使用Nginx+KeepAlived构建高可用的负载均衡系统

时间：2021-09-23 10:36:41

利用Nginx和KeepAlived做7层的负载均衡，并能实现HA，是硬件负载均衡F5的一个替代方案

另外，还可以使用LVS+KeepAlived做4层的转发，实现负载均衡

对于简单的7层转发，我们使用Nginx来处理基本也就够用了

Nginx和KeepAlived的安装就不说了，只说明一下大概的环境和配置

环境：

2台Server，分别有2个网卡，eth0连接内网，IP地址为10.10.79.30/31

eth1连接公网，但没有为其分配静态的公网IP，通过KeepAlived动态绑定公网VIP为220.181.118.3

DNS解析域名到VIP上

配置：

vi  /etc/keepalived/keepalived.conf

 

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global_defs {
 
   notification_email {
 
        yushunzhi@sohu-inc.com
 
   }
 
   notification_email_from monitor@sohu.com
 
   smtp_server 192.168.x.x
 
   smtp_connect_timeout 30
 
   router_id LVS_DEVEL
 
}
 
 
vrrp_script check_nginx {
 
     script "/opt/scripts/keepalived/check_nginx.sh"
 
     interval 1
 
}
 
 
vrrp_instance TanChuang_1 {
 
    state BACKUP
 
    interface eth0
 
    virtual_router_id 77
 
    priority 80
 
    advert_int 1
 
    smtp_alert
 
    authentication {
 
        auth_type PASS
 
        auth_pass xxxx
 
    }
 
    track_script {
 
        check_nginx
 
    }
 
    virtual_ipaddress {
 
        220.181.118.3/24 dev eth1
 
    }
 
    virtual_routes {
 
        via 220.181.118.254 dev eth1 
 
    }
 
    notify /opt/scripts/keepalived/send_msg.sh
 
}

几个说明的地方：

1. state BACKUP只是初始的状态，最后2个Server谁能成为Master是由priority决定的

2. interface eth0是KeepAlived之间发送心跳包的网卡，该设备必须得有固定的IP地址，否则2个Server之间无法通信

由于我们的环境中，eth1是没有固定ip的，所以此处只能设置为eth0，否则会报错：

cant do IP_ADD_MEMBERSHIP errno=No such device

3. virtual_router_id为VRID标识，2个Server必须一致

4. track_script自定义测试服务状态的脚本，默认情况下只有Server宕了或者KeepAlived宕了，才会发生IP漂移

我们自定义一个脚本，检测nginx进程是否存活，如果没有了，则kill掉KeepAlived，使状态强制发生转换

5. virtual_routes设置状态切换时，增加和删除的路由。由于eth1上没有固定公网IP，所以，必须在状态切换时，动态增加到公网的默认路由

6. notify为发生切换时的发报警短信的脚本，可自动向脚本传递3个参数，$1(GROUP—INSTANCE),$2(group或instance名称),$3(MASTER—BACKUP—FAULT)

在我们的配置中，只使用了一个公网ip，用它来作为VIP，同时做DNS解析，对外提供服务

 

Nginx+KeepAlived实现高可用性，实际上可以有以下几种模式：

1. 2台Server做了双机热备，正常情况下，只有一台Server对外提供服务，当其中一台Server有问题时，另外一台自动接管服务。我们上面的配置就是这种模式

2. 2台Server互为主备，配置2个Instance，设置2个VIP，做DNS轮询。正常情况下，2台Server都可以对外提供服务，当其中一台Server有问题时，则另外一台会处理所有的请求。这种模式，在并发量很高时，其中一台挂了，所有请求都转发到另外一台上，很有可能造成另外的Server也崩溃

3. 3台Server，2台对外提供服务，同时分别和第3个Server实现备份，这样，当一台Server出现问题时，还能保证有2台Server对外提供服务，增加了系统的稳定性

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