在Spring Cloud Alibaba微服务框架中通过KeepAlived建立Nginx集群的步骤

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/csdnuserlala/article/details/145609252

下文摘自孙卫琴的经典著作《Spring Cloud Alibaba微服务零基础入门到实操》，介绍了在Spring Cloud Alibaba微服务框架中通过KeepAlived建立Nginx集群的步骤。
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阿云：“Nginx服务器是所有微服务访问Nacos集群的入口。如果Nginx服务器宕机，就相当于通向Nacos集群的大门关闭了，还是会降低Nacos集群的可用性。有什么改进办法吗？”
答主：“很简单，为Nginx服务器也建立集群。”

在动物界，有些动物天生就很合群，比如鸭子和狮子。一群鸭子中有一只领头鸭，其他鸭子都跟随其后。一群狮子有一个狮王，其他狮子都俯首称臣。还有些动物则天生就独来独往，比如猫和老虎，它们捕捉猎物都是单打独斗。

同样，在软件领域，有的服务器天生就合群，比如Nacos服务器就适合群居。一群Nacos服务器在一起，通过Raft协议通信，选举出Leader，然后协调工作。还有的服务器天生就独来独往，比如Nginx服务器。一群Nginx服务器各玩各的，无法直接通信，因此无法直接合作。

阿云：“既然多个Nginx服务器不能直接通信，那么如何建立集群呢？”
答主：“为每台Nginx服务器配置一个外交官，负责和其他Nginx服务器通信，这样就能建立集群了。这个外交官就是开源软件Keepalived。”

如图1所示，Keepalived采用VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由器冗余协议）通信协议。VRRP为Nginx集群设立虚拟IP（VIP，Virtual IP）。hello-config模块通过虚拟IP访问Nginx集群，VRRP会把虚拟IP映射到特定的Nginx节点。

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图1 通过Keepalived搭建Nginx集群

VRRP把节点的角色分为Master和Backup。通过选举产生Master，如果Master节点宕机，再从其余的Backup节点中选出新的Master。
Keepalived运行在Linux中，官方下载网址参见本文技术支持网页（www.javathinker.net/alibaba）的【链接10】。假定Linux的具体操作系统为CentOS，安装Keepalived的命令如下：

 yum install -y keepalived

以下是Keepalived的一些常用操作命令：

service keepalived start     #启动Keepalived
service keepalived stop      #停止Keepalived（进程还在）
systemctl kill keepalived    #杀死Keepalived进程
service keepalived restart   #重启Keepalived
service keepalived status    #查看keepalived 状态

在Linux中搭建由三个Nginx节点和Keepalived构成的集群，假定这三个节点位于不同的主机上，以下是搭建步骤。

（1）在三台主机上分别安装Nginx服务器。再参照5.4节，对每个Nginx服务器配置对Nacos集群的反向代理。
（2）在三台主机上分别安装Keepalived。
（3）在三台主机上分别修改/etc/keepalived/keepalived.conf配置文件。第一个节点的keepalived.conf文件的内容参见例程1。

例程1 keepalived.conf

global_defs {
  notification_email {
    acassen@firewall.loc
    failover@firewall.loc
    sysadmin@firewall.loc
  }
  notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
  smtp_ server  192.168.100.110
  smtp_connect_timeout  30
  router_id  server_1     #主机名
}

vrrp_script chk_nginx {
  #检测Nginx节点是否存活的脚本
  script  "/usr/local/src/nginx_check.sh"
  interval  2   #脚本执行的间隔，为2s
  weight   2    #权重，如果这个脚本的检测结果为true，服务器权重+2
}

vrrp_instance VI_1 {
  state MASTER           #节点的角色
  interface eth1         #网卡名称
  virtual_router_id 51  #各个节点的virtual_router_id必须相同
  priority 102            #各个节点的优先级
  advert_int 1            #每隔1s发送一次心跳
  authentication {       #校验方式，类型为密码，密码为1234
    auth type PASS
    auth pass 1234
  }

  track_script {          #指定追踪的脚本
    chk_nginx
  }

  virtual_ipaddress {    #虚拟IP(VIP)
    192.168.100.188   
  }
}

keepalived.conf文件中设置了以下属性：

smtp_server属性：主机的IP地址。
router_id属性：主机的名称，在Linux中通过hostname命令查看主机的名称。
state属性：节点的角色，把集群中一个节点的state属性设为MASTER，其余的设为BACKUP。
interface属性：网卡的名称。在Linux中通过ifconfig命令查看网卡的名字。
virtual_router_id属性：虚拟路由的ID。在三个节点上该属性必须相同。
priority属性：节点的优先级。三个节点的priority属性不一样，比如：100、101、102。Master节点的优先级高于Backup节点。
advert_int属性：节点发送心跳的间隔时间，设为1秒。
authentication属性：校验方式，在三个节点上该属性必须相同。
virtual_ipaddress属性：虚拟IP（VIP）地址，必须是三个节点所在网段内未被占用的IP地址。

表1列出了三个节点中keepalived.conf配置文件中主要配置属性的值。

表1 三个节点的Keepalived的主要配置属性
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（4）在三台主机的/etc/keepalived目录下分别创建检测Nginx节点是否存活的脚本 nginx_check.sh，参见例程2。

例程2 nginx_check.sh

A=`ps -C nginx -no-header | wc - 1`
if [ $A -eq 0];then              #如果Nginx服务不存在
  /usr/local/nginx/sbin/nginx  #启动Nginx
  sleep 2
  if [`ps -C nginx --no-header| wc -1` -eq 0 ];then
    killall keepalived    #如果Nginx启动失败，终止Keepalived                
  fi
fi

以上脚本先判断Nginx服务是否存在，如果不存在，就启动Nginx，并等待2秒，若Nginx启动失败，就终止Keepalived。
（5）在三台主机上分别启动Keepalived，Keepalived会通过执行nginx_check.sh脚本启动Nginx。启动Keepalived的命令为：service keepalived start。
（6）在浏览器中通过虚拟IP访问Nginx集群，URL为：http://192.168.100.188，如果看到5.4节的图5-9所示的Nginx的主页面，就表示Nginx集群搭建成功。
（7）通过浏览器访问http://192.168.100.188/nacos，如果能登录Nacos的管理平台，则表明Nginx集群和Nacos集群整合成功。
（8）修改hello-config模块的bootstrap.properties文件，把原先Nacos服务器的地址改为Nginx集群的虚拟IP的地址：
spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=192.168.100.188:80
spring.cloud.nacos.config.server-addr=192.168.100.188:80
（9）运行HelloConfigApplication类，就会打印来自Nacos节点的db.username和db.password配置属性的值。

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