Keepalived+Nginx实现高可用（HA）

Posted 2022-12-05 xyang0917

keepalived的HA分为抢占模式和非抢占模式，抢占模式即MASTER从故障中恢复后，会将VIP从BACKUP节点中抢占过来。非抢占模式即MASTER恢复后不抢占BACKUP升级为MASTER后的VIP。下面分别介绍CentOS7下抢占模式和非抢占模式的配置方式：

1、方案规划

VIP	IP	主机名	nginx端口
192.168.1.210	192.168.1.201	nginx-01	80
192.168.1.210	192.168.1.202	nginx-02	80

两台服务器的VIP为：192.168.1.210

分别在两台WEB服务器安装nginx和keepalived：
1、安装Nginx，请参考《Nginx源码安装》
2、安装Keepalived，请参考《Keepalived安装与配置》
3、防火墙添加arrp组播规则，或关闭防火墙
1> iptables

shell> vi /etc/sysconfig/iptables  
-A INPUT -p vrrp -d 224.0.0.18/32 -j ACCEPT

2> firewall

firewall-cmd --direct --permanent --add-rule ipv4 filter INPUT 0 --in-interface enp4s0 --destination 224.0.0.18 --protocol vrrp -j ACCEPT
firewall-cmd --reload

4、关闭selinux

shell> vi /etc/sysconfig/selinux
#修改:
SELINUX=disabled
#setenforce 0

2、抢占模式配置

编辑/etc/keepalived/keepalived.conf配置文件

1> MASTER（192.168.1.201）：

global_defs 
   router_id nginx_01  #标识本节点的名称，通常为hostname


## keepalived会定时执行脚本并对脚本执行的结果进行分析,动态调整vrrp_instance的优先级。
##如果脚本执行结果为0,并且weight配置的值大于0,则优先级相应的增加。如果脚本执行结果非0,
##并且weight配置的值小于 0,则优先级相应的减少。其他情况,维持原本配置的优先级,即配置文件中priority对应的值。
vrrp_script chk_nginx 
       script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"
       interval 2  #每2秒检测一次nginx的运行状态
       weight -20  #失败一次，将自己的优先级-20


vrrp_instance VI_1 
    state MASTER                  # 状态，主节点为MASTER，备份节点为BACKUP
    interface enp0s3              # 绑定VIP的网络接口，通过ifconfig查看自己的网络接口
    virtual_router_id 51          # 虚拟路由的ID号,两个节点设置必须一样,可选IP最后一段使用,相同的VRID为一个组,他将决定多播的MAC地址
    mcast_src_ip 192.168.1.201    # 本机IP地址
    priority 100                  # 节点优先级，值范围0～254，MASTER要比BACKUP高
    advert_int 1                  # 组播信息发送时间间隔，两个节点必须设置一样，默认为1秒
    # 设置验证信息，两个节点必须一致
    authentication 
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    
    # 虚拟IP，两个节点设置必须一样。可以设置多个，一行写一个
    virtual_ipaddress 
        192.168.1.210
    

    track_script 
       chk_nginx  # nginx存活状态检测脚本
    

2> BACKUP（192.168.1.202）

global_defs 
   router_id nginx_02


vrrp_script chk_nginx 
    script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"
    interval 2
    weight -20


vrrp_instance VI_1 
    state BACKUP
    interface enp0s3
    virtual_router_id 51
    mcast_src_ip 192.168.1.202
    priority 90
    advert_int 1
    authentication 
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    
    virtual_ipaddress 
        192.168.1.210
    

    track_script 
       chk_nginx
    

3> 创建nginx服务检测脚本

分别在主备服务器/etc/keepalived目录下创建nginx_check.sh脚本，并为其添加执行权限chmod +x /etc/keepalived/nginx_check.sh。用于keepalived定时检测nginx的服务状态，如果nginx停止了，会尝试重新启动nginx，如果启动失败，会将keepalived进程杀死，将vip漂移到备份机器上。

#!/bin/bash
A=`ps -C nginx --no-header | wc -l`
if [ $A -eq 0 ];then
    /opt/nginx/sbin/nginx #尝试重新启动nginx
    sleep 2  #睡眠2秒
    if [ `ps -C nginx --no-header | wc -l` -eq 0 ];then
        killall keepalived #启动失败，将keepalived服务杀死。将vip漂移到其它备份节点
    fi
fi

4> 启动keepalived服务

shell> service keepalived start
shell> ps -ef | grep keepalived
[root@localhost ~]# ps -ef | grep keepalived
root       865     1  0 23:36 ?        00:00:00 keepalived -D
root       869   865  0 23:36 ?        00:00:00 keepalived -D
root       870   865  0 23:36 ?        00:00:00 keepalived -D

如果看到如上进程信息，表示keepalived已经启动成功。下面用ip add命令查看vip绑定的情况，如下图所示：

从上图可以看出，vip地址192.168.1.210绑定在MASTER（192.168.1.201）的enp0s3网卡上。

5> 测试故障转移

将MASTER上的keepalived停止，查看vip是否会漂移到192.168.2.202上。

停止201的keepalived服务：

shell> service keepalived stop
shell> ip addr

从上图可以看出，vip已经成功从201漂移到了202。此时再将201的keepalived服务启动后，由于201是MASTER，所以会将202的VIP抢占过来。

启动201的keepalived服务：

shell> service keepalived start

结果VIP又回到了201，如下图所示：

3、非抢占模式

master从故障中恢复后，不会抢占备份节点的vip

1> MASTER（192.168.1.201）：

global_defs 
   router_id nginx_01  #标识本节点的名称，通常为hostname


vrrp_script chk_nginx 
       script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"
       interval 2 
       weight -20


vrrp_instance VI_1 
    state BACKUP                  
    interface enp0s3              
    virtual_router_id 51          
    mcast_src_ip 192.168.1.201    
    priority 100                  
    advert_int 1                  
    nopreempt
    authentication 
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    
    virtual_ipaddress 
        192.168.1.210
    

    track_script 
       chk_nginx  # nginx存活状态检测脚本
    

2> BACKUP（192.168.1.202）

global_defs 
   router_id nginx_02


vrrp_script chk_nginx 
    script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"
    interval 2
    weight -20


vrrp_instance VI_1 
    state BACKUP
    interface enp0s3
    virtual_router_id 51
    mcast_src_ip 192.168.1.202
    priority 90
    advert_int 1
    nopreempt
    authentication 
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    
    virtual_ipaddress 
        192.168.1.210
    
    track_script 
       chk_nginx
    

和非抢占模式的配置相比，只改了两个地方：
1> 在vrrp_instance块下两个节点各增加了nopreempt指令，表示不争抢vip
2> 节点的state都为BACKUP
两个keepalived节点都启动后，默认都是BACKUP状态，双方在发送组播信息后，会根据优先级来选举一个MASTER出来。由于两者都配置了nopreempt，所以MASTER从故障中恢复后，不会抢占vip。这样会避免VIP切换可能造成的服务延迟。