'Nginx+Keepalived實現web服務器高可用'

1、Nginx

業務背景

現公司需求快速搭建web服務器，對外提供給用戶web服務。

需求拆分

需要基於http協議的軟件，搭建服務實現

介紹

常見用法：

1) web服務器軟件 httpd http協議

同類的web服務器軟件：apache(老牌) nginx(俄羅斯) IIS(微軟)

2)代理服務器 反向代理

3)郵箱代理服務器 IMAP POP3 SMTP

4)負載均衡功能 LB loadblance

Nginx架構的特點：

• ①高可靠：穩定性 master進程 管理調度請求分發到哪一個worker=> worker進程 響應請求 一master多worker②熱部署 ：（1）平滑升級 （2）可以快速重載配置③高併發：可以同時響應更多的請求 事件 epoll模型 幾萬④響應快：尤其在處理靜態文件上，響應速度很快 sendfile⑤低消耗：cpu和內存 1w個請求 內存2-3MB⑥分佈式支持 ：反向代理 七層負載均衡

官方網址：http://nginx.org/

1.2、安裝

常見安裝方式：

• ①yum安裝配置，需使用Nginx官方源或者EPEL源②源碼編譯

 #添加運行用戶
 shell > useradd -s/sbin/nologin -M www
 #安裝依賴
 shell > yum -y install pcre-devel zlib-devel openssl-devel
 #編譯安裝
 shell > cd /root/soft
 shell > tar xvf nginx-1.14.2.tar.gz
 shell > cd nginx-1.14.2
 shell > ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=www --group=www --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module --with-http_realip_module && make && make install

編譯參數說明

1.3、目錄介紹

查看安裝目錄/usr/local/nginx

1.4、軟件操作參數

查看nginx的二進制可執行文件的相關參數

 shell > cd /usr/local/nginx/sbin
 shell > ./nginx -h

執行後顯示

 nginx version: nginx/1.14.2
 Usage: nginx [-?hvVtTq] [-s signal] [-c filename] [-p prefix] [-g directives]
 ​
 Options:
 #查看幫助
 -?,-h : this help
 #查看版本並退出
 -v : show version and exit
 #查看版本和配置選項並退出
 -V : show version and configure options then exit
 #檢測配置文件語法並退出
 -t : test configuration and exit
 #檢測配置文件語法打印它並退出
 -T : test configuration, dump it and exit
 #在配置測試期間禁止顯示非錯誤信息
 -q : suppress non-error messages during configuration testing
 #發送信號給主進程 stop強制退出 quit優雅的退出 reopen重開日誌 reload重載配置
 -s signal : send signal to a master process: stop, quit, reopen, reload
 #設置nginx目錄 $prefix路徑
 -p prefix : set prefix path (default: /usr/local/nginx/)
 #指定啟動使用的配置文件
 -c filename : set configuration file (default: conf/nginx.conf)
 #在配置文件之外設置全局指令
 -g directives : set global directives out of configuration file

一般主要使用：

• -s參數控制管理nginx服務-V參數查看nginx開啟的模塊和編譯參數-t參數檢測配置文件是否有錯誤

2、Keepalived實現高可用

業務背景

單例web服務器能夠滿足業務基本需求，提供web服務。但是，存在單點故障的問題，即當服務器宕機後，用戶將無法獲取到服務響應。

為了能夠提高用戶體驗度，能夠持續得給用戶提供優質的服務，當web服務器不可用時，可以有備用服務器接替web服務器的工作，繼續為用戶提供響應。其中，還要解決一個問題，需要備用服務器能夠快速自動切換過來。

一般將以上業務需求，稱為實現服務的高可用HA。

需求拆分

也就是高可用的實現核心：

①冗餘服務器（備份服務器）

②自動切換 可以通過綁定虛擬IP的方式 用戶通過VIP訪問服務

2.1、介紹

Keepalived軟件起初是專為LVS負載均衡軟件設計的，用來管理並監控LVS集群系統中各個服務節點的狀態，後來又加入了可以實現高可用的VRRP功能。因此，Keepalived除了能夠管理LVS軟件外，還可以作為其他服務（例如：Nginx、Haproxy、MySQL等）的高可用解決方案軟件。

keepalived主要使用三個模塊，分別是core、check和vrrp。

core模塊為keepalived的核心，負責主進程的啟動、維護以及全局配置文件的加載和解析。

check負責健康檢查，包括常見的各種檢查方式。

vrrp模塊是來實現VRRP協議的。

2.2、安裝

master和backup都需要進行安裝，也就是server01和server03機器

 #安裝keepalived
 shell > yum -y install keepalived

keepalived需要使用的目錄和文件：

2.3、配置

①備份主備服務器的配置文件

 shell > cd /etc/keepalived
 shell > cp keepalived.conf keepalived.conf_bak

②分別修改主備服務器配置文件

 shell > vim keepalived.conf

示例配置文件說明

 ! Configuration File for keepalived
 #發送郵件的配置
 global_defs {
 notification_email {
 [email protected]
 [email protected]
 [email protected]
 }
 notification_email_from [email protected]
 smtp_server 192.168.200.1
 smtp_connect_timeout 30
 router_id LVS_DEVEL
 }
 #vrrp協議的配置
 vrrp_instance VI_1 {
 #工作模式
 state MASTER
 #監聽的網卡
 interface eth0
 #虛擬路由id 需要和備服務器一致
 virtual_router_id 51
 #權重 優先級
 priority 100
 #vrrp包的發送週期 1s
 advert_int 1
 #權限驗證
 authentication {
 auth_type PASS
 auth_pass 1111
 }
 #需要綁定切換的VIP
 virtual_ipaddress {
 192.168.200.16
 192.168.200.17
 192.168.200.18
 }
 }

主服務器

 ! Configuration File for keepalived
 global_defs {
 notification_email {
 [email protected]
 [email protected]
 [email protected]
 }
 notification_email_from [email protected]
 smtp_server 192.168.200.1
 smtp_connect_timeout 30
 router_id LVS_DEVEL
 }
 vrrp_instance VI_1 {
 state MASTER
 interface eth0
 virtual_router_id 51
 priority 100
 advert_int 1
 authentication {
 auth_type PASS
 auth_pass 1111
 }
 #master默認只需要修改使用VIP即可
 virtual_ipaddress {
 192.168.17.200
 }
 }

備服務器

 ! Configuration File for keepalived
 global_defs {
 notification_email {
 [email protected]
 [email protected]
 [email protected]
 }
 notification_email_from [email protected]
 smtp_server 192.168.200.1
 smtp_connect_timeout 30
 router_id LVS_DEVEL
 }
 vrrp_instance VI_1 {
 #修改工作模式為備
 state BACKUP
 interface eth0
 virtual_router_id 51
 priority 100
 advert_int 1
 authentication {
 auth_type PASS
 auth_pass 1111
 }
 #注意修改VIP
 virtual_ipaddress {
 192.168.17.200
 }
 }

③分別按照順序啟動主服務器和備服務器的keepalived

 shell > service keepalived start

④查看主備服務器的網卡信息

 #需要通過ip a命令查看 分別在server01和server03查看
 shell > ip a

2.4、模擬故障

模擬服務器故障宕機，查看是否可以切換服務到備用機器。

模擬宕機，關閉server01 master服務器，VIP自動切換到server03 backup服務器

 #抓包vrrp
 shell > yum -y install tcpdump
 shell > tcpdump vrrp -n