Nginx+Keepalived实现服务的高可用
1.Keepalived高可用软件
Keepalived软件起初是专为LVS负载均衡软件设计的，用来管理并监控LVS集群系统中各个服务节点的状态，后来又加入了可以实现高可用的VRRP功能。因此，keepalived除了能够管理LVS软件外，还可以作为其他服务的高可用解决方案软件。
keepalived软件主要是通过VRRP协议实现高可用功能的。VRRP是Virtual Router Redundancy Protocol（虚拟路由冗余协议）的缩写，VRRP出现的目的就是为了解决静态路由的单点故障问题的，它能保证当个别节点宕机时，整个网络可以不间断地运行。所以，keepalived一方面具有配置管理LVS的功能，同时还具有对LVS下面节点进行健康检查的功能，另一方面也可以实现系统网络服务的高可用功能。
2.Keepalived高可用故障切换转移原理
Keepalived高可用服务对之间的故障切换转移，是通过VRRP来实现的。在keepalived服务工作时，主Master节点会不断地向备节点发送（多播的方式）心跳消息，用来告诉备Backup节点自己还活着。当主节点发生故障时，就无法发送心跳的消息了，备节点也因此无法继续检测到来自主节点的心跳了。于是就会调用自身的接管程序，接管主节点的IP资源和服务。当主节点恢复时，备节点又会释放主节点故障时自身接管的IP资源和服务，恢复到原来的备用角色。
一般情况下，如果我们做小型项目，前端用一个nginx做反向代理即可，大概是这样的
但是，作为互联网项目，纯2C的话必然需要做高可用，不仅后端的Server有N个，Nginx同样需要有N个，一主N备，当有一个服务器挂掉的时候，服务能瞬间切换到其他服务器，大概是这样的
下面就以上图为例，说明一下如何实现server的高可用。
1、准备
虚拟机两台，同样安装nginx，keepalived，最简单的安装方法
yum -y install nginx，
yum -y install keepalived。
如果找不到安装到哪儿了，可以使用whereis nginx查看，这里不再赘述。
网络划分如下
名称 IP 虚拟IP 操作系统
虚拟机1（VM1） 172.17.1.150 172.17.1.160 centos7.5
虚拟机2（VM2） 172.17.1.151 172.17.1.160 centos7.5
2、两台机器都要操作：关闭防火墙，修改nginx首页，启动nginx
* 关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service #临时关闭，重启失效
systemctl disable firewalld.service #禁止开机启动
安装nginx
[[email protected] ~]# yum install nginx
修改nginx首页（两台机器分别操作）
[[email protected] ~]# echo "yunweimao" > /usr/share/nginx/html/index.html
[[email protected] ~]# echo "maoxiaopu" > /usr/share/nginx/html/index.html
启动nginx
[[email protected] ~]# service nginx restart
报错：
nginx: [emerg] socket() [::]:80 failed (97: Address family not supported by protocol)
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test failed
修改：
[[email protected] ~]# vim /etc/nginx/conf.d/default.conf
* 简单起见，我们认为每个nginx都是代理一个服务,只用nginx默认带的静态页作为测试，分别修改页面内容为"yunweimao"和“maoxiaopu”
* 启动nginx
systemctl start nginx
3、修改keepalived的配置文件
主配置如下(默认配置文件：/etc/keepalived/keepalived.conf)：
! Configuration File for keepalived
global_defs {
# notification_email {
# }
# notification_email_from [email protected]
# smtp_server 192.168.200.1
# smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
# vrrp_skip_check_adv_addr
# vrrp_strict
# vrrp_garp_interval 0
# vrrp_gna_interval 0
}
vrrp_script chk_nginx {
script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"
interval 2
weight -20
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER # 标识为主服务
interface eth0 #绑定虚拟机的IP
virtual_router_id 51 # 虚拟路由id，和从机保持一致
#mcast_src_ip 172.17.1.150 #本机ip
priority 100 #权重，需要高于从机
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
track_script {
chk_nginx ## 执行 Nginx 监控的服务
}
virtual_ipaddress {
172.17.1.160 #/32 brd 255.255.255.0 dev ens33 label ens33:vip #虚拟IP地址
}
}
从机配置（默认配置文件：/etc/keepalived/keepalived.conf）
! Configuration File for keepalived
global_defs {
# notification_email {
# }
# notification_email_from [email protected]
# smtp_server 192.168.200.1
# smtp_connect_timeout 30
router_id dreamer1
# vrrp_skip_check_adv_addr
# vrrp_strict
# vrrp_garp_interval 0
# vrrp_gna_interval 0
}
vrrp_script chk_nginx {
script "/etc/keepalived/nginx_check.sh" ## 检测 nginx 状态的脚本路径
interval 2 ## 检测时间间隔
weight -20 ## 如果条件成立，权重-20
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eth0
virtual_router_id 51
mcast_src_ip 172.17.1.151 ## 本机 IP 地址
priority 90
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
track_script {
chk_nginx ## 执行 Nginx 监控的服务
}
virtual_ipaddress {
172.17.1.160
}
}
3、编写监测心跳脚本
上面配置中可以看到有一个脚本文件：/etc/keepalived/nginx_check.sh
查看nginx是否启动，如果没启动则启动，如果启动不起来，停掉keepalived服务，此时心跳断掉，服务转向另一个nginx。
#!/bin/bash
counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l)
if [ "${counter}" = "0" ]; then
/usr/sbin/nginx
sleep 2
counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l)
if [ "${counter}" = "0" ]; then
/etc/init.d/keepalived stop
fi
fi
4、测试
* 启动172.17.1.150上的nginx和keepalive
* 启动172.17.1.151上的nginx和keepalive
* 访问虚拟IP：http://172.17.1.160
* 停掉172.17.1.150上的keepalive
[[email protected] ~]# service keepalived stop
* 重新启动172.17.1.150上的keepalive，又会回到yunweimao
[[email protected] ~]# service keepalived start
关于运维学习、分享、交流，笔者开通了微信公众号【运维猫】，感兴趣的朋友可以关注下，欢迎加入，建立属于我们自己的小圈子，一起学运维知识。
女票从事平面设计这一块，需要设计海报，宣传册的也可以联系我，明码标价3元/1页。
有需要技术交流的小伙伴可以加我微信，期待与大家共同成长，本人微信：