Keepalived+Nginx提供前端负载均衡+主从双机热备+自动切换

原文链接：http://unun.in/linux/156.html

方案:

采用两台Nginx服务器作为前端，提供静态web内容，分发web请求，一主一从，Keepalived实现状态监测，保证 Nginx正常对外提供服务，即主Nginx服务进程死掉之后，keepalived能够通过脚本或者程序检测机制，将网站的访问切换到从Nginx上 来。后端的web应用服务器的监控由Nginx负责，keepalived只监控Nginx的健康状况。

性能：大约是硬件负载均衡器的10%

优势：虽然性能远弱于LVS+Keepalived方案，但Nginx本身就是web服务器，可处理静态文件，页面缓存，rewrite等WEB容器功能,在web前端的负载均衡应用优先选用此方案。

应用情景：作为web应用服务器集群前端的负载均衡器。

环境：

操作系统：centos6.5

Keepalived版本: keepalived-1.2.13.tar.gz

nginx版本：nginx-1.6.2.tar.gz

主机IP

Node0：192.168.99.138

Node1：192.168.99.155

虚拟IP: 192.168.99.168

后端WEB服务器IP：

ng2：192.168.99.152

ng3：192.168.99.135

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这里我们选用的是lnmp环境，LNMP环境的可以自己编译安装，这里也有一个简单的配置教程：centos + nginx + php-fpm +mysql的简单配置，生产环境中最好自己编译安装。

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keepalived安装配置步骤：

1.1 下载keepalived，官网下载地址：http://www.keepalived.org/download.html

cd /usr/local/src/
wget http://www.keepalived.org/software/keepalived-1.2.13.tar.gz

不得不说的是keepalived的下载速度慢成翔，最终也是没有wget下载下来，我传到oschina上了

下载地址：http://git.oschina.net/xiaoshusheng/Slow-download-speed/tree/master/keepalived

1.2 解压、并编译安装keepalived

tar -zxvf keepalived-1.2.13.tar.gz
cd keepalived-1.2.13
./configure --prefix=/usr/local/keepalived
make && make install

2.1 设置环境变量和init.d，配置conf文件

cp /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /usr/sbin/
cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/
cp /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/init.d/
mkdir /etc/keepalived
cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived
vi /etc/keepalived/keepalived.conf

Node1 这部分按照以下修改，其它的默认就行

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.99.168
    }
}

Node0 这部分按照以下修改，其它的默认就行

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 99
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.99.168
    }
}

这里是让node1当的主，node0做的从，其他的部分，可以酌情根据自己的实际情况来做出相应的修改！

其实除了global_defs{}和vrrp_instance VI_1{}两个括着的留下来，其它的配置部分可以删掉

启动keepalived

/etc/init.d/keepalived start

使用ip addr 查看虚拟ip是否已绑定，

Node1的结果：

Node0的结果：

可以看到Node1在接管着虚拟ip（VIP）。

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2.1 nginx的安装，请参见：centos + nginx + php-fpm +mysql的简单配置的nginx配置部分，或者：本帖的部分内容：http://unun.in/linux/153.html

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3.1 nginx的反向代理和负载均衡请参考：使用nginx做反向代理及负载均衡

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让keepalived监视nginx状态

4.1 安装nmap

yum install -y nmap

这里直接yum安装了，如果你编译安装也可以，这里不做过多说明了

4.2 编写shell脚本，检查端口是否open，如果不是，重启一下，仍然不是，那就废掉

vi /opt/chk_nginx.sh

加入如下内容：

#!/bin/bash
# check nginx server status
NGINX=/usr/local/nginx/sbin/nginx
PORT=80
nmap localhost -p $PORT | grep "$PORT/tcp open"
#echo $?
if [ $? -ne 0 ];then
    $NGINX -s stop
    $NGINX
    sleep 3
    nmap localhost -p $PORT | grep "$PORT/tcp open"
    [ $? -ne 0 ] && /etc/init.d/keepalived stop
fi

编写完脚本，别忘了给予它可执行的权限，否则无效

cd /opt/
chmod +x chk_nginx.sh

----------------------------------------2015.08.03更-------------------------------

再次修改keepalived.conf

vi /etc/keepalived/keepalived.conf

在配置里面增加这两部分内容

vrrp_script chk_http_port {
    script "/opt/chk_nginx.sh"
    interval 2
    weight 2
}

然后在vrrp_instance VI_1中增加如下配置

track_script {
  chk_http_port
}

配置的最终结构样子该是这样的，注意前面说的主从配置的区别，这里是个主的最终配置：

global_defs {
   router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_script chk_http_port {
    script "/opt/chk_nginx.sh"
    interval 2
    weight 2
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.99.168
    }
    track_script {
        chk_http_port
    }
}

更进一步，为了避免启动keepalived之前没有启动nginx , 可以在/etc/init.d/keepalived的start中首先启动nginx:

vi /etc/init.d/keepalived

将start()部分修改为如下样子

start() {
    /usr/local/nginx/sbin/nginx
    sleep 3
    echo -n $"Starting $prog: "
    daemon keepalived ${KEEPALIVED_OPTIONS}
    RETVAL=$?
    echo
    [ $RETVAL -eq 0 ] && touch /var/lock/subsys/$prog
}

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检测是否成功

关闭nginx，重启keepalived，查看虚拟IP是否被接管

/etc/init.d/keepalived restart

在Node1（主）上使用

ip addr

可以看到，虚拟IP已被Node1（主）接管

然后用虚拟ip：192.168.99.168访问，访问正常

使用netstat -ltunp命令查看是否nginx存在：结果存在

然后干掉主服务的nginx进程

再使用netstat -ltunp命令查看nginx是否重启：结果已经重启

然后再干掉主服务的nginx进程

再使用netstat -ltunp命令查看nginx是否重启：结果已经重启

使用service keepalived status查看keepalived状态：结果显示：keepalived (pid  2439) is running...

修改Node1上的nginx配置，故意制造错误，然后杀掉nginx进程

使用netstat -ltunp命令查看nginx状态：已经起不来了

然后使用service keepalived status查看keepalived状态：结果显示：keepalived is stopped

然后访问虚拟ip：192.168.99.168，依然能够正常访问

在Node0（从）上使用ip addr查看，发现虚拟IP已被Node0（从）接管

使用netstat -ltunp命令查看是否nginx存在：结果存在

然后干掉主服务的nginx进程

再使用netstat -ltunp命令查看nginx是否重启：结果已经重启

在切换到Node1（主）上，将nginx的配置修改正确，然后启动keepalived

/etc/init.d/keepalived start

在使用ip addr命令查看，发现虚拟IP已被Node1（主）重新接管

使用netstat -ltunp命令查看nginx状态：已被启动

通过上面测试可以发现，可用性大大提高，克服了负载均衡器的单点问题，但是从负载均衡器很多时间处于闲置状态，还是有一定的浪费的！