高可用负载均衡架构：Nginx+Keepalived主从模式

互联网-小阿宇

发布于 2022-11-21 21:12:19

3860

发布于 2022-11-21 21:12:19

介绍

Keepalived 保证集群高可用 高并发：能够同时供多台机器访问 高可用：防止集群中的某个节点坏掉，而导致整个集群不能使用。 负载均衡：接收客户端的请求，服务端的响应。 最少两台 Keepalived 起初就是为了和lvs进行搭配使用，配合lvs对后端的集群进行健康检查，当后端的集群中有一个服务宕机，它会把这个服务剔除集群，保证集群的可用性。当后端服务器能够正常运行的时候，再将该服务加入到集群当中。 后来keepalived加上了vrrp协议 Vrrp协议虚拟路由冗余协议 Keepalived为Lvs负载均衡服务器来做节点检查，实现高可用，避免单点故障。 负载均衡集群中，分为（master backup）如果发生故障，从节点将会在集群中选举出一个主来，来代替主的位置，主和从之间会发送特定的消息（这个消息的时间一般为1s），当从服务器接收不到主给的消息，就意味着主服务宕机，然后接替vip来进行工作，从而保障集群的高可用。当主修好时，会继续主的位置。

环境准备

主机	备注
192.168.1.10（n1）	nginx、keepalived（master）
192.168.1.20（n2）	nginx、keepalived（slave）
192.168.1.30（t1）	tomcat
192.168.1.40（t2）	tomcat

安装环境

n1、n2进行安装

systemctl stop firewalld && setenforce 0
yum -y install epel-release
yum -y install nginx
yum -y install keepalived

t1、t2进行安装

systemctl stop firewalld && setenforce 0
yum -y install java
tar -zxf apache-tomcat-8.5.42.tar.gz

t1:echo "this is 1" > /root/apache-tomcat-8.5.42/webapps/ROOT/index.jsp
t2:echo "this is 2" > /root/apache-tomcat-8.5.42/webapps/ROOT/index.jsp

cd /root/apache-tomcat-8.5.42/bin
./startup.sh

测试访问
[root@t1 bin]# curl http://192.168.1.30:8080
this is 1
[root@t1 bin]# curl http://192.168.1.40:8080
this is 2

Nginx配置反向代理

n1、n2修改nginx

vi /etc/nginx/nginx.conf

nginx -s reload

访问测试：

[root@n1 ~]# curl http://192.168.1.10
this is 1
[root@n1 ~]# curl http://192.168.1.10
this is 2
[root@n1 ~]# curl http://192.168.1.20
this is 1
[root@n1 ~]# curl http://192.168.1.20
this is 2

配置keepalived

[root@n1 ~]# cat chk_nginx.sh 
#!/bin/bash
counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l)
if [ "${counter}" = "0" ]; then
    /usr/sbin/nginx
    sleep 2
    counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l)
    if [ "${counter}" = "0" ]; then
        killall keepalived
    fi
fi

n1：

[root@n1 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf 
! Configuration File for keepalived

global_defs {
   router_id n1
}

vrrp_script chk_nginx {
	script "/root/chk_nginx.sh"
        interval 2
        weight -5
        fall 2
        rise 1

}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens33
    mcast_src_ip 192.168.1.10
    virtual_router_id 51
    priority 101
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    track_script {
	chk_nginx
}
    unicast_peer {
        192.168.1.20
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.200
    }
}
virtual_server 192.168.1.200 80 {      #设置虚拟服务器，需要指定虚拟IP地址和服务端口，IP与端口之间用空格隔开
    delay_loop 6                    #设置运行情况检查时间，单位是秒
    lb_algo rr                      #设置负载调度算法，这里设置为rr，即轮询算法
    lb_kind DR                      #设置LVS实现负载均衡的机制，有NAT、TUN、DR三个模式可选
    persistence_timeout 50          #会话保持时间，单位是秒。这个选项对动态网页是非常有用的，为集群系统中的session共享提供了一个很好的解决方案。
                                    #有了这个会话保持功能，用户的请求会被一直分发到某个服务节点，直到超过这个会话的保持时间。
                                    #需要注意的是，这个会话保持时间是最大无响应超时时间，也就是说，用户在操作动态页面时，如果50秒内没有执行任何操作，
                                    #那么接下来的操作会被分发到另外的节点，但是如果用户一直在操作动态页面，则不受50秒的时间限制
    protocol TCP                    #指定转发协议类型，有TCP和UDP两种

    real_server 192.168.1.10 80 {     #配置服务节点1，需要指定real server的真实IP地址和端口，IP与端口之间用空格隔开
        weight 3                    #配置服务节点的权值，权值大小用数字表示，数字越大，权值越高，设置权值大小可以为不同性能的服务器
                                    #分配不同的负载，可以为性能高的服务器设置较高的权值，而为性能较低的服务器设置相对较低的权值，这样才能合理地利用和分配系统资源
        TCP_CHECK {                 #realserver的状态检测设置部分，单位是秒
            connect_timeout 10      #表示3秒无响应超时
            nb_get_retry 3          #表示重试次数
            delay_before_retry 3    #表示重试间隔
            connect_port 80
        }
    }

    real_server 192.168.1.20 80 {
        weight 3
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 10
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
            connect_port 80
        }
    }
}

n2：

[root@n2 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf 
! Configuration File for keepalived

global_defs {
   router_id n2
}
vrrp_script chk_nginx {
	script "/root/chk_nginx.sh"
        interval 2
        weight -5
        fall 2
        rise 1

