keepalived nginx 双机热备图文讲解

keepalived nginx 双机热备实战精讲

在试验之前先贴张图上来，大致说下具体的需求及环境（注：实验所用到的脚本在文章末尾，如果在过程中遇到可以先看脚本）

环境：
VIP（漂移地址）：192.168.1.60-192.168.1.61
nginx-1：192.168.1.50
nginx-2：192.168.1.51

关闭 iptables、关闭selinux 并且打通ssh配置，使得192.168.1.50和192.168.1.51可以免密码登录（主要同于同步 nginx 配置和 reload， 公钥验证文件：authorized_keys）

需求：

两只 nginx web 服务器分别提供相同的访问，当一只主机无法提供服务（keepalived 、nginx 或者说主机宕机）后，另一只马上转换为MASTER状态，并且继承VIP，继续向用户提供服务。

1、如果 keepalived 状态转换为 MASTER，则发送邮件进行通知运维人员（由下面 keepalived_check.sh 脚本实现）
2、需要nginx两台服务器提供的服务是完全一致的，并且当一台 nginx 的配置改变，则另一台立刻变为相同的配置，并且 reload 。（由 rsync+inotify 实时同步脚本 nginx_rsync.sh 脚本实现）
3、如果keepalived 挂掉，则检测并且重启keepalived；如果nginx 挂掉，则关闭keepalived，且让VIP转移到 keepalived-slave上面（由 nginx_check.sh脚本实现）

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下面开始实验：

一、nginx-1（master 主机配置）

1、时间校准
ntpdate ntp.api.bz

2、安装依赖软件
yum -y install openssl openssl-devel kernel-devel

3、使用inotify机制，还需要安装inotify-tools工具，以便提供inotifywait,inotifywatch辅助工具，用来监控，汇总改动情况
yum -y install inotify-tools

4、准备 keepalived 和 nginx 包（keepalived 包可以去 keepalived.org 下载，nginx 包则去 tengine 官方下载）

5、解包、编译安装

tar zxf keepalived-1.2.20.tar.gz -C /usr/local/src/
cd /usr/local/src/keepalived-1.2.20/
./configure --prefix=/usr/local/keepalived --with-kernel-dir=/usr/src/kernels/2.6.32-573.22.1.el6.x86_64/
make && make install

6、拷贝配置文件

mkdir -p /etc/keepalived
cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/
cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/
cp /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/init.d/
cp /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /usr/sbin/

7、创建脚本文件及目录（脚本我会在尾部添加）

三个脚本，分别为 keepalived 脚本脚本、nginx 检测脚本、nginx 同步脚本

mkdir -p /data/sh

touch /data/sh/keepalived_check.sh
touch /data/sh/nginx_check.sh
touch /data/sh/nginx_rsync.sh

chmod +x /data/sh/keepalived_check.sh
chmod +x /data/sh/nginx_check.sh
chmod +x /data/sh/nginx_rsync.sh

8、安装 mailx 包，用于发送邮件
yum -y install mailx

编辑 /etc/mail.rc 文件，在尾部添加两行：

9、keepalived 配置文件：

! Configuration File for keepalived

############################ 全局配置 #############################

global_defs {

# 定义管理员邮件地址,表示keepalived在发生诸如切换操作时需要发送email通知,以及email发送给哪些邮件地址,可以有多个,每行一个
    notification_email {
        [e-mail]
    }

# 表示发送通知的邮件源地址是谁
    notification_email_from [e-mail]

# smtp服务器配置
    smtp_server 127.0.0.1
    smtp_connect_timeout 30

# router_id 则为机器标识
    router_id keepalived_1

# vrrp_skip_check_adv_addr
# vrrp_strict

}

############################ VRRPD配置 #############################

# 定义nginx_check脚本,脚本执行间隔10秒，权重10
#vrrp_script nginx_check {
# script "/data/sh/nginx_check.sh"
# interval 10
# weight 10
#}


# 定义vrrp实例
vrrp_instance http {

# state定义instance的初始状态
    state BACKUP

# 实际绑定的网卡，配置虚拟IP的时候必须是在已有的网卡上面添加的
    interface eth0

# 要检测状态的网卡，当其中任意一块出现故障时keepalived都视为故障
    track_interface {
        eth0
# eth1
    }

# 当该keepalived切换为MASTER状态时，执行下面的脚本
    notify_master /data/sh/keepalived_check.sh

# 这里设置VRID，相同的VRID为一个组，他将决定多播的MAC地址
    virtual_router_id 51

# 设置本节点优先级，高的为MASTER，如果优先级一样，则IP地址大的是MASTER
    priority 200

# 组播信息发送间隔,两个节点设置必须一样
    advert_int 10

# 验证方式与验证密码
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }

# 这里设置VIP，它随着state变化而增加删除，当state为master的时候就添加，当state为backup的时候则删除，由优先级决定，可以设置多个地址
    virtual_ipaddress {
192.168.1.60
192.168.1.61
    }

# 设置不抢占，这里只能设置在state为backup的节点上，而且这个节点的优先级必须别另外的高
# nopreempt

# 执行nginx检测脚本
# track_script {
# nginx_check weight 10
# }

}

10、nginx 配置

安装nginx依赖
yum -y install pcre-devel pcre openssl-devel openssl

解包，编译安装
tar zxf tengine-2.1.2.tar.gz -C /usr/local/src/
cd /usr/local/src/tengine-2.1.2/

./configure –prefix=/usr/local/nginx
make && make istall

11、启动nginx、启动脚本分别为：nginx_check.sh nginx_rsync.sh（可以看到，nginx 和 两个脚本都已经启动）

12、启动 keepalived

13、查看日志（可以看到，keepalived已经启动，并且成功绑定了 VIP 192.168.1.60和61）

14、查看网卡 IP 地址（除了自身IP地址以外、VIP也已经绑定）

15、通过VIP访问nginx

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二、nginx-2（slave 主机配置）

1、前1-8步骤 nginx-1 和 nginx-2 是一样的，照着以前做就行，这里主要帖下 nginx-2 的 keepalived.conf 配置

2、keepalived 配置文件

! Configuration File for keepalived

############################ 全局配置 #############################

global_defs {

# 定义管理员邮件地址,表示keepalived在发生诸如切换操作时需要发送email通知,以及email发送给哪些邮件地址,可以有多个,每行一个
    notification_email {
        [e-mail]
    }

# 表示发送通知的邮件源地址是谁
    notification_email_from [e-mail]

# smtp服务器配置
    smtp_server 127.0.0.1
    smtp_connect_timeout 30

# router_id 则为机器标识
    router_id keepalived_1

# vrrp_skip_check_adv_addr
# vrrp_strict

}

############################ VRRPD配置 #############################

# 定义vrrp脚本,脚本执行间隔10秒，权重10
#vrrp_script nginx_check {
# script "/data/sh/nginx_check.sh"
# interval 10
# weight 10
#}


# 定义vrrp实例
vrrp_instance http {

# state定义instance的初始状态
    state BACKUP

# 实际绑定的网卡，配置虚拟IP的时候必须是在已有的网卡上面添加的
    interface eth0

# 要检测状态的网卡，当其中任意一块出现故障时keepalived都视为故障
    track_interface {
        eth0
# eth1
    }

# 当该keepalived切换为MASTER状态时,执行下面的脚本
    notify_master /data/sh/keepalived_check.sh


# 这里设置VRID，相同的VRID为一个组，他将决定多播的MAC地址
    virtual_router_id 51

# 设置本节点优先级，高的为MASTER，如果优先级一样，则IP地址大的是MASTER
    priority 200

# 组播信息发送间隔,两个节点设置必须一样
    advert_int 10

# 验证方式与验证密码
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }

# 这里设置VIP，它随着state变化而增加删除，当state为master的时候就添加，当state为backup的时候则删除，由优先级决定，可以设置多个地址
    virtual_ipaddress {
192.168.1.60
192.168.1.61
    }

