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。因此需要两台以上的Nginx服务器对外提供服务，这样的话就可以解决其中一台宕机了，另外一台还能对外提供服务。

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 (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

  • VRRP介绍

VRRP协议将两台或多台路由器设备虚拟成一个设备，对外提供虚拟路由器IP，而在路由器组内部，如果实际拥有这个对外IP的路由器如果工作正常的话就是MASTER，MASTER实现针对虚拟路由器IP的各种网络功能。其他设备不拥有该虚拟IP，状态为BACKUP，除了接收MASTER的VRRP状态通告信息以外，不执行对外的网络功能。当主机失效时，BACKUP将接管原先MASTER的网络功能。
VRRP可以把一个虚拟路由器的责任动态分配到局域网上的 VRRP 路由器中的一台。其中的虚拟路由即Virtual路由是由VRRP路由群组创建的一个不真实存在的路由，这个虚拟路由也是有对应的IP地址。而且VRRP路由1和VRRP路由2之间会有竞争选择，通过选择会产生一个Master路由和一个Backup路由。
Master路由和Backup路由之间会有一个心跳检测，Master会定时告知Backup自己的状态，如果在指定的时间内，Backup没有接收到这个通知内容，Backup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。
Master路由有一个特权就是虚拟路由和后端服务器都是通过Master进行数据传递交互的，而备份节点则会直接丢弃这些请求和数据，不做处理，只是去监听Master的状态

  • 环境准备 | VIP | IP | 主机名 | 主/从 | | —- | —- | —- | —- | | | 192.168.28.177 | keepalived1 | Master | | 192.168.28.253 | | | | | | 192.168.28.94 | keepalived2 | Backup |

安装Keepalived

安装完成后，有两个文件，一个是 /etc/keepalived/keepalived.conf(keepalived的系统配置文件，我们主要操作的就是该文件)，一个是/usr/local/sbin目录下的keepalived,是系统配置脚本，用来启动和关闭keepalived

  1. 1. 从官方网站下载keepalived,官网地址https://keepalived.org/
  2.      wget https://keepalived.org/software/keepalived-2.1.5.tar.gz
  3. 2. 创建keepalived目录，方便管理资源
  4.      mkdir keepalived
  5. 3. 将压缩文件进行解压缩，解压缩到指定的目录
  6.     tar -zxf keepalived-2.1.5.tar.gz -C keepalived/
  7. 4. 对keepalived进行配置，编译和安装
  8.     cd keepalived/keepalived-2.1.5
  9.     ./configure --sysconf=/etc --prefix=/usr/local
  10.     make && make install

Keepalived配置文件介绍

  1. # global全局部分：
  2. global_defs {
  3.    # 通知邮件，当keepalived发送切换时需要发email给具体的邮箱地址
  4.    notification_email {
  5.      tom@itcast.cn
  6.      jerry@itcast.cn
  7.    }
  8.    # 设置发件人的邮箱信息
  9.    notification_email_from zhangsan@163.cn
  10.    # 指定smpt服务地址
  11.    smtp_server 192.168.200.1
  12.    # 指定smpt服务连接超时时间
  13.    smtp_connect_timeout 30
  14.    # 运行keepalived服务器的一个标识，可以用作发送邮件的主题信息
  15.    router_id LVS_DEVEL
  16.    # 默认是不跳过检查。检查收到的VRRP通告中的所有地址可能会比较耗时，设置此命令的意思是，如果通告与接收的上一个通告来自相同的master路由器，则不执行检查(跳过检查)
  17.    vrrp_skip_check_adv_addr
  18.    # 严格遵守VRRP协议。
  19.    vrrp_strict
  20.    # 在一个接口发送的两个免费ARP之间的延迟。可以精确到毫秒级。默认是0
  21.    vrrp_garp_interval 0
  22.    # 在一个网卡上每组na消息之间的延迟时间，默认为0
  23.    vrrp_gna_interval 0
  24. }
  26. # VRRP部分，该部分可以包含以下四个子模块
  27. 1. vrrp_script
  28. 2. vrrp_sync_group
  29. 3. garp_group
  30. 4. vrrp_instance
  31. # 我们会用到第一个和第四个，
  32. # 设置keepalived实例的相关信息，VI_1为VRRP实例名称
  33. vrrp_instance VI_1 {
  34.       # 有两个值可选MASTER主 BACKUP备
  35.     state MASTER      
  36.     # vrrp实例绑定的接口，用于发送VRRP包[当前服务器使用的网卡名称]
  37.     interface ens192        
  38.     # 指定VRRP实例ID，范围是0-255
  39.     virtual_router_id 51
  40.     # 指定优先级，优先级高的将成为MASTER
  41.     priority 100        
  42.     # 指定发送VRRP通告的间隔，单位是秒
  43.     advert_int 1        
  44.     # vrrp之间通信的认证信息
  45.     authentication {    
  46.           # 指定认证方式。PASS简单密码认证(推荐)
  47.         auth_type PASS
  48.         # 指定认证使用的密码，最多8位
  49.         auth_pass 1111    
  50.     }
  51.     virtual_ipaddress {
  52.        # 虚拟IP地址设置虚拟IP地址，供用户访问使用，可设置多个，一行一个
  53.         192.168.28.253
  54.     }
  55. }

