LNMP环境搭建与进阶优化实战

LNMP环境

        这里首先简单的了解一下LNMP指的是什么？L是指Linux系统提供环境，N是由Nginx提供web服务，M是指MySQL数据库，P是指PHP或Python语言解析文件

前言

        随着业务量日益激增，简单的LNMP环境已经无法满足业务需求，必须要对服务架构再作升级，以便应对高并发高负载的业务。

        下面是自己简单做的一个部署图，主要用到了Haproxy+keepalive组合的负载均衡集群；Nginx+PHP的网页服务；后端用到的是Java有关的应用，包括Elastisearch，RabbitMQ等服务；MySQL数据库+MyCat采用主从同步和读写分离；搭建NFS服务则是因为MySQL只能保存结构型数据，为了能够更好的将网页呈现给广大用户，非结构型的数据保存在NFS集群上；Zabbix监控系统对服务集群的资源消耗进行全面监控。

LNMP环境搭建

Nginx+PHP集群搭建

1.源码安装Nginx

#官网下载长期稳定版本
wget https://nginx.org/download/nginx-1.28.0.tar.gz

#解压缩包
tar -xf nginx-1.28.0.tar.gz

#安装必要软件，其中gcc提供C语言
yum -y install make gcc pcre-devel openssl-devel

#开始编译安装
cd nginx-1.28.0

./configure --prefix=/usr/local/nginx  --with-stream --with-http_stub_status_module

make&&make install

#启动nginx
/usr/local/nginx/sbin/nginx 

#如果没有返回结果，请按步骤重新开始
ss -anplut | grep nginx

2.设置PHP解析

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
#定位到“location ~ \.php$”位置

#修改前
        #location ~ \.php$ {
        #    root           html;
        #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        #    fastcgi_index  index.php;
        #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
        #    include        fastcgi_params;
        #}

#修改后
        location ~ \.php$ {
            root           html;
            fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
            fastcgi_index  index.php;
            include        fastcgi.conf;    #这里用到的是PHP FastCGI进程管理器
        }
#保存退出

3.安装PHP-FPM

yum -y install php-fpm

#检查php-fpm配置文件listen的值
sed -n '/^listen =/p' /etc/php-fpm.d/www.conf

#这里发现结果是这样的
listen = /run/php-fpm/www.sock

#修改成nginx配置监听的端口
sed -ir '/^listen =/s/= .*/= 127.0.0.1:9000/' /etc/php-fpm.d/www.conf

#重启php-fpm服务
systemctl restart php-fpm

#检查端口9000是否被监听
ss -anplut | grep :9000

4.nginx工作目录

        将程序资源放入/usr/local/nginx/html，设置权限chown -R apache:apache /usr/local/nginx/html，以便php-fpm程序能够访问

MySQL服务搭建

1.MySQL安装

"""web集群也需要安装MySQL服务"""

#php-mysqlnd提供PHP与MySQL数据库的连接和交互功能
#如果业务需求特别，需要额外安装包，比如php-json，php-curl，php-xml
yum -y install mysql mysql-server php-mysqlnd

#创建数据库和用户并设置用户权限
mysql

create databases <database> charater set utf8mb4;
create user <username>@'%' identified by '<password>';
grant all on <database>.* to <username>@'%';
fulsh privilege;
exit

#验证
mysql -u<username> -p<password>
#登录失败，请重新mysql进入创建或修改密码

2.数据备份

#web集群的数据库备份
mysqldump <database> > backup.sql

#同步到MySQL服务集群中
rsync -av backup.sql 192.xx.xx.xx:/root

#导入数据包
mysql < backup.sql

3.业务文件设置

        根据开发人员的要求，设置好数据库服务器地址的指向，开始登录

进阶部分

NFS服务搭建

1.安装NFS

#Web集群和NFS集群都需要安装
#记住/usr/local/nginx/html/下哪个目录是存放图片视频等非结构化数据
yum -y install nfs-utils

#NFS集群
echo "/webdata_Unstructured    192.xx.xx.xx/24(rw,no_root_squash)" > /etc/exports

#Web集群
vim /etc/fstab
....
192.xxx.xxx.xx:/webdata_Unstructured  /usr/local/nginx/html/webdata_Unstructured    nfs    defaults    0 0