# 设置不抢占，这里只能设置在state为backup的节点上，而且这个节点的优先级必须别另外的高
# nopreempt

# 执行nginx_check叫测脚本
# track_script {
# nginx_check weight 10
# }

}

3、nginx 配置

安装nginx依赖
yum -y install pcre-devel pcre openssl-devel openssl

解包，编译安装
tar zxf tengine-2.1.2.tar.gz -C /usr/local/src/
cd /usr/local/src/tengine-2.1.2/

./configure –prefix=/usr/local/nginx
make && make istall

4、启动nginx、启动 nginx_check.sh（nginx_rsync.sh 不必启动，因为只需配置一个nginx，则另一个也会自动同步并且 reload）

5、启动 keepalived 并查看日志

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三、故障及需求演练

1、当 keepalived 挂掉，那么理论上说 keepalived 服务会重新启动起来（通过nginx_check.sh 脚本实现）

在下图中可以看到，我第一次 status 之后 keepalived 的状态是 running的，当我执行 stop 之后 keepalived 马上变为 stopped 状态，可过会之后 keepalived 状态又变为 running

2、当 nginx 挂掉后，那么理论上说 keepalived 服务也会关闭（通过nginx_check.sh 脚本实现）

在下图中可以看到，第一次我 status 的时候 keepalived 的状态是 running… 的，nginx 进程也在，当我 killall 掉 nginx 之后，前三秒 keepalived 的状态还是 running… 接着马上停止该服务（脚本检测时间为10秒一次）

3、当 keepalived 状态变为 Master 之后，发送邮件（通过 keepalived_check.sh 脚本实现）

在第一个问题中，我停止 keepalived 服务，那么这时候 slave 就会将状态转换为 master，则相应的，我也会收到报警邮件或者短信

4、当 nginx-1 配置改动之后，nginx-2 的配置也会相应的更改，并且 reload （通过 nginx_rsync.sh 脚本实现）

我在nginx-1上面执行下列命令，接着我们查看nginx-1和nginx-2的 /usr/local/nginx/html/index.html的配置信息和改动时间

由下图可以发现 nginx-1 的 index.html 和 nginx-2 的 index.html 改动时间完全相同，并且配置也完全相同。

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四、实验脚本

1、keepalived_check.sh 脚本（执行方式：keepalived.conf 中配置）

#!/bin/bash
time=$(date +%Y-%m-%d-%H-%M)
echo “$time keepalived-1 is a down,keepalived-2 is a MASTER”|mail -s keepalived_down [e-mail]
echo “$time keepalived-1 is a down,keepalived-2 is a MASTER”|mail -s keepalived_down [e-mail]

2、nginx_check.sh 脚本（执行方式：后台，nohup sh nginx_check.sh &）

#!/bin/bash

while  :
do

# 获取nginx、keepalived的进程数
nginxcheck=`ps -C nginx --no-header | wc -l`
keepalivedcheck=`ps -C keepalived --no-header | wc -l`

# 如果检测到(nginx)进程数等于0,并且(keepalived)进程数不等于0,则关闭(keepalived)
if [ $nginxcheck -eq 0 ];then
if [ $keepalivedcheck -ne 0 ];then
        killall -TERM keepalived
else
echo "keepalived is stoped"
fi

# 如果检测到(nginx)进程数不等于0,则(keepalived)进程数等于0,那么启动keepalived服务
else
if [ $keepalivedcheck -eq 0 ];then
        /etc/init.d/keepalived start
else
echo "keepalived is running"
fi
fi

sleep 10
done

3、nginx_rsync.sh 脚本（执行方式：后台，nohup sh nginx_rsync.sh 该脚本只有一只主机在后台执行）

#!/bin/bash

ip_address="192.168.1.51"

inotify_cmd="inotifywait -mrq -e modify,create,attrib,move,delete /usr/local/nginx/"
rsync_cmd="rsync -azH --delete /usr/local/nginx/ root@${ip_address}:/usr/local/nginx/"

$inotify_cmd | while read DIRECTORY EVENT FILE
do
if [ $(pgrep rsync | wc -l) -le 0 ];then
$rsync_cmd
        ssh root@${ip_address} "/usr/local/nginx/sbin/nginx -t"
if [ $? -eq 0 ];then
            ssh root@${ip_address} "/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload"
fi        
fi
done