10.1.1.0/24 -m tcp -p tcp --dport 53 -j ACCEPT-A INPUT -m state --state NEW -s 10.1.1.0/24 -m udp -p udp --dport 53 -j ACCEPT-A INPUT -d 224.0.0.18 -j ACCEPT-A INPUT -j REJECT --reject-with icmp-host-prohibited-A FORWARD -j REJECT --reject-with icmp-host-prohibited
COMMIT

• tcp 2888 是修改后的 sshd 端口，替代默认的 22 ，可以很大程度上防止无聊的小白来暴力破解。

• tcp 80 8080 443 负载均衡对外开放的端口

• tcp 8000 仅为内网服务，是 nginx 对内正向代理

• tcp/udp 53 仅为内网服务，提供 DNS 解析转发

• -A INPUT -d 224.0.0.18 -j ACCEPT 这一条非常关键。224.0.0.18 是 keepalived 的组播地址，确保当前主机组播自己的状态。缺少这条指令会产生很诡异的问题，比如双机网卡上都有虚拟IP地址，但主机是有效的；而备机接管虚拟 IP 后说啥也不还给主机了。

7、nginx正向代理
[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/nginx/conf.d/default.conf

server {
    listen       8000;
    server_name  localhost;
    resolver     10.1.1.10;
    #charset koi8-r;
    access_log  /var/log/nginx/default.access.log  main;

    location / {
     proxy_pass http://$http_host$request_uri;
    }

配置文件其他部分保持默认就可以了。


8、keepalived配置

• keepalived是双机热备的首选。平时主机获得虚拟IP，提供服务，备机在旁边看着。

• 如果主机DOWN、网络断、服务出现故障，则备机立刻接管虚拟IP。

• 当主机恢复时，又会自动抢回主机地位，备机接着看。

 [root@lbserver_01:/root]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf

! Configuration File for keepalived

global_defs {

   router_id HAP_KAD1! 默认配置文件里本段还有notification_email设置，我不用，所以删掉了。
}! vrrp_script 设置检查服务健康状况的脚本，脚本内容见下文。! interval 1 每秒运行一次! weight -10 如果脚本运行结果不为0（即失败或无结果），即说明主机haproxy服务故障，priority减10，此时备机priority比主机大，将自动选举为主机，原主机降为备机。! priority 范围是1到254。为了避免priority不断降低最后两机都变为1，理论上应该再配置vrrp_script使恢复正常的服务器提升priority，提升脚本需要配 weight <正数>，但实际实验中发现基本没有这个必要。如果生产中两机不断的竞相自降 priority，说明有大麻烦发生了。! 检查haproxy的脚本
vrrp_script check-haproxy {
    script "/usr/local/bin/chk-haproxy.sh"
    interval 1
    weight -10}! 检查nginx的脚本
vrrp_script check-nginx {
    script "/usr/local/bin/chk-nginx.sh"
    interval 1
    weight -10}

vrrp_instance haproxy {    ! 不设 MASTER，双机都是 BACKUP，只根据 priority选举主机地位。    ! 备机 lbserver_02 的 priority 为 220

    state BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 43
    priority 225

    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass PasswordForAuth
    }
    virtual_ipaddress {    202.1.1.97/24
    202.1.1.98/24
    202.1.1.99/24
    }
    track_script {
        check-haproxy
    }    ! 如果本机变为主机，则运行指定的脚本，脚本内容是使用 /etc/mail.rc 中配置的发信帐号向指定的接收邮箱发邮件。
    notify_master "/usr/local/bin/haproxy-master-change.sh"}! 为内部正向代理设置主备切换。其实没有必要，但是如果 nginx 要配置 http 反向代理，这部分还是必须的。! 注意这里的 interface, virtual_router_id 跟上面vrrp_instance haproxy 的是不同的。! virtual_ipaddress 10.1.1.10/24 ，还记得这个IP么？

vrrp_instance internalproxy {
    state BACKUP
    interface eth1
    virtual_router_id 80
    priority 225
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass PasswordForAuth
    }

    virtual_ipaddress {        10.1.1.10/24
    }
    track_script {
        check-nginx
    }
    notify_master "/usr/local/bin/nginx-master-change.sh"}

9、haproxy 配置文件
[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg

#------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ /var/log/) configure syslog to accept network log events.  This is  option to the SYSLOGD_OPTIONS /etc/sysconfig/) configure local2 events to go to the /var/log//etc/sysconfig/*                       /var/log//etc/.      /var/lib//var/run//var/lib/haproxy/-dh-param --------------------------------------------------------------------- and  not designated ----------------------------------------------------------------------server---keep-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------*:**:  ssl crt /etc/haproxy/%{X-Forwarded-./------i /-i / 后面多个 acl 时，and用空格代替， or 必须要写.:.:.:.:.:.:.:.:.:.:.:.:.:.: *:.:

