实践：在CentOS7.3部署 keepalived 高可用nginx（负载均衡）

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了实践：在CentOS7.3部署 keepalived 高可用nginx（负载均衡）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

背景:

既然有了Lvs+keepalived这样高性能的组合，那为何还要有nginx+keepalived呢，keepalived的初衷就是为了Lvs而设计的，我们都知道Lvs是一个四层的负载均衡设备，虽然有着高性能的优势，但同时它却没有后端服务器的健康检查机制，keepalived为lvs设计了一系列的健康检查机制TCP_CHECK,UDP_CHECK,HTTP_GET等。同时lvs也可以自己写健康检查脚脚本。或者结合ldirectory来实现后端检测。但是固LVS始终无法摆脱它是一个四层设备，无法对上层协议进行解析。Nginx不一样,Nginx是一个七层的设备可以对七层协议进行解析，可以对一些请求进行过滤，还可以对请求结果进行缓存。这些都是Nginx独有的优势。但是keepalived并没有为Nginx提供健康检测。需要自己去写一些脚步来进行健康检测。关于keepalived+lvs的构建可参考我的另一篇博文:

http://ljohn.blog.51cto.com/11932290/1980547

废话不多说开始构建 keppalived+nginx 高可用集群

1、首先还是要准备环境

四台机器

192.168.0.56 ---> proxy1 (nginx)

192.168.0.57 ---> proxy2 (nginx)

192.168.0.58 ---> web1 (httpd)

192.168.0.59 ---> web1 (httpd)

拓扑

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注：

1、这里需要保持4台机器时间同步
# ntpdate IP(ntp时钟服务器自行搭建不多介绍)
*/5 * * * * root /usr/sbin/ntpdate 192.168.1.99 &>/dev/null;hwclock -w
2、为了操作的方便后面配置对所有参与机器进行免密处理
# ssh-keygen -t rsa -P ‘‘ -f "/root/.ssh/id_rsa"
# for i in 56 57 58 59;do ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub [email protected]$i;done


2、配置realserver(web1和web2)

a、安装web程序

注意这里的realserver 可以是任何web容器（tomcat、jetty、httpd、nginx..）,因为是学习，所以这里使用httpd来演示

#yum install httpd -y
#systemctl restart httpd
# netstat -nultp| grep httpd##确保httpd启动
tcp6       0      0 :::80                   :::*                    LISTEN      4619/httpd
配置页面
web1：
# echo "<h1>The page from web1(58)</h1>" > /var/www/html/index.html
web2：
# echo "<h1>The page from web1(59)</h1>" > /var/www/html/index.html

b、设置VIP及内核参数

# cat setka.sh
#!/bin/bash
vip=192.168.0.100
case $1 in
start)
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
ifconfig lo:0 $vip broadcast $vip netmask 255.255.255.255 up
;;
stop)
ifconfig lo:0 down
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
;;
esac
# bash setka.sh start#运行该脚本设置相关内核参数及VIP地址。
# cat /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore##内核参数设置成功
1
# cat /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
2
# ifconfig lo:0#VIP设置成功
lo:0      Link encap:Local Loopback
inet addr:192.168.137.10  Mask:255.255.255.255
UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1
# scp setka.sh [email protected]:/root #拷贝一份给RS2并执行
setka.sh                                                                                         100%  547     0.5KB/s   00:00

3、配置nginx proxy1和2 负载均衡

a、两台proxy都安装nginx

yum install -y nginx

b、配置nginx proxy

vim /etc/nginx/nginx.conf
upstream backserver {
server 192.168.0.58:80 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=3s;
server 192.168.0.59:80 weight=2 max_fails=3 fail_timeout=3s;
}
server {
listen       80;
server_name  localhost;
location / {
root   html;
index  index.html index.htm;
proxy_pass http://backserver;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}

复制一份至另一台proxy(nginx)

# scp /etc/nginx/nginx.conf [email protected]:/etc/nginx/nginx.conf
# systemctl restart nginx；ssh 192.168.0.57 ‘systemctl restart nginx’

c、测试访问

# for i in {1..10};do curl http://192.168.0.56;done
<h1>The page from web1(58)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(58)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(58)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(58)</h1>
# for i in {1..10};do curl http://192.168.0.57;done
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(58)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(58)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(58)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>

#注：这里可以看出，每台proxy(nginx) 都完成了负载均衡配置,且实现了负载均衡调度。细心的同学发现后端real server 配置的权重1：2，调度大致请求调度返回也为1：2

4、配置keepalived 高可用nginx

a、每台proxy安装httpd 和keepalived

# yum install -y httpd keepalived

每台proxy 配置Sorry页面，这里一旦后端服务器同时无法访问，会自动调用本地的httpd服务

# echo "<h1>Sorry,Under maintances(56).</h1>" >/var/www/html/index.html
# echo "<h1>Sorry,Under maintances(57).</h1>" >/var/www/html/index.html
# 编辑各个proxy 的 nginx.conf，添加在upstream下添加
server 127.0.0.1:8080 backup;
或者：# sed -i ‘/server 192.168.0.59:80 weight=2 max_fails=3 fail_timeout=3s;/a\server 127.0.0.1:8080 backup;‘ /etc/nginx/nginx.conf

b、编辑配置文件

proxy1:

# cat /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
[email protected]    #定义邮箱报警的邮箱地址
}
notification_email_from [email protected] #定义发送报警信息的地址
smtp_server 127.0.0.1 #定义发送邮件的邮件服务器地址
smtp_connect_timeout 30 #定义发送邮件的超时时间
router_id ha_nginx #全局标识
}
vrrp_script chk_nginx {    #定义检查nginx服务的脚本
script "/etc/keepalived/chk_nginx.sh"  #脚本重启nginx,如果进程还是无法检测到，则强制停止keepalived
interval 2 #检查的间隔时间
weight -2 #检查失败的话权重减2
fall 2 #检查失败2次才认为是真正的检查失败
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface ens33
virtual_router_id 51
priority 100  #备用机器的keepalived的权重要小于这个权重，并且当nginx服务挂掉后100-2要小于备用机器的权重。
advert_int 1
smtp_alert #比较重要 定义使用邮件发送，不然上面的邮件定义都是没有用的，使用了这个当状态发生改变就会发送邮件报警
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
track_script {    #定义使用哪个脚本来检查。
chk_nginx
}
virtual_ipaddress {
192.168.0.100/16 dev=ens33
}
}

##拷贝配置文件至proxy2

# scp /etc/keepalived/keepalived.conf [email protected]:/etc/keepalived/keepalived.conf

proxy2：

修改keepalived.conf 如下两个参数：

state BACKUP

priority 99

#这里贴出我实验的配置

# cat /etc/keepalived/keepalived.conf

! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
[email protected]    #定义邮箱报警的邮箱地址
}
notification_email_from [email protected] #定义发送报警信息的地址
smtp_server 127.0.0.1 #定义发送邮件的邮件服务器地址
smtp_connect_timeout 30 #定义发送邮件的超时时间
router_id ha_nginx #全局标识
}
vrrp_script chk_nginx {    #定义检查nginx服务的脚本
script "/etc/keepalived/chk_nginx.sh" #脚本重启nginx,如果进程还是无法检测到，则强制停止keepalived
interval 2 #检查的间隔时间
weight -2 #检查失败的话权重减2
fall 2 #检查失败2次才认为是真正的检查失败
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface ens33
virtual_router_id 51
priority 99  #备用机器的keepalived的权重要小于这个权重，并且当nginx服务挂掉后100-2要小于备用机器的权重。
advert_int 1
smtp_alert #比较重要 定义使用邮件发送，不然上面的邮件定义都是没有用的，使用了这个当状态发生改变就会发送邮件报警
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
track_script {    #定义使用哪个脚本来检查。
chk_nginx
}
virtual_ipaddress {
192.168.0.100/16 dev=ens33
}
}

c、nginx检测脚本

#脚本先判断是否有nginx进程，然后如果没有，则会重启nginx,如果进程还是无法检测到，则强制停止keepalived，启用备用节点的作为master。

#该脚本可以有效防止HA脑裂，发现无发启动nginx尝试重启，不行再将keepalived关闭，彻底移除此节点。

#cat /etc/keepalived/chk_nginx.sh
#!/bin/bash
N=`ps -C nginx --no-header|wc -l`
if [ $N -eq 0 ];then
systemctl restart keepalived
sleep 1
if [ `ps -C nginx --no-header|wc -l` -eq 0 ];then
systemctl stop keepalived
fi
fi

d、启动keepalived及nginx

# systemctl restart nginx;ssh 192.168.0.57 ‘systemctl restart nginx‘
# systemctl restart keepalived.service;ssh 192.168.0.57 ‘systemctl restart keepalived.service‘

5、测试

1、查看地址是否在proxy1上：

# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
link/ether 00:0c:29:d6:84:65 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
 inet 192.168.0.56/24 brd 192.168.0.255 scope global ens33
valid_lft forever preferred_lft forever
  inet 192.168.0.100/16 scope global ens33:1
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::20c:29ff:fed6:8465/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever

测试网页是否能够打开。

# for i in {1..5};do curl http://192.168.0.100;done
<h1>The page from web1(58)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(58)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>

这里能够正常访问，测试通过。

2、关闭主节点的keepalived测试VIP是否能够漂移至备用节点

[[email protected] keepalived]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
link/ether 00:0c:29:7c:92:ae brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
   inet 192.168.0.57/24 brd 192.168.0.255 scope global ens33
valid_lft forever preferred_lft forever
 inet 192.168.0.100/16 scope global ens33:1
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::20c:29ff:fe7c:92ae/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever

查看VIP是否能正常访问

# for i in {1..5};do curl http://192.168.0.100;done
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(58)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>

这里能够正常访问，测试通过。

5、由于我们配置的抢占模式，一旦主节点恢复，则VIP会直接漂回去。

[[email protected] ~]# systemctl  start  keepalived
[[email protected] ~]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
link/ether 00:0c:29:d6:84:65 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.0.56/24 brd 192.168.0.255 scope global ens33
valid_lft forever preferred_lft forever
  inet 192.168.0.100/16 scope global ens33:1
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::20c:29ff:fed6:8465/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever

测试VIP访问

# for i in {1..5};do curl http://192.168.0.100;done
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(58)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>
<h1>The page from web1(59)</h1>

VIP地址又被主节点抢回来，服务正常访问，通过测试

最后我们来看下一下备用节点的在主节点keepalived关闭时，系统到底做了什么

##查看日志，观察VIP漂移的整个过程

1、传递MASTER的状态

2、设置自己为MASTER状态，

3、设置VIP 虚拟地址

4、发送ARP广播地址 ，地址为：192.168.0.100 #告诉大家我现在叫MASTER，对外提供服务了。

备用节点上/var/log/messages：

Nov 13 16:46:02 localhost Keepalived_vrrp[12348]: VRRP_Instance(VI_1) Transition to MASTER STATE

Nov 13 16:46:03 localhost Keepalived_vrrp[12348]: VRRP_Instance(VI_1) Entering MASTER STATE

Nov 13 16:46:03 localhost Keepalived_vrrp[12348]: VRRP_Instance(VI_1) setting protocol VIPs.

Nov 13 16:46:03 localhost Keepalived_vrrp[12348]: Sending gratuitous ARP on ens33 for 192.168.0.100

Nov 13 16:46:03 localhost Keepalived_vrrp[12348]: VRRP_Instance(VI_1) Sending/queueing gratuitous ARPs on ens33 for 192.168.0.100

Nov 13 16:46:03 localhost Keepalived_vrrp[12348]: Sending gratuitous ARP on ens33 for 192.168.0.100

Nov 13 16:46:03 localhost Keepalived_vrrp[12348]: Sending gratuitous ARP on ens33 for 192.168.0.100

Nov 13 16:46:03 localhost Keepalived_vrrp[12348]: Sending gratuitous ARP on ens33 for 192.168.0.100

Nov 13 16:46:03 localhost Keepalived_vrrp[12348]: Sending gratuitous ARP on ens33 for 192.168.0.100

Nov 13 16:46:03 localhost Keepalived_vrrp[12348]: Remote SMTP server [127.0.0.1]:25 connected.

FAQ：

Q：再/var/log/messages日志中发现：Unable to access script `killall`

A：因为centos7精简安装，没有killall命令，需要安装一下

# yum install psmisc -y

至此在CentOS7.3上完成了：keepalived 高可用nginx，有兴趣的同学可以玩一下，有什么问题，还请批评指正。


参考博文：

http://forlinux.blog.51cto.com/8001278/1404936

http://www.178linux.com/75428

本文出自 “Ljohn” 博客，请务必保留此出处http://ljohn.blog.51cto.com/11932290/1981369

以上是关于实践：在CentOS7.3部署 keepalived 高可用nginx（负载均衡）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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