LVS+Nginx高可用集群---keepalived原理与实战

1.高可用集群架构keepalived双机主备原理

高可用：(HA)
部署nginx存在两台nginx。当主节点的nginx宕机停止服务的时候，nginx备用机起到跟nginx(主)
keepalived的概念：解决单点故障；组件免费；可以实现高可用HA机制；基于VRRP协议

虚拟路由冗余协议VRRP:virtual router redundancy protocol
解决内网单机故障的路由协议；构建有多个路由器的MASTER BACKUP(路由器可以理解为单个nginx节点)；虚拟ip-VIP(virtual IP Address)(包含内网ip和虚拟ip)
存在多个虚拟ip(有权重)，在主节点宕机，多个BACKUP会有个竞争的过程。谁的权重越高，谁就成为临时“领导”。

Keepalived双机主备原理：
在这里插入图片描述
主节点宕机后，虚拟ip会进行心跳检测，这时候虚拟ip会跟备用机绑定到一起。
高可用的故障转移跟故障切换都是通过VIp协议完成的，(主节点)不停的往备用机发送心跳，备用机拿到之后就知道主节点还活着。如果发生故障，备用机就接受不到心跳了。备用机就会接管主节点的服务了

2.Keepalived安装部署

通过ftp工具上传到linux中，/home/software

解压：
tar -zxvf keepalived-2.0.18.tar.gz

解压后进入到解压出来的目录，看到会有configure，那么就可以做配置了
在这里插入图片描述

使用configure命令配置安装目录与核心配置文件所在位置
./configure --prefix=/usr/local/keepalived --sysconf=/etc

prefix：keepalived安装的位置
sysconf：keepalived核心配置文件所在位置，固定位置，改成其他位置则keepalived启动不了，/var/log/messages中会报错
配置过程中可能会出现警告信息，如下所示：
*** WARNING - this build will not support IPVS with IPv6. Please install libnl/libnl-3 dev libraries to support IPv6 with IPVS.

安装libnl/libnl-3依赖
yum -y install libnl libnl-devel
5.3. 重新configure一下，此时OK。

安装keepalived：
make && make install

进入到/etc/keepalived，该目录下为keepalived核心配置文件
在这里插入图片描述
如果忘记安装配置的目录，则通过如下命令找到：

3.Keepalived核心配置

通过命令 vim keepalived.conf 打开配置文件

global_defs {
   # 路由id：当前安装keepalived的节点主机标识符，保证全局唯一
   router_id keep_171
}

vrrp_instance VI_1 {
    # 表示状态是MASTER主机还是备用机BACKUP
    state MASTER
    # 该实例绑定的网卡
    interface ens33
    # 保证主备节点一致即可
    virtual_router_id 51
    # 权重，master权重一般高于backup，如果有多个，那就是选举，谁的权重高，谁就当选
    priority 100
    # 主备之间同步检查时间间隔，单位秒
    advert_int 2
    # 认证权限密码，防止非法节点进入
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    # 虚拟出来的ip，可以有多个（vip）
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.161
    }
}

查看网卡的名称：
在这里插入图片描述
启动keepalived：

查看进程：ps -ef|grep keepalived

查看vip：虚拟ip

4.把keepalived注册为系统服务

使用Switchhosts:首先配置网址
171是虚拟机ip。161是keepalived的VIP
在这里插入图片描述
首先查看两个虚拟机中nginx的配置
Keepalived的关闭方式杀死对应的进程 kill -9 pid

将/home/software/keepalived-2.2.7/keepalived/etc目录下的 init.d/keepalived 移动到/etc/keepalived.

在这里插入图片描述
刷新，加载keepalived服务。
命令：systemctl daemon-reload

keepalived命令：

# 启动keepalived
systemctl start keepalived
# 停止keepalived
systemctl stop keepalived
# 重启keepalived
systemctl restart keepalived

查看进程：ps -ef|grep keepalived

5.keepalived实现双机主备高可用

首先安装backup节点的keepalived，修改对应keepalived里的配置(参考之前配置的内容)，并且配置为系统服务。

启动测试成功。测试backup是否好用。
关闭主服务的keepalived，
打开备用的服务器，使用ip addr查看虚拟ip，是否多出查看keepalived是否启用。如下图：
在这里插入图片描述

再重启主服务的keepalived，解绑成功。Backup的ip addr 命令查不到192.168.1.161
配置的keepalived的配置模板：

global_defs {
   router_id keep_172
}

vrrp_instance VI_1 {
    # 备用机设置为BACKUP
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    # 权重低于MASTER
    priority 80
    advert_int 2
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        # 注意：主备两台的vip都是一样的，绑定到同一个vip
        192.168.1.161
    }
}

6.keepalived配置nginx自动重启

当发生nginx挂掉，而keepalived仍然在运行。

写相应的标本文件，写在核心配置文件下。

(1).增加nginx重启检测脚本：

vim /etc/keepalived/check_nginx_alive_or_not.sh

#!/bin/bash

A=`ps -C nginx --no-header |wc -l`
# 判断nginx是否宕机，如果宕机了，尝试重启
if [ $A -eq 0 ];then
    /usr/local/nginx/sbin/nginx
    # 等待一小会再次检查nginx，如果没有启动成功，则停止keepalived，使其启动备用机
    sleep 3
    if [ `ps -C nginx --no-header |wc -l` -eq 0 ];then
        killall keepalived
    fi
fi

增加运行权限：chmod +x /etc/keepalived/check_nginx_alive_or_not.sh

(2).配置keepalived监听nginx脚本

vrrp_script check_nginx_alive {
    script "/etc/keepalived/check_nginx_alive_or_not.sh"
    interval 2 # 每隔两秒运行上一行脚本
    weight 10 # 如果脚本运行成功，则升级权重+10
    # weight -10 # 如果脚本运行失败，则升级权重-10
}

(3).在VRRP_instance中新增监控的脚本。

track_script {
    check_nginx_alive   # 追踪 nginx 脚本
}

(4).重启keepalived使配置文件生效

Systemctl restart keepalived

7.实现keepalived双主热备

先修改核心配置文件
主节点配置：

global_defs {
   router_id keep_171
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.161
    }
}

vrrp_instance VI_2 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 52
    priority 80
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.162
    }
}

备用节点配置：

global_defs {
   router_id keep_172
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 80
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.161
    }
}

vrrp_instance VI_2 {
    state MASTER
    interface ens33
    virtual_router_id 52
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.162
    }
}