Keepalived+Nginx架构的方法详解

Keepalived介绍

keepalived是一个类似于layer3, 4, 5 交换机制的软件，也就是我们平时说的第3层、第4层和第5层交换。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
官网地址：http://www.keepalived.org

keepalved官方体系结构图：

环境准备

操作系统：CentOS6.6 64位 2台
Nginx-Master   10.0.0.60
Nginx-Backup   10.0.0.61
VIP                      10.0.0.62
注：未做特别说明，两台服务器(两个节点)都一样操作

安装Nginx

使用《OneinStack》Nginx选择y，其余n

安装Keepalived

在Nginx-Master、Nginx-Backup：
cd ~/oneinstack/src
wget http://www.keepalived.org/software/keepalived-1.2.22.tar.gz
tar xzf keepalived-1.2.22.tar.gz
cd keepalived-1.2.22
./configure --prefix=/usr/local/keepalived
make && make install
配置Keepalived
在Nginx-Master、Nginx-Backup：
ln -s /usr/local/keepalived/etc/keepalived /etc/keepalived
ln -s /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/rc.d/init.d/keepalived
ln -s /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/keepalived
ln -s /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /usr/bin/keepalived
chkconfig keepalived on
在Nginx-Master修改配置文件，vi /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
   notification_email {
       admin@linuxeye.com     #设置报警邮件地址，可以设置多个，每行一个。 需开启本机的sendmail服务
   }
   notification_email_from no-reply@linuxeye.com  #设置邮件的发送地址
   smtp_server 127.0.0.1            #设置smtp server地址
   smtp_connect_timeout 30    #设置连接smtp server的超时时间
   router_id LVS_DEVEL              #表示运行keepalived服务器的一个标识。发邮件时显示在邮件主题的信息
}
vrrp_script chk_nginx {
    script "/usr/local/keepalived/sbin/check_nginx.sh"   #该脚本检测ngnix的运行状态，并在nginx进程不存在时尝试重新启动ngnix，如果启动失败则停止keepalived，准备让其它机器接管。
    interval 2              #每2s检测一次
    weight 2               #检测失败（脚本返回非0）则优先级2
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER              #指定keepalived的角色，MASTER表示此主机是主服务器，BACKUP表示此主机是备用服务器
    interface eth0              #指定HA监测网络的接口
    virtual_router_id 55    #虚拟路由标识，这个标识是一个数字，同一个vrrp实例使用唯一的标识。即同一vrrp_instance下，MASTER和BACKUP必须是一致的
    priority 100                  #定义优先级，数字越大，优先级越高，在同一个vrrp_instance下，MASTER的优先级必须大于BACKUP的优先级
    advert_int 1            #设定MASTER与BACKUP负载均衡器之间同步检查的时间间隔，单位是秒
    authentication {        #设置验证类型和密码
        auth_type PASS      #设置验证类型，主要有PASS和AH两种
        auth_pass linuxeye  #设置验证密码，在同一个vrrp_instance下，MASTER与BACKUP必须使用相同的密码才能正常通信
    }
    virtual_ipaddress {     #设置虚拟IP地址，可以设置多个虚拟IP地址，每行一个
        10.0.0.62
    }
    track_script {
        chk_nginx           #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。
    }
}
在Nginx-Backup修改配置文件，vi /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
   notification_email {
       admin@linuxeye.com     #设置报警邮件地址，可以设置多个，每行一个。 需开启本机的sendmail服务
   }
   notification_email_from no-reply@linuxeye.com  #设置邮件的发送地址
   smtp_server 127.0.0.1      #设置smtp server地址
   smtp_connect_timeout 30    #设置连接smtp server的超时时间
   router_id LVS_DEVEL        #表示运行keepalived服务器的一个标识。发邮件时显示在邮件主题的信息
}
vrrp_script chk_nginx {
    script "/usr/local/keepalived/sbin/check_nginx.sh"   #该脚本检测ngnix的运行状态，并在nginx进程不存在时尝试重新启动ngnix，如果启动失败则停止keepalived，准备让其它机器接管。
    interval 2              #每2s检测一次
    weight 2                #检测失败（脚本返回非0）则优先级2
}
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP            #指定keepalived的角色，MASTER表示此主机是主服务器，BACKUP表示此主机是备用服务器
    interface eth0          #指定HA监测网络的接口
    virtual_router_id 55    #虚拟路由标识，这个标识是一个数字，同一个vrrp实例使用唯一的标识。即同一vrrp_instance下，MASTER和BACKUP必须是一致的
    priority 50             #定义优先级，数字越大，优先级越高，在同一个vrrp_instance下，MASTER的优先级必须大于BACKUP的优先级
    advert_int 1            #设定MASTER与BACKUP负载均衡器之间同步检查的时间间隔，单位是秒
    nopreempt               #设置nopreempt防止抢占资源，只生效BACKUP节点
    authentication {        #设置验证类型和密码
        auth_type PASS      #设置验证类型，主要有PASS和AH两种
        auth_pass linuxeye  #设置验证密码，在同一个vrrp_instance下，MASTER与BACKUP必须使用相同的密码才能正常通信
    }
    virtual_ipaddress {     #设置虚拟IP地址，可以设置多个虚拟IP地址，每行一个
        10.0.0.62
    }
    track_script {
        chk_nginx           #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。
    }
}
检测脚本，vi /usr/local/keepalived/sbin/check_nginx.sh
#!/bin/bash
if [ "$(ps -ef | grep "nginx: master process"| grep -v grep )" == "" ];then
    #echo 1
    /etc/init.d/nginx start
    sleep 5
    if [ "$(ps -ef | grep "nginx: master process"| grep -v grep )" == "" ];then
        /etc/init.d/keepalived stop
        #echo 2
    fi
fi

脚本加上可执行权限

chmod +x /usr/local/keepalived/sbin/check_nginx.sh

验证

service keepalived start  #启动Nginx-Master
service keepalived start  #启动Nginx-Backup
ip addr  #2台服务器分别执行，绑定虚拟IP在Nginx-Master
service keepalived stop  #停止Nginx-Backup
ip addr  #2台服务器分别执行，绑定虚拟IP在Nginx-Backup
service keepalived start  #再启动Nginx-Backup
ip addr  #2台服务器分别执行，绑定虚拟IP在Nginx-Master

上述切换默认测试会导致的master和backup之间来回切换
通常如果master服务死掉后backup会变成master，但是当master服务又好了的时候master此时会抢占VIP，这样就会发生两次切换对业务繁忙的网站来说是不好的。我们可以在配置文件加入nopreempt非抢占，但是这个参数只能用于state为BACKUP，故我们在用HA的时候最好MASTER和backup的state都设置成BACKUP让其通过priority来竞争。
拓展
假设我要重装这2台服务器，但是过程不容许丢一个包，通常情况下先替换backup，把master停止，让vip漂移只backup，替换master，但是在vip漂移过程可能会有丢2个包，如果避免丢包？
方法：我们可以在master替换之前，利用iptables将数据包转发到backup，再停止master keepalived

iptables -F
iptables -t nat -I PREROUTING -i eth0 -j DNAT --to-destination 10.0.0.61
iptables -t nat -I POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE