Nginx 使用 Keepalived 搭建 nginx 高可用

一、环境准备

两台装有 nginx 的 CentOS 虚拟机。

[root@nginx1 ~]# echo "192.168.40.81 say Hello" > /usr/local/nginx/html/index.html
[root@nginx2 ~]# echo "192.168.40.82 say Hello" > /usr/local/nginx/html/index.html

二、原理

Keepalived 为我们后端服务器组虚拟出一组 VIP，该 VIP 只能由优先级最高的一台服务器持有。客户端访问，就只访问 VIP。

当主服务器挂掉之后，Keepalived 自动帮我们把 VIP 漂移到 BACKUP 服务器。以此来保证服务的高可用。

Keepalived 通过检测服务器上的 Keepalived 进程的存活状态，来判断服务器是否存活。

三、安装

1）安装 keepalived

# 在 nginx1 安装 keepalived
[root@nginx1 ~]# yum install -y keepalived
# 在 nginx2 安装 keepalived
[root@nginx2 ~]# yum install -y keepalived

  2）配置

使用 yum 安装后配置文件在 /etc/keepalived/keepalived.conf

# 备份 nginx1 keepalived 配置文件
[root@nginx1 keepalived]# cp keepalived.conf keepalived.conf.bak
# 备份 nginx2 keepalived 配置文件
[root@nginx2 keepalived]# cp keepalived.conf keepalived.conf.bak

•  nginx1 上 keepalived.conf：

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   router_id lb1
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.40.80
    }
}

• global_defs：全局配置标识。
• router_id：路由器标识，一般不用改，也可以写成每个主机自己的主机名。
• vrrp_instance：一个 vrrp_instance 就是定义一个虚拟路由器的，VI_1 是实例名称。
• state：指定 keepalived 的角色，MASTER 表示此主机是主服务器，BACKUP 表示此主机是备服务器。
• interface：指定检测网络的网卡接口。就比如下图的 ens33。

• virtual_router_id：虚拟路由标识，数字形式，同一个 VRRP 实例使用唯一的标识，即在同一个 vrrp_instance下，master 和 backup 必须一致。
• priority：节点优先级，数字越大表示节点的优先级越高，在一个 VRRP 实例下，MASTER 的优先级必须要比 BACKUP 高，不然就会切换角色。
• advert_int：用于设定 MASTER 与 BACKUP 之间同步检查的时间间隔，单位为秒。
• auth_type：预共享密钥认证，同一个虚拟路由器的 keepalived 节点必须一样。
• auth_pass：设置密钥。
• virtual_ipaddress：设置虚拟IP地址，可以设置多种形式：
• 10.0.0.100 不指定网卡，默认为 eth0，注意：不指定/prefix，默认为/32；
• 10.0.0.101/24 dev eth1 指定 VIP 的网卡；
• 10.0.0.102/24 dev eth2 label eth2:1 指定 VIP 的网卡 label。

• nginx2 上 keepalived.conf：

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   router_id lb2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.40.80
    }
}

3）启动

# 启动 MASTER 服务器 keepalived 并设置为开机自启动
[root@nginx1 keepalived]# systemctl enable keepalived --now
[root@nginx1 keepalived]# systemctl status keepalived
[root@nginx1 keepalived]# ip a

会发现 MASTER 服务器多出了 192.168.40.80 这个IP。

# 启动 BACKUP 服务器 keepalived 并设置为开机自启动
[root@nginx2 keepalived]# systemctl enable keepalived --now
[root@nginx2 keepalived]# systemctl status keepalived
[root@nginx2 keepalived]# ip a

备份服务器并不持有 VIP。

 4）访问

此时访问 VIP，请求都是被打到 MASTER 上的 nginx。

 5）故障测试

# 停掉 MASTER
[root@nginx1 ~]# init 0

 此时 VIP 飘移到 BACKUP。

6）重启 MASTER

 此时 VIP 又漂移回来了。

四、定制脚本

Keepalived 通过检测服务器上的 Keepalived 进程的存活状态，来判断服务器是否存活。

但如果此时，我们的服务器没有挂，但是我们希望 Keepalived 保活的服务（比如 nginx）挂了，由于 Keepalived 进程没有挂，这个时候，Keepalived 是不会帮我们主备切换的。

# 停掉 MASTER
[root@nginx1 ~]# systemctl stop nginx

 这个时候 VIP 并没有迁移走。这个时候，我们就得自己写一个脚本，去检测 nginx 存活状态，如果 nginx 挂了，人为杀死 keepalived 进程，让 keepalived 帮我们主备切换。

先重新启动 nginx

[root@nginx1 ~]# systemctl start nginx

1）修改 keepalived.conf

•  nginx1 上 keepalived.onf：

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   router_id lb1
}

vrrp_script check_nginx {
    script "pgrep nginx"
    interval 2
    weight 50  # 当检查失败时，优先级会减去这个值
    fall 2
    rise 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.40.80
    }
    track_script {
        check_nginx
    } 
}

•  nginx2 上 keepalived.conf：

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   router_id lb2
}

vrrp_script check_nginx {
    script "pgrep nginx"
    interval 2
    weight 50  # 当检查失败时，优先级会减去这个值
    fall 2
    rise 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.40.80
    }
    track_script {
        check_nginx
    } 
}

2）重启 keepalived

[root@nginx1 keepalived]# sudo systemctl restart keepalived

[root@nginx2 keepalived]# sudo systemctl restart keepalived

3）停掉 MASTER 

# 停掉 MASTER
[root@nginx1 ~]# systemctl stop nginx

 VIP 这次终于被迁移到 BACKUP。

五、应用场景

Keepalived + Nginx 的组合有很多应用场景：

• 搭建 Nacos 高可用集群
• 搭建 K8S Ingress 入口