2.打包HTML文件

"""web服务打包传送"""
#打包Web服务的html文件
tar -Pcf html.tar /usr/local/nginx/html

#传送给NFS服务器
rsync -ax html.tar /webdata_Unstructured

"""NFS服务解包"""
tar -xf /webdata_Unstructured/html.tar

代理服务器搭建

1.配置haproxy

"""proxy集群"""

#安装haproxy
yum -y install haproxy

#修改haproxy配置文件/etc/haproxy/haproxy.cfg
vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
...
#删除64行及64行后所有的文字
#添加以下内容,将<upstream_name>写成自己的集群名，<host_name>写成主机域名，前提是/etc/hosts有记录
listen <upstream_name>
    bind 0.0.0.0:80
    balance roundroin
    server <host_name> 192.168.xx.xx.xx:80 check inter 2000 rise 2 fall 5
    server <host_name> 192.168.xx.xx.xx:80 check inter 2000 rise 2 fall 5
....
#开启健康检查，非必要，<path>为访问路径，随意
listen <state>
    bind 0.0.0.0:10086 #建议端口往高数字设置，切记不要占用其他程序主要端口
    stats refresh 30s
    stats url/<path>
    stats auth admin:admin

2.中间件keepalived

master节点

"""proxy集群master节点"""

#安装keepalived
yum -y install keepalived

#修改配置
vim /etc/keepalived/keepalived.cfg

#定位global_defs{}
#内部添加
    router_id <proxy_name>
    vrrp_iptables 

#定位vrrp_instance VI_1 {}
#内部修改
    state MASTER 
    priority 100

#定位virtual_ipaddress {}
#内容修改为虚拟ip
    192.168.xx.xx.xx
#后面全部删除


"""proxy集群backup节点"""

#定位global_defs{}添加内容与master节点一样
#定位vrrp_instance VI_1 {}
#内部修改
    state BACKUP 
    priority 50
#定位virtual_ipaddress {}修改内容与master节点一样

MySQL数据库优化

1.主从同步

master数据库

"""master数据库"""
vim /etc/my.cnf.d/mysql-server.cnf
...
#定位[mysqld]下添加内容，数字任意
server_id=100

#保存

#进入数据库，创建用户，<replicate_nuser>自定义用户即可
create user <replicate_user>@'%' identified by '<password>';

#授权
grant replication slave no *.* to <replicate_user>;


#在8.0本版的MySQL是默认开启binglog日志
#查看日志
mysql> show master status;
+---------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File          | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+---------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| binlog.000001 |      665 |              |                  |                   |
+---------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)

#这里要记住File和Position的值，待会设置slave数据库要用到

slave

"""slave数据库"""
vim /etc/my.cnf.d/mysql-server.cnf
...
#定位[mysqld]下添加内容，数字任意，但是不要一样
server_id=50

#保存退出

#进入mysql

change master to
    master_host="<host_address>",
    master_port=3306,
    master_user="<replicate_user>",
    master_password="<password>",
    master_log_file="binlog.000001",
    master_log_pos=665;

#开启
start slave;

#检查
show slave status\G

#定位到下面位置，查看结果是否为yes
...
             Slave_IO_Running: Yes
            Slave_SQL_Running: Yes
...

#如果成功请无视下面
#失败重新开始，请先关闭slave，清除slave，再重新开始
stop slave;
reset slave all;

2.读写分离

        MySQL需要中间件才可以实现读写分离，这里需要安装MyCat2,如果MySQL版本是5.0的，则安装MyCat就可以了，由于官网无法进入，可能需要用到一些手段才可以，比如VPN技术；或者用其他的中间件替代，比如Atlas，ProxySQL等。

这里有其他博主的文章以及安装过程，可以从这位博主的文章获取

mycat2_mycat下载-优快云博客

修改MyCat配置文件

#修改配置文件，该配置文件主要是用于代理，这里将username和password改一下，自定义
/usr/local/mycat/conf/users/root.user.json

#修改前
{
        "dialect":"mysql",
        "ip":null,
        "password":"123456",
        "transactionType":"proxy",
        "username":"root"
}

#修改后
{
        "dialect":"mysql",
        "ip":null,
        "password":"mycat",
        "transactionType":"proxy",
        "username":"mycat"
}


#出现了^M不要惊讶，这是因为在windows系统编写保存到Linux系统里面
#区别是windows系统的"\r\n"，而Linux是"\n"
#可以安装dos2unix对配置文件转换Linux的格式

vim /usr/local/mycat/conf/datasources/prototypeDs.data

#对user和password进行修改，不要root
{^M
        "dbType":"mysql",^M
        "idleTimeout":60000,^M
        "initSqls":[],^M
        "initSqlsGetConnection":true,^M
        "instanceType":"READ_WRITE",^M
        "maxCon":1000,^M
        "maxConnectTimeout":3000,^M
        "maxRetryCount":5,^M
        "minCon":1,^M
        "name":"prototypeDs",^M
        "password":"123456",^M
        "type":"JDBC",^M
        "url":"jdbc:mysql://localhost:3306/mysql?useUnicode=true&serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=UTF-8",^M
        "user":"root",^M
        "weight":0^M
}
~       

#在MyCat2服务器进入MySQL数据库,<mycat_user>作为共用用户
mysql
create user <mycat_user>@'%' identified by '<mycat_user_password>';
grant all on *.* to <mycat_user>@'%';

#启动MyCat2服务
/usr/local/mycat/bin/mycat start

#检查是否起服务
ss -anplut | grep 8066
#结果如下
tcp   LISTEN 0      128                     *:8066             *:*    users:(("java",pid=12290,fd=71))   

#再次进入MySQL服务
mysql -h127.0.0.1 -P8066 -umycat -pmycat

#如果进入失败，请检查/usr/local/mycat/conf/users/root.user.json 里面的用户和密码

#继续上一步，配置读写分离
#<master_host_address>为只写数据库，且为matser节点数据库
#<mycat_user_password>为配置文件/usr/local/mycat/conf/datasources/prototypeDs.datasource.json里面的用户

#<wirte_host>输入写操作主机的ip地址
/*+ mycat:createdatasource{
"name":"<wirte_host>",
"url":"jdbc:mysql://<master_host_address>:3306/",
"user":"<mycat_user>"，
"password":"<mycat_user_password>"*/;


#<wirte_host>输入读操作主机的ip地址
/*+ mycat:createdatasource{
"name":"<read_host>",
"url":"jdbc:mysql://<master_host_address>:3306/",
"user":"<mycat_user>"，
"password":"<mycat_user_password>"*/;

#检查
/*+ mycat:showdatasources{}*/\G
#如果出错，请删除：/*+ mycat:dropdatasource{"name":"<xxx>"}；重新输入

MySQL创建用户

"""MySQL主服务器"""

#创建用户，用户和密码必须和mycat创建的用户一样
create user <mycat_user>@'%' identified by '<mycat_user_password>';
grant all on *.* to <mycat_user>@'%';


"""MySQL从服务器"""
#由于配置了主从同步，这里只要检查用户是否存在就可以了

select user,host from mysql.user where user="<mycat_user>";

MyCat创建集群

#输入
/*! mycat:createclusters{
"name":"<cluster_name>",
"masters":["<wirte_host>"],
"replicas":["<read_host>"]*/;

#吐槽，创建集群是最特殊的，别的都是/*+...*/，而集群是/*!...*/

#检查集群
/*+ mycat: showclusters{}*/\G

读写分离分工

"""对写操作限制"""

#进入vim /usr/local/mycat/conf/datasources/<write_host>.datasource.json 
#定位修改
#修改前
       "instanceType":"READ_WRITE",
#修改后
       "instanceType":"WRITE",

#保存退出



"""对读操作限制"""

#进入vim /usr/local/mycat/conf/datasources/<read_host>.datasource.json 
#定位修改
#修改前
       "instanceType":"READ_WRITE",
#修改后
       "instanceType":"READ",

#保存退出


---修改策略---
#进入/usr/local/mycat/conf/clusters/<cluster_name>.cluster.json 
#定位修改
#修改前
        "readBalanceType":"BALANCE_ALL",
#修改后，将访问全部分配给读的主机
        "readBalanceType":"BALANCE_ALL_READ",
#保存退出

#重启mycat
/usr/local/mycat/bin/mycat restart

逻辑库添加集群

#任意创建数据库
create database school;
quit



#编辑逻辑库
vim /usr/local/mycat/conf/schemas/school.schema.json 
  {
        "customTables":{},
        "globalTables":{},
        "normalProcedures":{},
        "normalTables":{},
        "schemaName":"school",
        "targetName":"<cluster_name>"  #此处添加集群即可
        "shardingTables":{},
        "views":{}
}

