Nginx keepalived

什么是高可用？

高可用HA（High Availability）是分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一，它通常是指，通过设计减少系统不能提供服务的时间。
如果一个系统能够一直提供服务，那么这个可用性则是百分之百，但是天有不测风云。所以只能尽可能的去减少服务的故障。

解决的问题？

在生产环境上很多时候是以Nginx做反向代理对外提供服务，但是一天Nginx难免遇见故障，如：服务器宕机。当Nginx宕机那么所有对外提供的接口都将导致无法访问。
虽然无法保证服务器百分之百可用，但是也得想办法避免这种悲剧，今天使用keepalived来实现Nginx的高可用。

双机热备方案

这种方案是国内企业中最为普遍的一种高可用方案，双机热备其实就是指一台服务器在提供服务，另一台为某服务的备用状态，当一台服务器不可用另外一台就会顶替上去。

keepalived是什么？

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 (Virtual Router Redundancy Protocol ，虚拟路由器冗余协议）功能。
因此，Keepalived除了能够管理LVS软件外，还可以作为其他服务（例如：Nginx、Haproxy、MySQL等）的高可用解决方案软件

故障转移机制

Keepalived高可用服务之间的故障切换转移，是通过VRRP 来实现的。
在 Keepalived服务正常工作时，主 Master节点会不断地向备节点发送（多播的方式）心跳消息，用以告诉备Backup节点自己还活着，当主 Master节点发生故障时，就无法发送心跳消息，备节点也就因此无法继续检测到来自主 Master节点的心跳了，于是调用自身的接管程序，接管主Master节点的 IP资源及服务。
而当主 Master节点恢复时，备Backup节点又会释放主节点故障时自身接管的IP资源及服务，恢复到原来的备用角色。

实现过程

准备工作

192.168.16.128
192.168.16.129
两台虚拟机。安装好Nginx

安装Nginx

更新yum源文件：

  1. rpm -ivh http://nginx.org/packages/centos/7/noarch/RPMS/nginx-release-centos-7-0.el7.ngx.noarch.rpm
  2. wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo

安装Nginx：

  1. yum -y install  nginx

操作命令：

  1. systemctl start nginx; #启动Nginx
  2. systemctl stop nginx; #停止Nginx

安装keepalived

yum方式直接安装即可，该方式会自动安装依赖：

  1. yum -y install keepalived

修改主机（192.168.16.128）keepalived配置文件

yum方式安装的会生产配置文件在/etc/keepalived下：

  1. vim keepalived.conf
  2. keepalived.conf:
  3. #检测脚本
  4. vrrp_script chk_http_port {
  5.     script "/usr/local/src/check_nginx_pid.sh" #心跳执行的脚本，检测nginx是否启动
  6.     interval 2                          #（检测脚本执行的间隔，单位是秒）
  7.     weight 2                            #权重
  8. }
  9. #vrrp 实例定义部分
  10. vrrp_instance VI_1 {
  11.     state MASTER            # 指定keepalived的角色，MASTER为主，BACKUP为备
  12.     interface ens33         # 当前进行vrrp通讯的网络接口卡(当前centos的网卡) 用ifconfig查看你具体的网卡
  13.     virtual_router_id 66    # 虚拟路由编号，主从要一直
  14.     priority 100            # 优先级，数值越大，获取处理请求的优先级越高
  15.     advert_int 1            # 检查间隔，默认为1s(vrrp组播周期秒数)
  16.     #授权访问
  17.     authentication {
  18.         auth_type PASS #设置验证类型和密码，MASTER和BACKUP必须使用相同的密码才能正常通信
  19.         auth_pass 1111
  20.     }
  21.     track_script {
  22.         chk_http_port            #（调用检测脚本）
  23.     }
  24.     virtual_ipaddress {
  25.         192.168.16.130            # 定义虚拟ip(VIP)，可多设，每行一个
  26.     }
  27. }

virtual_ipaddress 里面可以配置vip，在线上通过vip来访问服务。
interface需要根据服务器网卡进行设置通常查看方式ip addr
authentication配置授权访问后备机也需要相同配置

修改备机（192.168.16.129）keepalived配置文件

keepalived.conf：

  1. #检测脚本
  2. vrrp_script chk_http_port {
  3.     script "/usr/local/src/check_nginx_pid.sh" #心跳执行的脚本，检测nginx是否启动
  4.     interval 2                          #（检测脚本执行的间隔）
  5.     weight 2                            #权重
  6. }
  7. #vrrp 实例定义部分
  8. vrrp_instance VI_1 {
  9.     state BACKUP                        # 指定keepalived的角色，MASTER为主，BACKUP为备
  10.     interface ens33                      # 当前进行vrrp通讯的网络接口卡(当前centos的网卡) 用ifconfig查看你具体的网卡
  11.     virtual_router_id 66                # 虚拟路由编号，主从要一直
  12.     priority 99                         # 优先级，数值越大，获取处理请求的优先级越高
  13.     advert_int 1                        # 检查间隔，默认为1s(vrrp组播周期秒数)
  14.     #授权访问
  15.     authentication {
  16.         auth_type PASS #设置验证类型和密码，MASTER和BACKUP必须使用相同的密码才能正常通信
  17.         auth_pass 1111
  18.     }
  19.     track_script {
  20.         chk_http_port                   #（调用检测脚本）
  21.     }
  22.     virtual_ipaddress {
  23.         192.168.16.130                   # 定义虚拟ip(VIP)，可多设，每行一个
  24.     }
  25. }

检测脚本：

  1. #!/bin/bash
  2. #检测nginx是否启动了
  3. A=`ps -C nginx --no-header |wc -l`        
  4. if [ $A -eq 0 ];then    #如果nginx没有启动就启动nginx                        
  5.       systemctl start nginx                #重启nginx
  6.       if [ `ps -C nginx --no-header |wc -l` -eq 0 ];then    #nginx重启失败，则停掉keepalived服务，进行VIP转移
  7.               killall keepalived                    
  8.       fi
  9. fi

脚本授权：chmod 775 check_nginx_pid.sh
说明：脚本必须通过授权，不然没权限访问啊，在这里两条服务器执行、VIP(virtual_ipaddress:192.168.16.130)，在生产环境是直接通过vip来访问服务。
模拟nginx故障：
修改两个服务器默认访问的Nginx的html页面作为区别。
首先访问192.168.16.130，通过vip进行访问，页面显示192.168.16.128；说明当前是主服务器提供的服务。
这个时候192.168.16.128主服务器执行命令：

  1. systemctl stop nginx; #停止nginx

再次访问vip(192.168.16.130)发现这个时候页面显示的还是：192.168.16.128，这是脚本里面自动重启。
现在直接将192.168.16.128服务器关闭，在此访问vip(192.168.16.130)现在发现页面显示192.168.16.129，这个时候keepalived就自动故障转移了，一套企业级生产环境的高可用方案就搭建好了。
keepalived中还有许多功能比如：邮箱提醒等等，可以去官网看看文档。