原文转载自「刘悦的技术博客」https://v3u.cn/a_id_117

最近同学出去面试经常会被问到一个问题。

面试官:你说你们公司使用nginx反向代理tornado,部署了多少多少台机器,好像很牛逼的样子,但是我问你,如果主机也就是部署了nginx那台机器并发过大导致宕机了怎么办?

答曰:不考虑带宽峰值的话,比较新的 CPU 跑 nginx 单核每秒能接近 2 万请求,而且nginx如果纯做 HTTP 转发的话,Nginx 的性能高到恐怖,会挂掉很不科学。。。。

面试官:好吧,算你会忽悠,那如果插头被扫地大妈踢掉了怎么办,因为没电导致服务器宕机

答曰:阿里云机房会断电。。。你特么在逗我吧。。

其实负责转发的主机宕机概率很小,但是绝对不是没有,任何事都不是绝对,所谓的高可用架构就是体现在容灾机制上,如果主机宕机我们必须要做预案,万无一失才叫高可用架构,这里我们使用docker-compose来部署nginx-keepalived双机热备机制,vip主机可以进行漂移,这样主机挂掉了,还有备用机可以顶上

Keepalived是Linux下面实现VRRP备份路由的高可靠性运行件。基于Keepalived设计的服务模式能够真正做到主服务器和备份服务器故障时IP瞬间无缝交接。二者结合,可以构架出比较稳定的软件LB方案。

简单点说,就是keepalived可以将下面这种简单的负载均衡模式

改造成下面这种高可用的架构

当有主机挂掉的时候,服务能瞬间切换到备用机

首先,安装docker和docker-compose按下不表,可以参考这篇文章,在centos7.6上利用docker-compose统一管理容器和服务

建立nginx_keepalived文件夹

建立Dockerfile文件,这里我们使用alpine作为基础镜像,原因很简单,因为它体积小啊

FROM nginx:1.13.5-alpine

RUN apk update && apk upgrade

RUN apk add --no-cache bash curl ipvsadm iproute2 openrc keepalived &&
rm -f /var/cache/apk/* /tmp/* COPY entrypoint.sh /entrypoint.sh RUN chmod +x /entrypoint.sh CMD ["/entrypoint.sh"]

然后建立docker-compose.yml文件,这里我们仿照线上环境,部署一台主机和一台从机,分别安装nginx

version: "3"
services:
nginx_master:
build:
context: ./
dockerfile: ./Dockerfile
volumes:
- ./index-master.html:/usr/share/nginx/html/index.html
- ./favicon.ico:/usr/share/nginx/html/favicon.ico
- ./keepalived-master.conf:/etc/keepalived/keepalived.conf
networks:
static-network:
ipv4_address: 172.20.128.2
cap_add:
- NET_ADMIN
nginx_slave:
build:
context: ./
dockerfile: ./Dockerfile
volumes:
- ./index-slave.html:/usr/share/nginx/html/index.html
- ./favicon.ico:/usr/share/nginx/html/favicon.ico
- ./keepalived-slave.conf:/etc/keepalived/keepalived.conf
networks:
static-network:
ipv4_address: 172.20.128.3
cap_add:
- NET_ADMIN
proxy:
image: haproxy:1.7-alpine
ports:
- 8000:6301
volumes:
- ./haproxy.cfg:/usr/local/etc/haproxy/haproxy.cfg
networks:
- static-network networks:
static-network:
ipam:
config:
- subnet: 172.20.0.0/16

随后,撰写nginx配置文件,keepalived-master.conf 这里由于我们没有后端tornado服务,所以使用虚拟代理服务

vrrp_script chk_nginx {
script "pidof nginx"
interval 2
} vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface eth0
virtual_router_id 33
priority 200
advert_int 1
unicast_src_ip 172.20.128.2
unicast_peer {
172.20.128.3
} authentication {
auth_type PASS
auth_pass letmein
} virtual_ipaddress {
172.20.128.4/24 dev eth0
} track_script {
chk_nginx
}
}

同理再复制一份从机的nginx配置keepalived-slave.conf

vrrp_script chk_nginx {
script "pidof nginx"
interval 2
} vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eth0
virtual_router_id 33
priority 100
advert_int 1
unicast_src_ip 172.20.128.3
unicast_peer {
172.20.128.2
} authentication {
auth_type PASS
auth_pass letmein
} virtual_ipaddress {
172.20.128.4/24 dev eth0
} track_script {
chk_nginx
}
}

随后为后端服务做两个网页,一个主机index-master.html一个从机index-slave.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
<title>主机</title>
<style> #box{
margin: 0px auto;
font-family: 'Times New Roman', Times, serif;
font-size: 30px;
font-style: initial;
color: aliceblue;
} body{
background-color: black
} </style>
</head>
<body> <div id="box"> 主机 </div> </body>
</html>

从机的复制一份,将主机改成从机即可

因为我们要模拟后台服务,所以需要haproxy.cfg配置文件

global
log 127.0.0.1 local0
maxconn 4096
daemon
nbproc 4 defaults
log 127.0.0.1 local3
mode http
option dontlognull
option redispatch
retries 2
maxconn 2000
balance roundrobin
timeout connect 5000ms
timeout client 5000ms
timeout server 5000ms frontend main
bind *:6301
default_backend webserver backend webserver
server ngxin_master 172.20.128.4:80 check inter 2000 rise 2 fall 5

最后,撰写服务的shell脚本entrypoint.sh

#!/bin/sh

/usr/sbin/keepalived -n -l -D -f /etc/keepalived/keepalived.conf --dont-fork --log-console &

nginx -g "daemon off;"

整个项目结构如下:

现在我们来启动容器集群,输入命令:docker-compose up

发现容器已经启动

另外一个命令行,输入:docker ps

可以看到,后台分别三个容器正在启动,两台nginx反向代理8000端口的后台服务,访问 localhost:8000

现在我们来模仿一下nginx主机宕机的情况

docker pause nginx_keepalive_nginx_master_1

再次访问 localhost:8000

发现已经自动无缝切换到备用机,整个过程非常流畅

高可用架构的特性就体现在这里,所以在面试中,对于面试官提出的问题要不断的总结,对于不熟悉不知道的问题,一定要深入研究一下,这样才可以在面试中无往而不胜。

最后附上项目地址:https://gitee.com/QiHanXiBei/nginx_keepalive

原文转载自「刘悦的技术博客」 https://v3u.cn/a_id_117

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