#保存退出
#重启mycat服务，至此读写分离完成

#检测读写分离
#关闭主MySQL，插入数据，会发现报错，报错信息如下
ERROR: 
Communications link failure

#关闭从MySQL，查看数据，同样报错，报错信息同上

        这里由于本人能力有限，每次创建数据库生成的逻辑库文件都要添加一次集群，特别麻烦，可以用脚本控制

监控系统搭建

        Zabbix系统搭建需要对众多集群进行监控检测，如果在部署图上全面展开，可能影响观感，这边就单独拎出来，大概讲一下监控的架构以及部署流程。

        这里采用的zabbix代理收集服务器资源信息，汇总到zabbix服务，同时设置主动监控规则，向符合规则的服务自动发送监控请求，做到自动化部署，自动化监控的工作。

        报警机制则是采用两种方式，一种是短信通知，也可以是邮件通知；另一种是制作脚本，通过钉钉通知，当然了，飞书也可以。

1.安装Zabbix-server

        直接进入国内Zabbix官网，页面直接选择第一个，推荐选择6.0版本的，7.0版本的可能因为服务的版本不支持使用。在选择zabbix服务平台，根据自身使用的操作系统版本选择，最后在WEB SERVER那一处选择Nginx，不要选择Apache。不知道自己版本的用cat /etc/os-release查看

        往下划动，就有安装步骤，直接复制粘贴。红框的是数据还原，就将有关Zabbix的数据导入数据，数据还原时，界面会出现静止，即使按下任意键也是没有任何反应，这是正常现象，这段导入的时间很长，估计也有十来分钟请耐心等待，导入后请继续按官方页面的步骤进行后续操作安装。zabbix服务本身不需要安装Nginx，我们只要对Zabbix服务集群跟着官网操作就可以了

        安装完之后开始访问web页面，官网给出的端口是8080,直接访问ip地址:端口即可，在登陆页面输入用户和密码就可以了，初始化的默认用户和密码分别是Admin和zabbix。

        成功之后点击下一步，要注意的地方是，需要输入zabbix用户以及密码，时区选择Asia/Shanghai

        设置好之后就就可以看到这个界面了，而这只是刚开始而已

2.安装zabbix-agent

        被监控对象需要安装zabbix-gant，才能被zabbix-server采集数据。官网这里选择红框里面的Agent，步骤也是划下去直接复制粘贴就可以完事了

3.创建模板

        点击配置----点击模板--点击创建模板，Group主机群组自定义。根据我们的web集群，代理集群以及MySQL集群的特性，分别选择模板

         Web 集群：Template App HTTP Service/Nginx by Zabbix agent

        高可用集群：Templates/Applications/HAProxy by Zabbix agent

        MySQL集群：Templates/Databases/MySQL by Zabbix agent

4.设置自动发现

进入zabbix的web页面，根据图片指示点击

        创建自动发现规则，修改多处，第一处是修改IP范围，也就是自动发现的IP范围，根据配置的集群ip来配；第二处是将1h修改成2m或1m都可以，时间不能太长；第三处是添加检查条件，选择SSH；后面选择IP address即可；Name自定义都可以了

        创建完之后就是要让规则生效，设置发现动作；自定义Name，点击Add，将value输入我们的IP范围，确认即可

        先别着急退出，点击上方的操作，再点添加，添加主机群组，也就是我们创建模板的自定义群组，添加完之后再退出就可以了

5.设置主动监控

        在zabbix-agent主机上，也就是对被监控主机集群修改配置文件

vim /etc/zabbix/zabbix_agentd.conf 

#定位
StartAgents=0   #开启
ServerActive=<zabbix-server_ip address>
RefreshActiveCheck=120

#保存退出

#重启服务
systemctl restart zabbix-agent

6.自动报警

        人是不可能24小时盯着电脑看的，所以需要自动报警机制。先创建脚本，这里可以让AI帮忙生成脚本使用

"""飞书报警脚本"""
vim /usr/lib/zabbix/alertscripts/zabbix_alert_feishu.py 


#!/usr/bin/env python3
import requests
import json
import sys

# 飞书群机器人的 webhook 地址
webhook_url = "https://open.feishu.cn/open-apis/bot/v2/hook/your_feishu_bot_webhook"

def send_feishu_alert(subject, message):
    headers = {"Content-Type": "application/json"}
    payload = {
        "msg_type": "text",
        "content": f"{subject}\n{message}"
    }
    response = requests.post(webhook_url, headers=headers, data=json.dumps(payload))
    if response.status_code != 200:
        print(f"Failed to send alert to Feishu. Status code: {response.status_code}")
    else:
        print("Alert sent to Feishu successfully.")