 

四、各种辅助脚本
1、服务健康状况检查脚本
/usr/local/bin/chk-haproxy.sh

#!/bin/bashps aux|grep "/usr/sbin/haproxy"|grep -v grep

/usr/local/bin/chk-nginx.sh

#!/bin/bashps aux|grep nginx|egrep '(master|worker)'

最初的chk-haproxy.sh是这样的：
netstat -lntp|egrep '(.*443.*haproxy|.*3306.*haproxy)'

实验时工作的不错，等配好了后端服务器做压力测试，却突然连续收到master-change邮件。
用top一看，主机的 netstat 进程 CPU占用率都超过 haproxy 了，达到20%+。估计是 chk-haproxy.sh 脚本发生运行失败导致keepalived进行了主备切换，切换后主机chk-haproxy.sh脚本恢复正常，备机chk-haproxy.sh脚本可能过载，所以很快又收到master-change邮件。用 ps aux 替换 netstat 就没有问题了。

2、邮件通知脚本
/usr/local/bin/haproxy-master-change.sh
#!/bin/bash

echo "`uptime; ip addr show eth0; echo`" | mail -s "`hostname -s` to HAPROXY master."  -c [email protected] [email protected] [email protected]

/usr/local/bin/nginx-master-change.sh

#!/bin/bashecho "`uptime; ip addr show eth1; echo`" | mail -s "`hostname -s` to NGINX master." [email protected] [email protected]

echo "...." 邮件正文，含主机名和 IP 地址，
-s          邮件标题
-c          抄送地址（必须写在收件人前面）
最后可以跟 n 个收件人地址

3、服务器状态查看脚本
捕获 keepalived 组播数据，可以看到当前主机的 priority （prio 225）。
/usr/local/bin/kawatch.sh

#!/bin/bash
tcpdump -vvv -n -i eth0 dst 224.0.0.18

运行起来是这样的：

tcpdump: listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 65535 bytes23:10:14.066857 IP (tos 0xc0, ttl 255, id 7007, offset 0, flags [none], proto VRRP (112), length 52)    202.1.1.101 > 224.0.0.18: VRRPv2, Advertisement, vrid 43, prio 225, authtype simple, intvl 1s, length 32, addrs(3): 202.1.1.97,202.1.1.98,202.1.1.99 auth "PasswordForAuth"23:10:15.068072 IP (tos 0xc0, ttl 255, id 7008, offset 0, flags [none], proto VRRP (112), length 52)    202.1.1.101 > 224.0.0.18: VRRPv2, Advertisement, vrid 43, prio 225, authtype simple, intvl 1s, length 32, addrs(3): 202.1.1.97,202.1.1.98,202.1.1.99 auth "PasswordForAuth"23:10:16.069224 IP (tos 0xc0, ttl 255, id 7009, offset 0, flags [none], proto VRRP (112), length 52)    202.1.1.101 > 224.0.0.18: VRRPv2, Advertisement, vrid 43, prio 225, authtype simple, intvl 1s, length 32, addrs(3): 202.1.1.97,202.1.1.98,202.1.1.99 auth "PasswordForAuth"......

以下是常用的 netstat 指令，总用懒得敲那么多字母，就精简一下吧：
/usr/local/bin/nsl

#!/bin/bash
netstat -lntp

/usr/local/bin/nsa

#!/bin/bash
netstat -antp

/usr/local/bin/nse

#!/bin/bash
netstat -antp|grep ESTABLISHED

 

主机IP信息

[root@lbserver_01:/root]# ip addr show1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN

    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host
       valid_lft forever preferred_lft forever4: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether fa:b1:3b:ec:b4:c2 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 202.1.1.101/24 brd 202.1.1.255 scope global eth0
    inet 202.1.1.97/24 scope global secondary eth0
    inet 202.1.1.98/24 scope global secondary eth0
    inet 202.1.1.99/24 scope global secondary eth0
    inet6 fe80::f0a1:8bfe:feda:c532/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever5: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether fa:b1:3b:3c:01:0e brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.1.1.11/24 brd 10.1.1.255 scope global eth1
    inet 10.1.1.10/24 scope global secondary eth1
    inet6 fe80::f001:aff:fb3c:12e/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever