Keepalived 实现 nginx 高可用

Posted 2020-10-29 Tiger Expensive

　一、什么是 keepalived

　　Keepalived是一个免费开源的，用C编写的类似于layer3, 4 & 7交换机制软件，具备我们平时说的第3层、第4层和第7层交换机的功能。主要提供loadbalancing（负载均衡）和 high-availability（高可用）功能，负载均衡实现需要依赖Linux的虚拟服务内核模块（ipvs），而高可用是通过VRRP协议实现多台机器之间的故障转移服务。 

 

 

　　上图是Keepalived的功能体系结构，大致分两层：用户空间（user space）和内核空间（kernel space）。 
内核空间：主要包括IPVS（IP虚拟服务器，用于实现网络服务的负载均衡）和NETLINK（提供高级路由及其他相关的网络功能）两个部份。 
用户空间：

• WatchDog：负载监控checkers和VRRP进程的状况
• VRRP Stack：负载负载均衡器之间的失败切换FailOver，如果只用一个负载均稀器，则VRRP不是必须的。
• Checkers：负责真实服务器的健康检查healthchecking，是keepalived最主要的功能。换言之，可以没有VRRP Stack，但健康检查healthchecking是一定要有的。
• IPVS wrapper：用户发送设定的规则到内核ipvs代码
• Netlink Reflector：用来设定vrrp的vip地址等。

　　Keepalived的所有功能是配置keepalived.conf文件来实现的。

 

　　二、安装 keepalived

　　下载keepalived地址：http://www.keepalived.org/download.html　

　wget  http://www.keepalived.org/software/keepalived-1.4.1.tar.gz
　#指定解压路径
　tar -zxvf keepalived-1.4.1.tar.gz -C /usr/local/
　#安装依赖的软件包
　yum install -y openssl openssl-devel
　#安装和编译
  cd /usr/local/keepalived-1.4.1/ && ./configure --prefix=/usr/local/keepalived

　　 make && make install

　　keepalived安装成Linux系统服务

　　 keepalived的默认安装路径（默认路径：/usr/local）此处没有使用默认安装方式

mkdir /etc/keepalived

cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/

然后复制keepalived脚本文件：

cp /usr/local/keepalived-1.4.1/keepalived/etc/init.d/keepalived /etc/init.d/ 

（或 ： cp /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/init.d/）

cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/

ln -s /usr/local/sbin/keepalived /usr/sbin/

ln -s /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /sbin/

可以设置开机启动：chkconfig keepalived on

　　service keepalived start

　　service keepalived stop

　三、配置nginx主备自动重启

　　两台 linux 电脑安装了 nginx

　　备注：nginx 已成功安装在默认路径   /usr/local/nginx

　　修改 keepalived 的配置文件 vim /etc/keepalived/keepalived.conf

　　可以备份源配置文件粘贴下面配置 mv /etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf.bak

　　vim /etc/keepalived/keepalived.conf      :wq

　　vim /etc/keepalived/nginx_check.sh

　　赋予可执行权限：chmod +x /etc/keepalived/nginx_check.sh

　　

　　 /usr/local/nginx/sbin/nginx

 

  　　service keepalived start

 

  　　ps -ef | grep nginx

 

  　　ps -ef | grep keepalived

 

　　

! Configuration File for keepalived

vrrp_script chk_nginx {
    script "/etc/keepalived/nginx_check.sh" #运行脚本，脚本内容下面有，就是起到一个nginx宕机以后，自动开启服务
    interval 2 #检测时间间隔
    weight -20 #如果条件成立的话，则权重 -20
}
# 定义虚拟路由，VI_1 为虚拟路由的标示符，自己定义名称
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER #来决定主从
    interface enth1 # 绑定虚拟 IP 的网络接口，根据自己的机器填写
    virtual_router_id 121 # 虚拟路由的 ID 号， 两个节点设置必须一样
    mcast_src_ip 192.168.110.141 #填写本机ip
    priority 100 # 节点优先级,主要比从节点优先级高
    nopreempt # 优先级高的设置 nopreempt 解决异常恢复后再次抢占的问题
    advert_int 1 # 组播信息发送间隔，两个节点设置必须一样，默认 1s
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    # 将 track_script 块加入 instance 配置块
    track_script {
        chk_nginx #执行 Nginx 监控的服务
    }i

    viirtual_ipaddress {
        192.168.110.110 # 虚拟ip,也就是解决写死程序的ip怎么能切换的ip,也可扩展，用途广泛。可配置多个。
    }
}

keepalived.conf

nginx_check.sh

 　　实际配置如下：

　　测试

 　　首先看一下俩台机器的ip a 命令下 都会出现一个虚拟ip，可以停掉一个机器的keepalived，然后测试，命令：service keepalived stop。结果发现当前停掉的机器已经不可用，keepalived 配置的虚拟 ip 会自动切换到另一台机器上。

　　

　　停止后：

 　　

　　通过该虚拟 ip 可以进行访问 nginx

　　

　　四、测试 keepalived 重启 nginx

　　　　强杀掉nginx进程即可，发现也会实现自动切换服务器节点。

　　

　　五、Keepalived高可用故障切换转移原理

　　   Keepalived高可用服务对之间的故障切换转移，是通过 VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol ,虚拟路由器冗余协议）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节点自己还活看，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。

　　那么，什么是VRRP呢？

　　VRRP ,全 称 Virtual Router Redundancy Protocol ,中文名为虚拟路由冗余协议 ，VRRP的出现就是为了解决静态踣甶的单点故障问题，VRRP是通过一种竞选机制来将路由的任务交给某台VRRP路由器的。