keepalived + nginx 双活热备负载均衡

主要内容

keepalived + nginx 双活热备负载均衡

更新历史

系统安装

CentOS 7.3
记得安装开发工具, 如果忘记可以在终端执行 yum groupinstall "Development Tools"

ip config

设置静态IP, 主要根据实际情况设置最后6行。

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# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enp2s0 # 具体文件看自己服务器情况
TYPE=Ethernet
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_PEERDNS=yes
IPV6_PEERROUTES=yes
NAME=enp2s0
UUID=d776619b-ac07-4367-b44c-40bd05aaea58
DEVICE=enp2s0
BOOTPROTO=static
ONBOOT=yes
DNS1=221.228.255.1
IPADDR=192.168.11.102
PREFIX=24
GATEWAY=192.168.11.1

设置完毕重启网络 systemctl restart network.service

close SELINUX

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sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

hostname

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hostnamectl set-hostname `your hostname`
reboot

修改 /etc/hosts 将 your hostname 写入到 ipv4 和 ipv6

设置YUM源

网络YUM源

  • 阿里CentOS 镜像

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    wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
    yum makecache #生成缓存
  • nginx

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    # vim /etc/yum.repos.d/nginx.repo
    [nginx]
    name=nginx repo
    baseurl=http://nginx.org/packages/centos/$releasever/$basearch/
    gpgcheck=0
    enabled=1

本地YUM源

参照

  • 编辑CentOS-Media.repo
    其他的repo 都可改名成 ×××.repo.bak
    拷贝 CentOS光盘 所有内容(比如路径 /run/media/${user}/CentOS\ 7\ x86_64/) 到 /mnt/CentOS7_ISO/
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# vim /etc/yum.repos.d/CentOS-Media.repo
[local-media]
name=CentOS-$releasever - Media
baseurl=file:///mnt/CentOS7_ISO/
gpgcheck=0
enabled=1 #启动本地
gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-CentOS-7

nginx

nginx

keepalive

install

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yum install -y keepalived

config

假设主服务器IP:192.168.0.201,从服务器ip:192.168.0.202 虚拟ip:192.168.0.200

master

vim /etc/keepalived/keepalived.conf

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! Configuration File for keepalived
global_defs {
# notification_email {
# acassen@firewall.loc
# failover@firewall.loc
# sysadmin@firewall.loc
# }
# notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
# smtp_server 192.168.200.1
# smtp_connect_timeout 30
router_id nginx_master #机器标识, 通常是hostname
# vrrp_skip_check_adv_addr
# vrrp_strict
vrrp_garp_interval 0
vrrp_gna_interval 0
}
vrrp_script chk_nginx { # script "killall -0 nginx"
script "/etc/keepalived/check_ng.sh" #检测nginx的脚本, 脚本名称千万不要使用 完整 nginx,容易出错
interval 2 #每2秒检测一次
weight -5 #如果某一个nginx宕机 则权重减5
fall 3
rise 2
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER #状态 MASTER BACKUP
interface enp0s3 #实例绑定的网卡,因为在配置虚拟IP的时候必须是在已有的网卡上添加的
virtual_router_id 51 #虚拟路由的ID号,两个节点设置必须一样
priority 101 #主备优先级
advert_int 1
# 设置验证信息,两个节点必须一致
authentication {
auth_type PASS #认证方式
auth_pass 1111 #明文密码
}
virtual_ipaddress {
192.168.0.200
}
track_script {
chk_nginx
}
}

track_script

脚本名称千万不要使用 完整 nginx,容易出错
/etc/keepalived/check_ng.sh
记得加上执行权限

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#!/bin/bash
A=`pgrep nginx|wc -l`
if [ $A -eq 0 ];then
#yum install
/bin/systemctl start nginx.service
# 源码安装 nginx
# /usr/local/nginx/sbin/nginx
if [ `pgrep nginx|wc -l` -eq 0 ];then
/bin/systemctl stop keepalived.service
fi
fi

也可以根据自己的业务需求,总结出在什么情形下关闭keepalived。
如 curl 主页连续2个3s没有响应则切换:

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#!/bin/bash
count=0
for (( k=0; k<2; k++ ))
do
check_code=$( curl --connect-timeout 3 -sL -w "%{http_code}\\n" http://localhost/ -o /dev/null )
if [ "$check_code" != "200" ]; then
count=$(expr $count + 1)
sleep 3
continue
else
count=0
break
fi
done
if [ "$count" != "0" ]; then
exit 1
else
exit 0
fi

backup

在其它备机BACKUP上,只需要改变 state MASTER -> state BACKUP,priority 101 -> priority 100即可
vim /etc/keepalived/keepalived.conf

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! Configuration File for keepalived
global_defs {
# notification_email {
# acassen@firewall.loc
# failover@firewall.loc
# sysadmin@firewall.loc
# }
# notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
# smtp_server 192.168.200.1
# smtp_connect_timeout 30
router_id nginx_backup #机器标识, 通常是hostname
# vrrp_skip_check_adv_addr
# vrrp_strict
vrrp_garp_interval 0
vrrp_gna_interval 0
}
vrrp_script chk_nginx {
# script "killall -0 nginx"
script "/etc/keepalived/check_ng.sh" #检测nginx的脚本
interval 2 #每2秒检测一次
weight -5 #如果某一个nginx宕机 则权重减5
fall 3
rise 2
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP #状态 MASTER BACKUP
interface enp0s3 #实例绑定的网卡,因为在配置虚拟IP的时候必须是在已有的网卡上添加的
virtual_router_id 51 #虚拟路由的ID号,两个节点设置必须一样
priority 100 #主备优先级
advert_int 1
# 设置验证信息,两个节点必须一致
authentication {
auth_type PASS #认证方式
auth_pass 1111 #明文密码
}
virtual_ipaddress {
192.168.0.200
}
track_script {
chk_nginx
}
}

##附录

keepalived 配置选项说明

  • global_defs

notification_email : keepalived在发生诸如切换操作时需要发送email通知地址,后面的 smtp_server 相比也都知道是邮件服务器地址。也可以通过其它方式报警,毕竟邮件不是实时通知的。
router_id : 机器标识,通常可设为hostname。故障发生时,邮件通知会用到

  • vrrp_instance

state : 指定instance(Initial)的初始状态,就是说在配置好后,这台服务器的初始状态就是这里指定的,但这里指定的不算,还是得要通过竞选通过优先级来确定。如果这里设置为MASTER,但如若他的优先级不及另外一台,那么这台在发送通告时,会发送自己的优先级,另外一台发现优先级不如自己的高,那么他会就回抢占为MASTER
interface : 实例绑定的网卡,因为在配置虚拟IP的时候必须是在已有的网卡上添加的
mcast_src_ip : 发送多播数据包时的源IP地址,这里注意了,这里实际上就是在那个地址上发送VRRP通告,这个非常重要,一定要选择稳定的网卡端口来发送,这里相当于heartbeat的心跳端口,如果没有设置那么就用默认的绑定的网卡的IP,也就是interface指定的IP地址
virtual_router_id : 这里设置VRID,这里非常重要,相同的VRID为一个组,他将决定多播的MAC地址
priority : 设置本节点的优先级,优先级高的为master
advert_int : 检查间隔,默认为1秒。这就是VRRP的定时器,MASTER每隔这样一个时间间隔,就会发送一个advertisement报文以通知组内其他路由器自己工作正常
authentication : 定义认证方式和密码,主从必须一样
virtual_ipaddress : 这里设置的就是VIP,也就是虚拟IP地址,他随着state的变化而增加删除,当state为master的时候就添加,当state为backup的时候删除,这里主要是有优先级来决定的,和state设置的值没有多大关系,这里可以设置多个IP地址
track_script : 引用VRRP脚本,即在 vrrp_script 部分指定的名字。定期运行它们来改变优先级,并最终引发主备切换。

  • vrrp_script

告诉 keepalived 在什么情况下切换,所以尤为重要。可以有多个 vrrp_script

script : 自己写的检测脚本。也可以是一行命令如killall -0 nginx
interval 2 : 每2s检测一次
weight -5 : 检测失败(脚本返回非0)则优先级 -5
fall 2 : 检测连续 2 次失败才算确定是真失败。会用weight减少优先级(1-255之间)
rise 1 : 检测 1 次成功就算成功。但不修改优先级
这里要提示一下script一般有2种写法:

通过脚本执行的返回结果,改变优先级,keepalived继续发送通告消息,backup比较优先级再决定
脚本里面检测到异常,直接关闭keepalived进程,backup机器接收不到advertisement会抢占IP
上文 vrrp_script 配置部分,killall -0 nginx属于第1种情况,/etc/keepalived/check_ng.sh属于第2种情况(脚本中关闭keepalived)。个人更倾向于通过shell脚本判断,但有异常时exit 1,正常退出exit 0,然后keepalived根据动态调整的 vrrp_instance 优先级选举决定是否抢占VIP:

如果脚本执行结果为0,并且weight配置的值大于0,则优先级相应的增加
如果脚本执行结果非0,并且weight配置的值小于0,则优先级相应的减少
其他情况,原本配置的优先级不变,即配置文件中priority对应的值。

提示:

优先级不会不断的提高或者降低
可以编写多个检测脚本并为每个检测脚本设置不同的weight(在配置中列出就行)
不管提高优先级还是降低优先级,最终优先级的范围是在[1,254],不会出现优先级小于等于0或者优先级大于等于255的情况
在MASTER节点的 vrrp_instance 中 配置 nopreempt ,当它异常恢复后,即使它 prio 更高也不会抢占,这样可以避免正常情况下做无谓的切换
以上可以做到利用脚本检测业务进程的状态,并动态调整优先级从而实现主备切换。