nginx——高可用的负载均衡

￡神魔★判官ぃ 2021-09-23 03:30 385阅读 0赞

## 一.什么是高可用负载均衡 ##

nginx作为负载均衡器，所有请求都到了nginx，可见nginx处于非常重点的位置，如果nginx服务器宕机后端web服务将无法提供服务，影响严重。  
为了屏蔽负载均衡服务器的宕机，需要建立一个备份机。主服务器和备份机上都运行高可用（High Availability）监控程序，通过传送诸如“I am alive”这样的信息来监控对方的运行状况。当备份机不能在一定的时间内收到这样的信息时，它就接管主服务器的服务IP并继续提供负载均衡服务；当备份管理器又从主管理器收到“I am alive”这样的信息时，它就释放服务IP地址，这样的主服务器就开始再次提供负载均衡服务。

初始状态：

![Center][]

宕机状态：

![Center 1][]

## 二.什么是keepalived ##

keepalived是集群管理中保证集群高可用的一个服务软件，用来防止单点故障。  
Keepalived的作用是检测web服务器的状态，如果有一台web服务器死机，或工作出现故障，Keepalived将检测到，并将有故障的web服务器从系统中剔除，当web服务器工作正常后Keepalived自动将web服务器加入到服务器群中，这些工作全部自动完成，不需要人工干涉，需要人工做的只是修复故障的web服务器。

## 三.keepalived的工作原理 ##

keepalived是以VRRP协议为实现基础的，VRRP全称Virtual Router Redundancy Protocol，即虚拟路由冗余协议。  
虚拟路由冗余协议，可以认为是实现路由器高可用的协议，即将N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组，这个组里面有一个master和多个backup，master上面有一个对外提供服务的vip（VIP = Virtual IP Address，虚拟IP地址，该路由器所在局域网内其他机器的默认路由为该vip），master会发组播，当backup收不到VRRP包时就认为master宕掉了，这时就需要根据VRRP的优先级来选举一个backup当master。这样的话就可以保证路由器的高可用了。  
keepalived主要有三个模块，分别是core、check和VRRP。core模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析。check负责健康检查，包括常见的各种检查方式。VRRP模块是来实现VRRP协议的。

## 四.高可用环境的配置 ##

1.分别在主备nginx上安装keepalived;

2.配置keepalived

(1)主机

修改主机nginx下/etc/keepalived/keepalived.conf文件

! Configuration File for keepalived
    
    #全局配置
    global_defs {
       notification_email {  #指定keepalived在发生切换时需要发送email到的对象，一行一个
         XXX@XXX.com
       }
       notification_email_from XXX@XXX.com  #指定发件人
       #smtp_server XXX.smtp.com                             #指定smtp服务器地址
       #smtp_connect_timeout 30                               #指定smtp连接超时时间
       router_id LVS_DEVEL                                    #运行keepalived机器的一个标识
    }
    
    vrrp_instance VI_1 { 
        state MASTER           #标示状态为MASTER 备份机为BACKUP
        interface eth0         #设置实例绑定的网卡
        virtual_router_id 51   #同一实例下virtual_router_id必须相同
        priority 100           #MASTER权重要高于BACKUP 比如BACKUP为99  
        advert_int 1           #MASTER与BACKUP负载均衡器之间同步检查的时间间隔，单位是秒
        authentication {       #设置认证
            auth_type PASS     #主从服务器验证方式
            auth_pass 8888
        }
        virtual_ipaddress {    #设置vip
            192.168.101.100       #可以多个虚拟IP，换行即可
        }
    }

(2)备机

修改备机nginx下/etc/keepalived/keepalived.conf文件

**配置备nginx时需要注意：需要修改state为BACKUP , priority比MASTER低，virtual\_router\_id和master的值一致**

! Configuration File for keepalived
    
    #全局配置
    global_defs {
       notification_email {  #指定keepalived在发生切换时需要发送email到的对象，一行一个
        XXX@XXX.com
       }
       notification_email_from XXX@XXX.com  				#指定发件人
       #smtp_server XXX.smtp.com                             	#指定smtp服务器地址
       #smtp_connect_timeout 30                               #指定smtp连接超时时间
       router_id LVS_DEVEL                                    #运行keepalived机器的一个标识
    }
    
    vrrp_instance VI_1 { 
        state BACKUP           #标示状态为MASTER 备份机为BACKUP
        interface eth0         #设置实例绑定的网卡
        virtual_router_id 51   #同一实例下virtual_router_id必须相同
        priority 99            #MASTER权重要高于BACKUP 比如BACKUP为99  
        advert_int 1           #MASTER与BACKUP负载均衡器之间同步检查的时间间隔，单位是秒
        authentication {       #设置认证
            auth_type PASS     #主从服务器验证方式
            auth_pass 8888
        }
        virtual_ipaddress {    #设置vip
            192.168.101.100       #可以多个虚拟IP，换行即可
        }
    }

五.测试

主备nginx都启动keepalived及nginx。

service keepalived start

./nginx

1.初始状态

查看主nginx的eth0设置：

vip绑定在主nginx的eth0上。

![Center 2][]

查看备nginx的eth0设置：

vip没有绑定在备nginx的eth0上。

![Center 3][]

2.主机宕机

将主nginx的keepalived停止或将主nginx关机(相当于模拟宕机)，查看主nginx的eth0：

eth0没有绑定vip

![Center 4][]

注意这里模拟的是停止 keepalived进程没有模拟宕机，所以还要将nginx进程也停止表示主nginx服务无法提供。

查看备nginx的eth0：

vip已经漂移到备nginx。

![Center 5][]

[Center]: /images/20210923/93378edef53a45a3bdd57843837cd059.png
[Center 1]: /images/20210923/7df5b67d68f04db0a3168866284e2328.png
[Center 2]: /images/20210923/3a72aea4d54e4253b7fff301a5865e26.png
[Center 3]: /images/20210923/4b7efcc83b684624bdc40ee8842d342c.png
[Center 4]: /images/20210923/9f715959b4d14827b1baef1c1e20820a.png
[Center 5]: /images/20210923/a742216b35b649ba94130f7466401a67.png