访问测试

启动keepalived之前的网卡配置

  • 177机器配置

image.png

  • 94机器配置

image.png

启动Keepalived之后的配置

cd /usr/local/sbin
./keepalived

  • 177机器配置

177被选为master
image.png

  • 94机器配置

94没有改变
image.png

关闭177上的keepalived观察94变化

关闭177后，虚拟ip切换到94上去了
虚拟IP(VIP)会在MASTER节点上，当MASTER节点上的keepalived出问题以后，因为BACKUP无法收到MASTER发出的VRRP状态通过信息，就会直接升为MASTER。VIP也会”漂移”到新的MASTER。

  • 177机器

image.png

  • 94机器

image.png

  • 访问虚拟ip来控制nginx

访问http://192.168.28.253:8069/
image.png

自动切换keepalived主

想让vip进行切换，就必须要把服务器上的keepalived进行关闭，在keepalived所在服务器的nginx出现问题后，把keepalived关闭掉，就可以让VIP执行另外一台服务器。
keepalived只能做到对网络故障和keepalived本身的监控，即当出现网络故障或者keepalived本身出现问题时，进行切换。但是不同的场景需要不同的条件来判断是否需要进行主备切换。

  • 在keepalived配置文件中添加对应的配置像

    1. v# rrp_script 脚本名称
    2. {
    3.   script "脚本位置"
    4.   interval 3 #执行时间间隔
    5.   weight -20 #动态调整vrrp_instance的优先级
    6. }

  • 编写脚本

Linux ps命令用于显示当前进程 (process) 的状态。
-C(command) :指定命令的所有进程
—no-header 排除标题

  1. #!/bin/bash
  2. num=`ps -C nginx --no-header | wc -l`
  3. if [ $num -eq 0 ];then
  4.  /usr/local/nginx/sbin/nginx
  5.  sleep 2
  6.  if [ `ps -C nginx --no-header | wc -l` -eq 0 ]; then
  7.   killall keepalived
  8.  fi
  9. fi
  • 为脚本文件设置权限

chmod 755 ck_nginx.sh

  • 将脚本添加到
    1. vrrp_script ck_nginx {
    2.  # 执行脚本的位置
    3.  script "/etc/keepalived/ck_nginx.sh" 
    4.  # 执行脚本的周期，秒为单位
    5.  interval 2        
    6.  # 权重的计算方式
    7.  weight -20        
    8. }
    9. vrrp_instance VI_1 {
    10.   state MASTER
    11.   interface ens192
    12.   virtual_router_id 10
    13.   priority 100
    14.   advert_int 1
    15.   authentication {
    16.       auth_type PASS
    17.       auth_pass 1111
    18.   }
    19.   virtual_ipaddress {
    20.       192.168.28.253
    21.   }
    22.   track_script {
    23.     ck_nginx
    24.   }
    25. }
    如果效果没有出来，可以使用 tail -f /var/log/messages查看日志信息，找对应的错误信息。