Keepalived实现nginx双主

gateray • • Linux干货

一、架构描述与应用

1. 应用场景

大多数的互联网公司都会利用nginx的7层反向代理功能来实现后端web server的负载均衡和动静分离。这样做的好处是当单台后端server出现性能瓶颈时可以对其进行横向扩展从而提高整个系统的并发，同时也可以通过后端server提供的http或tcp监控接口对其进行健康检查实现自动Failover和Failback。 

在nginx给我们带来诸多好处的同时，自身却成为了整套系统的单点所在，试想一下nginx如果宕机了（虽然可能性不大），整个系统将会无法访问，由此可见对nginx server进行高可用的必要性。常见的高可用解决方案有heartbeat、keepalived等，其中以keepalived的实现最为轻量级、配置简单，所以在对nginx的高可用实现中更多会采用keepalived，下面主要也是以keepalived为例讲解。

2. 架构说明

keepalived-nginx_2.png

上面的架构图中，nginx采用了主主模型，相对主备模型来说，能够更充分的利用服务器资源，原因是主备模式下，仅有一台nginx server可以对外提供服务，备用的nginx server仅会在主nginx server不可用时才会提升为主nginx server对外提供服务；主主模型还可以利用dns的解析一定程度上实现nginx本身的负载均衡，客户端访问网站的流程如下： 

1）client向dns server请求解析www.xxx.com的ip 

2）dns server根据其内部的轮询算法返回vip1或vip2，假设本次请求返回client的是vip2 

3）client与vip2建立tcp连接，然后完成后续的http请求

二、实验环境和配置功能介绍

1. 服务器规划

系统使用CentOS7.2 
服务角色 IP地址 软件版本 
nginx lb1 192.168.124.71 1.10.1 
nginx lb2 
192.168.124.72 
1.10.1 
keepalived1 192.168.124.71 
1.2.13 
keepalived2 
192.168.124.72 
1.2.13

2. 配置说明

keepalived1:

### /etc/keepalived/keepalived.conf###
! Configuration File for keepalived
global_defs {               #全局配置段
    router_id host1        #物理路由id，一般指定为本机的hostname 
}
vrrp_script chkfile {         #服务状态检测脚本配置段
    script "[[ -f /etc/keepalived/down ]] && exit 1 || exit 0"         #通过周期性检测down文件是否存在来控制keepalived服务的主备切换
    interval 1     #指定检测间隔为1秒
    weight -2     #指定检测失败时，优先级减2；检测的成功或失败是由script后面指定的命令或脚本执行返回的状态码决定的，0表示成功，非0表示失败
}
vrrp_script chkngx {
    script "/etc/keepalived/chkngx.sh"        #指定用于检测nginx服务的执行脚本路径
    interval 1         #监测间隔
    weight -2        #失败时，优先级减2
    fall 3             # 指定nginx检测脚本连续执行失败次数为3，才进行Failover
    rise 3           # 指定nginx检测脚本连续执行成功次数为3，才进行Failback
}
vrrp_instance VI_1 {                #vrrp实例配置段
    state MASTER                      # 指定keepalived服务的其实状态
    interface eno16777736        # 指定keepalived的心跳口
    virtual_router_id 51               # 指定虚拟路由id（1~255），同一vrrp实例的主备keepalived必须配置为一样
    priority 100              #指定起始优先级，优先级高的会成为master
    advert_int 1             #vrrp通告的发送间隔
    authentication {                    #配置通过密码认证
        auth_type PASS
        auth_pass 8SSmX60hJr
    }
    track_interface {                         #配置检测的端口
        eno16777736 weight -2        #监控端口的up/down状态，来控制keepalived的主备切换
    }
    track_script {
        chkfile                   #通过指定上面定义监控脚本来监控服务状态，以完成主备切换
    }
    track_script {
        chkngx                 #通过指定上面定义监控脚本来监控服务状态，以完成主备切换
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.124.251/24 dev eno16777736 label vip1           #指定vip
    }
    notify_master "/etc/keepalived/notify.sh master"        #状态变为master时，触发的通知脚本
    notify_backup "/etc/keepalived/notify.sh backup"      #状态变为backup时，触发的通知脚本
    notify_fault "/etc/keepalived/notify.sh fault"                #状态变为fault时，触发的通知脚本
    notify "/etc/keepalived/notify.sh"    #当发生所有的状态改变时，会先触发对应的状态通知脚本后，再触发该脚本
}
vrrp_instance VI_2 {
    state BACKUP
    interface eno16777736
    virtual_router_id 52
    priority 99
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 9SSmX60hJr
    }
    track_interface {
        eno16777736 weight -2
    }
    track_script {
        chkfile        
    }
    track_script {
        chkngx        
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.124.252/24 dev eno16777736 label vip2
    }
    notify_master "/etc/keepalived/notify.sh master"
    notify_backup "/etc/keepalived/notify.sh backup"
    notify_fault "/etc/keepalived/notify.sh fault"
    notify "/etc/keepalived/notify.sh"
}

