Nginx+Keepalived实现Web服务器高可用

1、Nginx

业务背景

现公司需求快速搭建web服务器，对外提供给用户web服务。

需求拆分

需要基于http协议的软件，搭建服务实现

介绍

常见用法：

1) web服务器软件 httpd http协议

同类的web服务器软件：apache(老牌) nginx(俄罗斯) IIS(微软)

2)代理服务器 反向代理

3)

Nginx架构的特点：

①高可靠：稳定性 master进程 管理调度请求分发到哪一个worker=> worker进程 响应请求 一master多worker②热部署 ：(1)平滑升级 (2)可以快速重载配置③高并发：可以同时响应更多的请求 事件 epoll模型 几万④响应快：尤其在处理静态文件上，响应速度很快 sendfile⑤低消耗：cpu和内存 1w个请求 内存2-3MB⑥分布式支持 ：反向代理 七层负载均衡

官方网址：http://nginx.org/

1.2、安装

常见安装方式：

①yum安装配置，需使用Nginx官方源或者EPEL源②源码编译

#添加运行用户 
shell > useradd -s/sbin/nologin -M www 
#安装依赖 
shell > yum -y install pcre-devel zlib-devel openssl-devel 
#编译安装 
shell > cd /root/soft 
shell > tar xvf nginx-1.14.2.tar.gz 
shell > cd nginx-1.14.2 
shell > ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=www --group=www --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module --with-http_realip_module && make && make install 

编译参数说明

查看安装目录/usr/local/nginx

查看nginx的二进制可执行文件的相关参数

shell > cd /usr/local/nginx/sbin 
 shell > ./nginx -h 

执行后显示

nginx version: nginx/1.14.2 
 Usage: nginx [-?hvVtTq] [-s signal] [-c filename] [-p prefix] [-g directives] 
  
 Options: 
 #查看帮助 
 -?,-h : this help 
 #查看版本并退出 
 -v : show version and exit 
 #查看版本和配置选项并退出 
 -V : show version and configure options then exit 
 #检测配置文件语法并退出 
 -t : test configuration and exit 
 #检测配置文件语法打印它并退出 
 -T : test configuration, dump it and exit 
 #在配置测试期间禁止显示非错误信息 
 -q : suppress non-error messages during configuration testing 
 #发送信号给主进程 stop强制退出 quit优雅的退出 reopen重开日志 reload重载配置 
 -s signal : send signal to a master process: stop, quit, reopen, reload 
 #设置nginx目录 $prefix路径 
 -p prefix : set prefix path (default: /usr/local/nginx/) 
 #指定启动使用的配置文件 
 -c filename : set configuration file (default: conf/nginx.conf) 
 #在配置文件之外设置全局指令 
 -g directives : set global directives out of configuration file 

一般主要使用：

-s参数控制管理nginx服务-V参数查看nginx开启的模块和编译参数-t参数检测配置文件是否有错误

2、Keepalived实现高可用

业务背景

单例web服务器能够满足业务基本需求，提供web服务。但是，存在单点故障的问题，即当服务器宕机后，用户将无法获取到服务响应。

为了能够提高用户体验度，能够持续得给用户提供优质的服务，当web服务器不可用时，可以有备用服务器接替web服务器的工作，继续为用户提供响应。其中，还要解决一个问题，需要备用服务器能够快速自动切换过来。

一般将以上业务需求，称为实现服务的高可用HA。

需求拆分

也就是高可用的实现核心：

①冗余服务器(备份服务器)

②自动切换 可以通过绑定虚拟IP的方式 用户通过VIP访问服务

Keepalived软件起初是专为LVS负载均衡软件设计的，用来管理并监控LVS集群系统中各个服务节点的状态，后来又加入了可以实现高可用的VRRP功能。因此，Keepalived除了能够管理LVS软件外，还可以作为其他服务(例如：Nginx、Haproxy、MySQL等)的高可用解决方案软件。

①备份主备服务器的配置文件

shell > cd /etc/keepalived 
 shell > cp keepalived.conf keepalived.conf_bak 

②分别修改主备服务器配置文件

shell > vim keepalived.conf 

示例配置文件说明

! Configuration File for keepalived 
 #发送邮件的配置 
 global_defs { 
 notification_email { 
 acassen@firewall.loc 
 failover@firewall.loc 
 sysadmin@firewall.loc 
 } 
 notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc 
 smtp_server 192.168.200.1 
 smtp_connect_timeout 30 
 router_id LVS_DEVEL 
 } 
 #vrrp协议的配置 
 vrrp_instance VI_1 { 
 #工作模式 
 state MASTER 
 #监听的网卡 
 interface eth0 
 #虚拟路由id 需要和备服务器一致 
 virtual_router_id 51 
 #权重 优先级 
 priority 100 
 #vrrp包的发送周期 1s 
 advert_int 1 
 #权限验证 
 authentication { 
 auth_type PASS 
 auth_pass 1111 
 } 
 #需要绑定切换的VIP 
 virtual_ipaddress { 
 192.168.200.16 
 192.168.200.17 
 192.168.200.18 
 } 
 } 

主服务器

! 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 LVS_DEVEL 
} 
vrrp_instance VI_1 { 
state MASTER 
interface eth0 
virtual_router_id 51 
priority 100 
advert_int 1 
authentication { 
auth_type PASS 
auth_pass 1111 
} 
#master默认只需要修改使用VIP即可 
virtual_ipaddress { 
192.168.17.200 
} 
} 

备服务器

! 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 LVS_DEVEL 
 } 
 vrrp_instance VI_1 { 
 #修改工作模式为备 
 state BACKUP 
 interface eth0 
 virtual_router_id 51 
 priority 100 
 advert_int 1 
 authentication { 
 auth_type PASS 
 auth_pass 1111 
 } 
 #注意修改VIP 
 virtual_ipaddress { 
 192.168.17.200 
 } 
 } 

③分别按照顺序启动主服务器和备服务器的keepalived

shell > service keepalived start 

④查看主备服务器的网卡信息

#需要通过ip a命令查看 分别在server01和server03查看 
 shell > ip a 

2.4、模拟故障

模拟服务器故障宕机，查看是否可以切换服务到备用机器。

模拟宕机，关闭server01 master服务器，VIP自动切换到server03 backup服务器

#抓包vrrp 
shell > yum -y install tcpdump 
shell > tcpdump vrrp -n 

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