}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens33
    mcast_src_ip 192.168.1.20
    virtual_router_id 51
    priority 99
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    track_script {
	chk_nginx
}
    unicast_peer {
        192.168.1.10
    }

    virtual_ipaddress {
        192.168.1.200
    }
}

virtual_server 192.168.1.200 80 {      #设置虚拟服务器，需要指定虚拟IP地址和服务端口，IP与端口之间用空格隔开
    delay_loop 6                    #设置运行情况检查时间，单位是秒
    lb_algo rr                      #设置负载调度算法，这里设置为rr，即轮询算法
    lb_kind DR                      #设置LVS实现负载均衡的机制，有NAT、TUN、DR三个模式可选
    persistence_timeout 50          #会话保持时间，单位是秒。这个选项对动态网页是非常有用的，为集群系统中的session共享提供了一个很好的解决方案。
                                    #有了这个会话保持功能，用户的请求会被一直分发到某个服务节点，直到超过这个会话的保持时间。
                                    #需要注意的是，这个会话保持时间是最大无响应超时时间，也就是说，用户在操作动态页面时，如果50秒内没有执行任何操作，
                                    #那么接下来的操作会被分发到另外的节点，但是如果用户一直在操作动态页面，则不受50秒的时间限制
    protocol TCP                    #指定转发协议类型，有TCP和UDP两种

    real_server 192.168.1.10 80 {     #配置服务节点1，需要指定real server的真实IP地址和端口，IP与端口之间用空格隔开
        weight 3                    #配置服务节点的权值，权值大小用数字表示，数字越大，权值越高，设置权值大小可以为不同性能的服务器
                                    #分配不同的负载，可以为性能高的服务器设置较高的权值，而为性能较低的服务器设置相对较低的权值，这样才能合理地利用和分配系统资源
        TCP_CHECK {                 #realserver的状态检测设置部分，单位是秒
            connect_timeout 10      #表示3秒无响应超时
            nb_get_retry 3          #表示重试次数
            delay_before_retry 3    #表示重试间隔
            connect_port 80
        }
    }

    real_server 192.168.1.20 80 {
        weight 3
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 10
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
            connect_port 80
        }
    }
}

启动服务

systemctl start keepalived

查看虚拟ip应该是出现在了MASTER节点

测试访问

把master停止

n1：systemctl stop keepalived

访问测试：

当master重新启动keepalived的时候会重新抢占master 虚拟VIP会恢复到master节点为了防止master恢复的时候抢占VIP（非抢占模式）可以添加配置（详情百度）

[root@n1 ~]# systemctl start keepalived

keepalived相关参数说明：

 keepalive相关参数说明

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
     admin@lvtao.net             #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  admin@lvtao.net        #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_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 51      #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 1111        #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
        10.0.0.148
    }
}

virtual_server 10.0.0.148 80 {      #设置虚拟服务器，需要指定虚拟IP地址和服务端口，IP与端口之间用空格隔开
    delay_loop 6                    #设置运行情况检查时间，单位是秒
    lb_algo rr                      #设置负载调度算法，这里设置为rr，即轮询算法
    lb_kind DR                      #设置LVS实现负载均衡的机制，有NAT、TUN、DR三个模式可选
    persistence_timeout 50          #会话保持时间，单位是秒。这个选项对动态网页是非常有用的，为集群系统中的session共享提供了一个很好的解决方案。
                                    #有了这个会话保持功能，用户的请求会被一直分发到某个服务节点，直到超过这个会话的保持时间。
                                    #需要注意的是，这个会话保持时间是最大无响应超时时间，也就是说，用户在操作动态页面时，如果50秒内没有执行任何操作，
                                    #那么接下来的操作会被分发到另外的节点，但是如果用户一直在操作动态页面，则不受50秒的时间限制
    protocol TCP                    #指定转发协议类型，有TCP和UDP两种

    real_server 10.0.0.137 80 {     #配置服务节点1，需要指定real server的真实IP地址和端口，IP与端口之间用空格隔开
        weight 3                    #配置服务节点的权值，权值大小用数字表示，数字越大，权值越高，设置权值大小可以为不同性能的服务器
                                    #分配不同的负载，可以为性能高的服务器设置较高的权值，而为性能较低的服务器设置相对较低的权值，这样才能合理地利用和分配系统资源
        TCP_CHECK {                 #realserver的状态检测设置部分，单位是秒
            connect_timeout 10      #表示3秒无响应超时
            nb_get_retry 3          #表示重试次数
            delay_before_retry 3    #表示重试间隔
            connect_port 80
        }
    }

    real_server 10.0.0.139 80 {
        weight 3
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 10
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
            connect_port 80
        }
    }
}

本文参与腾讯云自媒体分享计划，分享自作者个人站点/博客。

原始发表：2021-10-14，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

nginx