keepalived2:

### /etc/keepalived/keepalived.conf###
! Configuration File for keepalived
global_defs {
    router_id host2
}
vrrp_script chkfile {
    script "[[ -f /etc/keepalived/down ]] && exit 1 || exit 0"
    interval 1    
    weight -2
}
vrrp_script chkngx {
    script "/etc/keepalived/chkngx.sh"
    interval 1
    weight -2
    fall 3
    rise 3
}
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eno16777736
    virtual_router_id 51
    priority 99
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 8SSmX60hJr
    }
    track_interface {
        eno16777736 weight -2
    }
    track_script {
        chkfile
    }
    track_script {
        chkngx
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.124.251/24 dev eno16777736 label vip1
    }
    notify_master "/etc/keepalived/notify.sh master"
    notify_backup "/etc/keepalived/notify.sh backup"
    notify_fault "/etc/keepalived/notify.sh fault"
    notify "/etc/keepalived/notify.sh"
}
vrrp_instance VI_2 {
    state MASTER
    interface eno16777736
    virtual_router_id 52
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 9SSmX60hJr
    }
    track_interface {
        eno16777736 weight -2
    }
    track_script {
        chkfile
    }
    track_script {
        chkngx
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.124.252/24 dev eno16777736 label vip2
    }
    notify_master "/etc/keepalived/notify.sh master"
    notify_backup "/etc/keepalived/notify.sh backup"
    notify_fault "/etc/keepalived/notify.sh fault"
    notify "/etc/keepalived/notify.sh"
}

其他监控或通知脚本：

/etc/keepalived/notify.sh

###/etc/keepalived/notify.sh###
#!/bin/bash
#
declare -a vips=(192.168.124.251 192.168.124.252)
from=ops@xxx.com
to=admin@xxx.com
user=ops@xxx.com
pwd=mypassword
notify() {
    #$1: A string indicating whether it's a "GROUP" or an "INSTANCE"
    #$2: The name of said group or instance
    #$3: The state it's transitioning to ("MASTER", "BACKUP" or "FAULT")
    #$4: The priority value
    if [ "$2" = "VI_1" ]; then
        vip=${vips[0]}
    elif [ "$2" = "VI_2" ]; then
        vip=${vips[1]}
    fi
    msg="`date +%FT%H:%M:%S` $1 \"$2\" VIP \"${vip}\" have moved, HOST `hostname` turn to $3 state with the priority $4."
    #echo ${msg} | mailx -s "Keepalived state changed" -r $from -S smtp-auth-user=$user -S smtp-auth-password=$pwd $to
    echo ${msg} >> /tmp/keepalived.log
}
case $1 in
    master)
        exit 0
    ;;
    backup)
        exit 0
    ;;
    fault)
        exit 0
    ;;
    *)
        notify $1 $2 $3 $4
        exit 0
    ;;
esac

/etc/keepalived/convert_state.sh:

###/etc/keepalived/convert_state.sh###
#!/bin/bash
#
usage() {
    echo "./`basename $0` {master|backup}"
    exit 1
}
if [ $# -eq 0 ]; then
    usage
fi
if [[ "$1" = "master" ]]; then
    [ -f /etc/keepalived/down ] && rm -f /etc/keepalived/down
elif [[ "$1" = "backup" ]]; then
    [ ! -f /etc/keepalived/down ] && touch /etc/keepalived/down
else
    usage
fi
sleep 1

/etc/keepalived/chkngx.sh:

###/etc/keepalived/chkngx.sh###
#!/bin/bash
#
if pkill -0 nginx>/dev/null ; then
    [ `curl -sL -w %{http_code} http://localhost -o /dev/null` -eq 200 ] && exit 0
else
    service nginx start
fi
exit $?

三、使用ansible一键部署

1. ansible角色目录结构

keepalived_nginx/
├── ansible.cfg
├── deploy.yml
├── hosts
└── roles
    ├── keepalived
    │   ├── handlers
    │   │   └── main.yml
    │   ├── tasks
    │   │   └── main.yml
    │   ├── templates
    │   │   ├── chkngx.sh
    │   │   ├── convert_state.sh
    │   │   ├── keepalived.conf
    │   │   └── notify.sh
    │   └── vars
    │       └── main.yml
    └── nginx
        ├── handlers
        │   └── main.yml
        ├── tasks
        │   └── main.yml
        ├── templates
        │   └── nginx.systemd
        └── vars
            └── main.yml
11 directories, 14 files

2.执行部署命令

cd keepalived_nginx/
[root@host1 keepalived_nginx]# ansible-playbook deploy.yml 
PLAY [nginx] *******************************************************************
TASK [setup] *******************************************************************
ok: [192.168.124.72]
ok: [192.168.124.71]
TASK [nginx : install denpendency package] *************************************
ok: [192.168.124.71] => (item=[u'pcre', u'openssl', u'pcre-devel', u'openssl-devel', u'zlib-devel', u'gd', u'gd-devel'])
ok: [192.168.124.72] => (item=[u'pcre', u'openssl', u'pcre-devel', u'openssl-devel', u'zlib-devel', u'gd', u'gd-devel'])
TASK [nginx : create nginx pid user] *******************************************
ok: [192.168.124.72]
ok: [192.168.124.71]
TASK [nginx : compile and install nginx] ***************************************
ok: [192.168.124.72]
ok: [192.168.124.71]
TASK [nginx : copy nginx systemd script] ***************************************
ok: [192.168.124.72]
ok: [192.168.124.71]
TASK [nginx : copy nginx init script] ******************************************
skipping: [192.168.124.71]
skipping: [192.168.124.72]
PLAY [keepalived] **************************************************************
TASK [setup] *******************************************************************
ok: [192.168.124.72]
ok: [192.168.124.71]
TASK [keepalived : install mailx] **********************************************
ok: [192.168.124.72]
ok: [192.168.124.71]
TASK [keepalived : install keepalived] *****************************************
ok: [192.168.124.71]
ok: [192.168.124.72]
TASK [keepalived : copy config file and chk_script to keepalived] **************
ok: [192.168.124.71] => (item=keepalived.conf)
changed: [192.168.124.72] => (item=keepalived.conf)
ok: [192.168.124.71] => (item=notify.sh)
ok: [192.168.124.72] => (item=notify.sh)
ok: [192.168.124.71] => (item=chkngx.sh)
ok: [192.168.124.72] => (item=chkngx.sh)
RUNNING HANDLER [keepalived : start keepalived service] ************************
changed: [192.168.124.72]
PLAY RECAP *********************************************************************
192.168.124.71             : ok=9    changed=0    unreachable=0    failed=0   
192.168.124.72             : ok=10   changed=2    unreachable=0    failed=0

  

项目下载地址：https://github.com/gateray/keepalived_nginx

四、高可用测试

1. vip1:192.168.124.251 on host1，vip2:192.168.124.252 on host2

1.png

2.png

2. turn host2 to backup state

[root@host2 keepalived]# ./convert_state.sh backup 
3.png

4.png

3. restore host2 to vip2's master ,then force shutdown nginx

[root@host2 keepalived]# ./convert_state.sh master 
5.png

[root@host2 keepalived]# systemctl stop nginx.service; mv /usr/local/nginx/sbin/nginx{,.tmp} 
6.png

