Nginx系列-Nginx高可用(主从、主主模式)

06-01 1144阅读

文章目录

  • Nginx系列-Nginx高可用(主从、主主模式)
    • 1. 引言
    • 2. 高可用架构设计
    • 3. 基础环境准备
    • 4. Nginx安装
    • 5. keepalived安装
    • 4. 配置主备模式
    • 5. 配置主主(双主)模式
    • 6. 注意事项

      Nginx系列-Nginx高可用(主从、主主模式)

      1. 引言

      在单机部署的Nginx环境中，一旦Nginx服务器出现故障，整个系统服务将受到影响，导致服务中断。为了解决这个问题，我们需要引入Nginx的高可用性（HA）架构。本文将详细探讨Nginx高可用性的两种主要解决方案：主从架构和主主架构。

      2. 高可用架构设计

      Nginx系列-Nginx高可用(主从、主主模式)

      • KeepAlived是什么？

        KeepAlived是一款基于VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由冗余协议）的开源软件，主要用于解决网络服务的单点故障问题，特别是在集群环境中提供VIP（Virtual IP，虚拟IP地址）共享和故障切换功能

        • Nginx+keepalived 双机主从模式(也叫双机热备)：

          即前端使用两台服务器，一台主服务器和一台热备服务器，正常情况下，主服务器绑定一个虚拟IP，提供负载均衡服务，热备服务器处于空闲状态；当主服务器发生故障时，热备服务器接管主服务器的虚拟IP，提供负载均衡服务；但是热备服务器在主机器不出现故障的时候，永远处于浪费状态，对于服务器不多的网站，该方案不经济实惠。

          • Nginx+keepalived 双机主主模式(也叫双机互备)：

            即前端使用两台负载均衡服务器，互为主备，且都处于活动状态，同时各自绑定一个虚拟IP，提供负载均衡服务；当其中一台发生故障时，另一台接管发生故障服务器的虚拟IP（这时由非故障机器一台负担所有的请求）

            3. 基础环境准备

            本片采用 nginx容器部署+keepalived宿主机部署、nginx容器部署+keepalived容器部署两种方案

            1. 准备两台服务器
            2. 分别安装docker
            3. 分别安装nginx

              ① Nginx两个端口要保持一致

            4. 分别安装keepalive

            4. Nginx安装

            Nginx高可用相关软件下载（包括keepalived镜像）

            • 创建nginx目录 
              mkdir -p /home/xmc/nginx1/conf.d /home/xmc/nginx1/html /home/xmc/nginx1/logs
              • 临时构建nginx容器（目的是获取配置文件） 
                docker run -d --name=nginx1 nginx:latest
                • 从临时nginx容器获取配置文件 
                  docker cp nginx1:/etc/nginx/nginx.conf /home/xmc/nginx1
docker cp nginx1:/etc/nginx/conf.d /home/xmc/nginx1
docker cp nginx1:/usr/share/nginx/html /home/xmc/nginx1
                  • 删除临时nginx容器 
                    docker stop nginx1
docker rm nginx1
                    • 重新构建nginx容器 
                      docker run \
-d -p 8081:80 \
--name nginx1 \
--privileged=true \
--restart=always \
-v /home/xmc/nginx1/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \
-v /home/xmc/nginx1/logs:/var/log/nginx \
-v /home/xmc/nginx1/conf.d:/etc/nginx/conf.d \
-v /home/xmc/nginx1/html:/usr/share/nginx/html \
nginx:latest

                      5. keepalived安装

                      Nginx高可用相关软件下载（包括keepalived镜像）

                      • 安装目录准备 
                        # 进入一下目录，解压的时候会自动创建keepalived文件夹
cd /opt/module
                        • 解压 
                          tar -zxvf keepalived-2.2.7.tar.gz
                          • 安装 
                            ./configure --prefix=/usr/local/keepalived make && make install
                            • 启停 
                              # 启动
systemctl start keepalived
# 状态
systemctl status keepalived
# 停止
systemctl stop keepalived
                              • 设置开机自启动 
                                sudo systemctl enable keepalived
                                • 日志查看 
                                  Keepalived默认所有的日志都是写入到/var/log/message，
你可以使用命令 tail -f /var/log/messages|grep Keepalived 进行查看