if __name__ == "__main__":
    if len(sys.argv) < 3:
        print("Usage: %s <subject> <message>" % sys.argv[0])
        sys.exit(1)
    subject = sys.argv[1]
    message = sys.argv[2]
    send_feishu_alert(subject, message)



#保存并赋予执行权限 chmod a+x /usr/lib/zabbix/alertscripts/zabbix_alert_feishu.py 

"""钉钉报警脚本"""
vim /usr/lib/zabbix/alertscripts/zabbix_alert_dingding.py

#!/usr/bin/env python3
import requests
import json
import sys
import hmac
import hashlib
import base64
import urllib.parse
import time

# 钉钉群机器人的 webhook 地址和签名密钥
webhook_url = "https://oapi.dingtalk.com/robot/send?access_token=your_dingding_bot_access_token"
secret = "your_dingding_bot_secret"

def send_dingding_alert(subject, message):
    timestamp = str(round(time.time() * 1000))
    secret_enc = secret.encode('utf-8')
    string_to_sign = f"{timestamp}\n{secret}"
    string_to_sign_enc = string_to_sign.encode('utf-8')
    hmac_code = hmac.new(secret_enc, string_to_sign_enc, digestmod=hashlib.sha256).digest()
    sign = urllib.parse.quote_plus(base64.b64encode(hmac_code))
    headers = {"Content-Type": "application/json"}
    payload = {
        "msgtype": "text",
        "text": {
            "content": f"{subject}\n{message}"
        }
    }
    full_url = f"{webhook_url}&timestamp={timestamp}&sign={sign}"
    response = requests.post(full_url, headers=headers, data=json.dumps(payload))
    if response.status_code != 200:
        print(f"Failed to send alert to Dingding. Status code: {response.status_code}")
    else:
        print("Alert sent to Dingding successfully.")

if __name__ == "__main__":
    if len(sys.argv) < 3:
        print("Usage: %s <subject> <message>" % sys.argv[0])
        sys.exit(1)
    subject = sys.argv[1]
    message = sys.argv[2]
    send_dingding_alert(subject, message)


#保存并赋予执行权限 chmod a+x /usr/lib/zabbix/alertscripts/zabbix_alert_dingding.py

        开始创建报警媒介，在 "脚本" 栏中分别填写 /path/to/zabbix_alert_feishu.py "{ALERT.SUBJECT}" "{ALERT.MESSAGE}" 和 /path/to/zabbix_alert_dingding.py "{ALERT.SUBJECT}" "{ALERT.MESSAGE}"，填写完之后再点击上方的Message templates添加信息模板就可以了

        为用户添加报警媒介，也就是确认哪些有关工作人员能够收到才行，按图顺序点击，添加报警机制，我们只要注重 Average，High和Disaster级别就可以了，Send to可以随意填写，因为我们的脚本用到了飞书/钉钉的地址。添加完之后就点击更新即可。

自我总结

优点

        在LNMP环境系统框架中添加Haproxy高可用代理集群，一方面是可以保持会话，让用户能够在会话期间获得连续性的服务体验，无需在多个服务进行同步会话，降低复杂性。有关NFS集群，作为数据存储和共享，能够减轻web集群的存储压力，也能够保证在负载均衡算法中让用户访问的页面完全一致。MySQL数据库优化主要针对频繁的业务往来，比如搜索，定位，注册等等，配置主从同步和读写分离，一方面是做到数据备份安全，另一方面是减轻主服务器的压力过载问题，而且主服务器如果因为某种原因宕机，从服务还可以替代主服务器使用，保证业务的流畅。zabbix监控系统是作为监视各个集群的潜在问题以及性能瓶颈的守护者，保证做到及时发现并自动报警，为业务系统的健康发展保驾护航。

缺点

        传统的LNMP环境相当于一个框架，在很多的开发维护方面往往比这个更加复杂，技术更加丰富，像是前言提到的后端应用，其实还是不够的。本篇当中只是针对少量服务器进行部署配置，而实际情况中，更多的是上百台服务需要进行部署配置。集群搭建更多的使用到Ansible自动化批量部署配置启服务，这就需要我们熟悉掌握Ansible自动化运维的技术。同时考虑成本问题，是否可以用Docker容器技术制作服务？答案是可以的，这样可以节约不少成本。关于如何用容器起服务，这又要涉及更多的技术。

        

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