7.png

4.restore all

[root@host2 keepalived]# mv /usr/local/nginx/sbin/nginx{.tmp,}; systemctl start nginx.service 
8.png

9.png

为知笔记连接分享：http://fromwiz.com/share/s/3Yk3NQ07MQHY24I4ul21YBR731Tvlz1IJQto27JUa22weUIR

原创文章，作者：gateray，如若转载，请注明出处：http://www.178linux.com/24314

赞 (0)
gateraygateray
3
上一篇 2016-07-12 22:59
下一篇 2016-07-16 17:44

相关推荐

  • 第二周博客作业 Linux干货

    第二周博客作业

    1.Linux上的文件管理类命令都有那些，其常用的使用方法及其相关示例演示。
    2.Bash的工作特性之命令执行状态返回值和命令行展开所涉及的内容及其示例演示。
    3.请使用命令行展开功能来完成以下的练习。
    4.文件的元数据信息有哪些，分别表示什么含义，如何查看？如何修改文件的时间戳信息。
    5.如何定义一个命令的别名，如何在命令中引用另一个命令的执行结果？
    6.显示/var目录下所有以1开头，以一个小写字母结尾，且中间至少出现一位数字(可以有其他字符)的文件或目录。
    7.显示/etc目录下，以任意一个数字开头，且以非数字结尾的文件或目录。
    8.显示/etc目录下，以非字母开头，后面跟了一个字母以及其他任意长度任意字符的文件或目录。
    9.在/tmp目录下创建以tgile开头，后跟当前日期和时间的文件，文件名形如：tfile-2016-05-27-09-32-22
    10.复制/etc目录下所有以p开头，以非数字结尾的文件或目录到/tmp/mytest1目录中。
    11.复制/etc目录下所有以.d结尾的文件或目录到/tmp/mytest2目录中。
    12.复制/etc目录下所有以l或m或n开头，以.conf结尾的文件至/tmp/mytest3目录中。

    2018-03-22
  • vim编辑器使用介绍 Linux干货

    vim编辑器使用介绍

    vim基础

    2017-11-09

  • Linux的用户,组及文件权限管理

    Linux用户与组的创建，删除，属性修改，文件权限管理

    Linux干货 2018-02-24

  • 初识 vi/vim文本编辑器

    我们操作文件，终究离不开编辑文件，对文件内容的编辑，Linux系统下，我们通常使用VI/VIM来编辑文件。VI是每个Linux都会自带的文本编辑器，VIM是VI的增强版，现在的最新版都已自带，但是可能有些发行版本没有自带，可以使用sudo apt-get install vim命令安装vim。 可以使用vi或者vim命令直接进入新的文本文件，或者vim 文件…

    Linux干货 2017-07-29

  • N22-℡浮生.若夢 ╮第四周作业

    1、复制/etc/skel目录为/home/tuser1，要求/home/tuser1及其内部文件的属组和其它用户均没有任何访问权限。 ~]# cp -r /etc/skel/ /home/tuser1 ~]# chmod -R 700 /home/tuser1 ~]#&nbsp…

    Linux干货 2016-09-19

  • bash脚本编程基础知识

    shell脚本语言编程之bash shell简介 什么是shell：     shell是Linux的用户界面，提供了用户与内核进行交互的接口，他接收了用户的指令，并将指令送入内核去执行     shell即是一种高级程序语言，也是一种命令解析语言   &nb…

    Linux干货 2016-08-15

评论列表（3条）

  • Net20_totooco
    Net20_totooco 2016-07-16 15:02

    图片是挂了吗

    • gateray
      gateray 2016-07-21 17:14

      @Net20_totooco：不好意思，之前估计是为知笔记的图片做了防盗链，现在已重新上传

    • 19-pingod
      19-pingod 2016-08-06 18:16

      @gateray：你好 请问能加你为为知笔记的好友么

电话咨询
在线咨询