                                  4. 配置主备模式

                                  • 主机：keepalived的配置 
                                    global_defs {
    notification_email {
        acassen@firewall.loc
        failover@firewall.loc
        sysadmin@firewall.loc
    }
    notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
    smtp_server 192.168.10.200
    smtp_connect_timeout 30
    router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_script chk_http_port {
    script "/etc/keepalived/nginx_check.sh" # 脚本路径
    interval 2 #（检测脚本执行的间隔）
    weight 2
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER    # 主机使用: MASTER  备机使用: BACKUP
    interface ens33 #实例绑定的网卡, 用ip a命令查看网卡编号
    virtual_router_id 51 # 虚拟路由标识，主、备服务器ID必须一样
    priority 100 # 优先级，备份服务上将100改为小于100，可配置成90
    advert_int 1 # 主备之间同步检查的时间间隔单位秒
    authentication { # 验证类型和密码
        auth_type PASS # 验证类型有两种 PASS和HA
        auth_pass 1111 # 验证密码，在一个实例中主备密码保持一样
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.10.50 # 虚拟IP地址,可以有多个，每行一个，不需要指定端口，端口使用的是Nginx容器的端口
    }
     track_script {  # 调用上边的脚本
        chk_http_port
     }
}
                                    • 备机：keepalived的配置 
                                      global_defs {
    notification_email {
        acassen@firewall.loc
        failover@firewall.loc
        sysadmin@firewall.loc
    }
    notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
    smtp_server 192.168.10.200
    smtp_connect_timeout 30
    router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_script chk_http_port {
    script "/etc/keepalived/nginx_check.sh" # 脚本路径
    interval 2 #（检测脚本执行的间隔）
    weight 2
}
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP    # 主机使用: MASTER  备机使用: BACKUP
    interface ens33 #实例绑定的网卡, 用ip a命令查看网卡编号
    virtual_router_id 51 # 虚拟路由标识，主、备服务器ID必须一样
    priority 90 # 优先级，备份服务上将100改为小于100，可配置成90
    advert_int 1 # 主备之间同步检查的时间间隔单位秒
    authentication { # 验证类型和密码
        auth_type PASS # 验证类型有两种 PASS和HA
        auth_pass 1111 # 验证密码，在一个实例中主备密码保持一样
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.10.50 # 虚拟IP地址，主、备节点必须一致,可以有多个，每行一个，不需要指定端口，端口使用的是Nginx容器的端口
    }
     track_script {  # 调用上边的脚本
        chk_http_port
     }
}
                                      • 检测脚本（主机和备机一致）： 
                                        vim /etc/keepalived/nginx_check.sh

                                        #!/bin/bash
# 容器名称
container_name="nginx1"
# 检查容器状态
container_status=$(docker inspect -f '{{.State.Status}}' "$container_name" 2>/dev/null)
# 如果容器不存在
if [ -z "$container_status" ]; then
    echo "容器 $container_name 不存在! 关闭 keepalived..."
    systemctl stop keepalived
    echo "Keepalived 已关闭。"
    exit 1
fi
echo "容器 $container_name 当前状态为: $container_status"
# 如果容器未运行，尝试重新启动
if [ "$container_status" != "running" ]; then
    echo "容器 $container_name 未运行，尝试重新启动..."
    docker start "$container_name"
    sleep 5  # 等待 5 秒，确保容器有足够时间启动
    # 再次检查容器状态
    container_status=$(docker inspect -f '{{.State.Status}}' "$container_name" 2>/dev/null)
    if [ "$container_status" != "running" ]; then
        echo "容器 $container_name 重启后仍未运行，将关闭 Keepalived。"
        systemctl stop keepalived
        echo "Keepalived 已关闭。"
        exit 1
    else
        echo "容器 $container_name 已成功启动。"
    fi
else
    echo "容器 $container_name 已处于运行状态，无需重启。"
fi

                                        赋予执行权限

                                        chmod +x /etc/keepalived/nginx_check.sh

                                        5. 配置主主(双主)模式

                                        • 主机1：keepalived的配置（互为主备配置） 
                                          global_defs {
    notification_email {
        acassen@firewall.loc
        failover@firewall.loc
        sysadmin@firewall.loc
    }
    notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
    smtp_server 192.168.10.200
    smtp_connect_timeout 30
    router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_script chk_http_port {
    script "/etc/keepalived/nginx_check.sh" # 脚本路径
    interval 2 #（检测脚本执行的间隔）
    weight 2
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER    # 主机使用: MASTER  备机使用: BACKUP
    interface ens33 #实例绑定的网卡, 用ip a命令查看网卡编号
    virtual_router_id 51 # 虚拟路由标识，主、备服务器ID必须一样
    priority 100 # 优先级，备份服务上将100改为小于100，可配置成90
    advert_int 1 # 主备之间同步检查的时间间隔单位秒
    authentication { # 验证类型和密码
        auth_type PASS # 验证类型有两种 PASS和HA
        auth_pass 1111 # 验证密码，在一个实例中主备密码保持一样
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.10.50 # 虚拟IP地址,可以有多个，每行一个，不需要指定端口，端口使用的是Nginx容器的端口
    }
    track_script {  # 调用上边的脚本
        chk_http_port
    }
}
vrrp_instance VI_2 {
    state BACKUP   # 主机使用: MASTER  备机使用: BACKUP
    interface ens33 #实例绑定的网卡, 用ip a命令查看网卡编号
    virtual_router_id 52 # 虚拟路由标识，主、备服务器ID必须一样
    priority 90 # 优先级，备份服务上将100改为小于100，可配置成90
    advert_int 1 # 主备之间同步检查的时间间隔单位秒
    authentication { # 验证类型和密码
        auth_type PASS # 验证类型有两种 PASS和HA
        auth_pass 1111 # 验证密码，在一个实例中主备密码保持一样
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.10.51 # 虚拟IP地址,可以有多个，每行一个，不需要指定端口，端口使用的是Nginx容器的端口
    }
    track_script {  # 调用上边的脚本
        chk_http_port
    }
}
                                          • 主机2：keepalived的配置（互为主备配置） 
                                            global_defs {
    notification_email {
        acassen@firewall.loc
        failover@firewall.loc
        sysadmin@firewall.loc
    }
    notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
    smtp_server 192.168.10.200
    smtp_connect_timeout 30
    router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_script chk_http_port {
    script "/etc/keepalived/nginx_check.sh" # 脚本路径
    interval 2 #（检测脚本执行的间隔）
    weight 2
}
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP    # 主机使用: MASTER  备机使用: BACKUP
    interface ens33 #实例绑定的网卡, 用ip a命令查看网卡编号
    virtual_router_id 51 # 虚拟路由标识，主、备服务器ID必须一样
    priority 90 # 优先级，备份服务上将100改为小于100，可配置成90
    advert_int 1 # 主备之间同步检查的时间间隔单位秒
    authentication { # 验证类型和密码
        auth_type PASS # 验证类型有两种 PASS和HA
        auth_pass 1111 # 验证密码，在一个实例中主备密码保持一样
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.10.50 # 虚拟IP地址，主、备节点必须一致,可以有多个，每行一个，不需要指定端口，端口使用的是Nginx容器的端口
    }
     track_script {  # 调用上边的脚本
        chk_http_port
     }
}
vrrp_instance VI_2 {
    state MASTER    # 主机使用: MASTER  备机使用: BACKUP
    interface ens33 #实例绑定的网卡, 用ip a命令查看网卡编号
    virtual_router_id 52 # 虚拟路由标识，主、备服务器ID必须一样
    priority 100 # 优先级，备份服务上将100改为小于100，可配置成90
    advert_int 1 # 主备之间同步检查的时间间隔单位秒
    authentication { # 验证类型和密码
        auth_type PASS # 验证类型有两种 PASS和HA
        auth_pass 1111 # 验证密码，在一个实例中主备密码保持一样
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.10.51 # 虚拟IP地址，主、备节点必须一致,可以有多个，每行一个，不需要指定端口，端口使用的是Nginx容器的端口
    }
     track_script {  # 调用上边的脚本
        chk_http_port
     }
}

                                            检测脚本（主机和备机一致）：

                                            #!/bin/bash
# 容器名称
container_name="nginx1"
# 检查容器状态
container_status=$(docker inspect -f '{{.State.Status}}' "$container_name" 2>/dev/null)
# 如果容器不存在
if [ -z "$container_status" ]; then
    echo "容器 $container_name 不存在! 关闭 keepalived..."
    systemctl stop keepalived
    echo "Keepalived 已关闭。"
    exit 1
fi
echo "容器 $container_name 当前状态为: $container_status"
# 如果容器未运行，尝试重新启动
if [ "$container_status" != "running" ]; then
    echo "容器 $container_name 未运行，尝试重新启动..."
    docker start "$container_name"
    sleep 5  # 等待 5 秒，确保容器有足够时间启动
    # 再次检查容器状态
    container_status=$(docker inspect -f '{{.State.Status}}' "$container_name" 2>/dev/null)
    if [ "$container_status" != "running" ]; then
        echo "容器 $container_name 重启后仍未运行，将关闭 Keepalived。"
        systemctl stop keepalived
        echo "Keepalived 已关闭。"
        exit 1
    else
        echo "容器 $container_name 已成功启动。"
    fi
else
    echo "容器 $container_name 已处于运行状态，无需重启。"
fi
                                            • 双主模式keepalived的主要区别
                                              • 互为主备，两个实例，两个虚拟ip
                                              • 每个实例都拥有自己独立的虚拟路由id(virtual_router_id这个属性)

                                                6. 注意事项

                                                没有出现虚拟ip，如果出现主备都抢用了虚拟ip的情况，那很可能是firewall的原因，keepalived 是基于vrrp做到虚拟ip漂移的,这里不开启的话,主备均会认为对方挂掉了,会造成主备都能获取到虚拟ip(vip)

                                                防火墙开启vrrp

                                                firewall-cmd --add-rich-rule='rule protocol value="vrrp" accept' --permanent

                                                重新载入配置

                                                firewall-cmd –reload
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