专辑：Linux专题_Keepalived+Nginx高可用架构-Java充电社【公众号：Java充电社】

## 1、Nginx架构

在系统设计中，可以利用Nginx的反向代理和负载均衡实现后端应用的高可用性，同时我们还需要考虑Nginx的单点故障。如果Nginx所在服务器宕机，或者Nginx服务不可用就会造成整个系统的不可用。为了解决这个问题可以使用Keepalived解决单点故障的问题。

keepalived它是一个基于VRRP协议来实现的WEB服务高可用方案，可以利用其来避免单点故障。一个WEB服务至少会有2台服务器运行Keepalived，一台为主服务器（MASTER），一台为备份服务器（BACKUP），但是对外表现为一个虚拟IP，主服务器会发送特定的消息给备份服务器，当备份服务器收不到这个消息的时候，即主服务器宕机的时候，备份服务器就会接管虚拟IP，继续提供服务，从而保证了高可用性。

## 2、Keepalived+Nginx高可用集群（主从模式）

![](https://itsoku.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/itsoku/blog/article/347/213c7e94-00f2-4b9b-b05c-27f4a54f3af0.png)

129和130两台服务器需要安装Keepalived和Nginx，Keepalived的配置一主一丛，虚拟相同的ip（192.168.233.100），这个虚拟的ip只会在129上面出现。只有主机挂了以后，这个虚拟的ip才会转移到备用的服务器上面。主节点没挂之前用户就可以通过这个虚拟ip进行访问到129上面的资源，在通过nginx进行负载到两台web服务器。如果129挂了以后，这个虚拟ip会从129上面转移到130。从130上面的nginx进行负载访问两台web的服务。从而达到nginx的高可用。

本案例没有搭建后面两台web服务器。也就没有做负载均衡到两台web服务器。直接在129和130上面做测试。

### 2.1、Keepalived安装参考

http://itsoku.com/course/16/346

### 2.2、主从配置

129主

```shell
global_defs {
   # 路由id:当前安装keepalived节点主机的标识符，全局唯一
   router_id keep_129
}
vrrp_instance VI_1 {
    # 表示当前的129为ngxin的主节点，master
    state MASTER
    # 当前实例绑定的网卡名称:ifconfig可以查看
    interface ens33
    # 保证主备节点一致
    virtual_router_id 51
    # 优先级/权重，谁的优先级高，在master挂掉以后，就能成为master
    priority 100
    # 主备之间同步检查的时间间隔，默认1s
    advert_int 1
    # 认证授权的密码，防止非法的节点进入
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    # VIP
    virtual_ipaddress {
        192.168.233.100
    }
}
```

130从

### 2.3、Nginx安装参考

在129和130上面分别安装上nginx，修改首页的html，做上标识。

安装：http://itsoku.com/course/16/345

### 2.4、效果展示

正常情况下访问到的是129上面的资源，

![](https://itsoku.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/itsoku/blog/article/347/7f916459-8266-4c1c-b963-4896eda0740a.png)

虚拟ip还是在129上面

![](https://itsoku.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/itsoku/blog/article/347/5dd26ed7-b9d8-4a19-b98a-9a6858df3689.png)

模拟129服务出现故障

```shell
systemctl stop keepalived.service
```

查看130上面的ip,发现虚拟ip已经在130上面了

![](https://itsoku.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/itsoku/blog/article/347/6528bd55-79dc-4581-b4ca-8e00f2d17060.png)

刷新网页

![](https://itsoku.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/itsoku/blog/article/347/9f7b2477-f3aa-4212-80c1-2651ffef2eb6.png)

## 3、Keepalived+Nginx高可用集群（双机主备）

主从模式的缺点就是如果说主服务器一直都没有问题的话，那么从服务器完全就是浪费资源。为了避免这种情况，可以将两台服务器设置为双机主备的架构。

架构图

![](https://itsoku.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/itsoku/blog/article/347/ddf33ea9-dd90-4ad4-b84f-c1afa6a8bd4e.png)

比主备模式除了多虚拟出一个ip外，还添加了一个dns轮询。一般来说用户访问的都是网址。如用户访问
`www.baidu.com`这个网址,这个网址需要通过dns解析出具体的ip才能去访问相应的服务器。一个网址就会对应多个ip,可能访问的是192.168.233.100也有可能访问192.168.233.101。如果轮询的是100，那么就会去129上面访问资源，再通过129上面的nginx负载到不同的服务器集群中。如果轮询到101，那么就回去130上面访问资源。如果129挂了，自然就只能去130上面访问了。

### 3.1、双机主备配置

主备之间的virtual_router_id需要一致。

129 keepalived配置

```shell
! Configuration File for keepalived

global_defs {
   # 路由id:当前安装keepalived节点主机的标识符，全局唯一
   router_id keep_129
}
vrrp_instance VI_1 {
    # 表示当前的129为ngxin的主节点，master
    state MASTER
    # 当前实例绑定的网卡名称:ifconfig可以查看
    interface ens33
    # 保证主备节点一致
    virtual_router_id 51
    # 优先级/权重，谁的优先级高，在master挂掉以后，就能成为master
    priority 110
    # 主备之间同步检查的时间间隔，默认1s
    advert_int 1
    # 认证授权的密码，防止非法的节点进入
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    # VIP
    virtual_ipaddress {
        192.168.233.100
    }
}
vrrp_instance VI_2 {
    # 表示当前的130的备用节点
    state BACKUP
    # 当前实例绑定的网卡名称:ifconfig可以查看
    interface ens33
    # 保证主备节点一致
    virtual_router_id 55
    # 优先级/权重，谁的优先级高，在master挂掉以后，就能成为master
    priority 100
    # 主备之间同步检查的时间间隔，默认1s
    advert_int 1
    # 认证授权的密码，防止非法的节点进入
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    # VIP
    virtual_ipaddress {
        192.168.233.101
    }
}
```

130keepalived配置

```shell
! Configuration File for keepalived
global_defs {
   # 路由id:当前安装keepalived节点主机的标识符，全局唯一
   router_id keep_130
}
vrrp_instance VI_1 {
    # 表示当前的130为ngxin的备用节点
    state BACKUP
    # 当前实例绑定的网卡名称:ifconfig可以查看
    interface ens33
    # 保证主备节点一致
    virtual_router_id 51
    # 优先级/权重，谁的优先级高，在master挂掉以后，就能成为master
    priority 100
    # 主备之间同步检查的时间间隔，默认1s
    advert_int 1
    # 认证授权的密码，防止非法的节点进入
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    # VIP
    virtual_ipaddress {
        192.168.233.100
    }
}
vrrp_instance VI_2 {
    # 表示当前的130的主节点
    state MASTER
    # 当前实例绑定的网卡名称:ifconfig可以查看
    interface ens33
    # 保证主备节点一致
    virtual_router_id 55
    # 优先级/权重，谁的优先级高，在master挂掉以后，就能成为master
    priority 110
    # 主备之间同步检查的时间间隔，默认1s
    advert_int 1
    # 认证授权的密码，防止非法的节点进入
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    # VIP
    virtual_ipaddress {
        192.168.233.101
    }
}
```

### 3.2、效果展示

两个虚拟ip，对于访问不同的资源

![](https://itsoku.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/itsoku/blog/article/347/ff7d9c5d-137c-46f1-9468-dcd9f8a40676.png)

关闭129上面的keepalived

```shell
systemctl stop keepalived
```

![](https://itsoku.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/itsoku/blog/article/347/c19ff5d5-1580-440f-8185-91ce250d28ab.png)

变成全都访问130上面的资源了

开启129的keepalived，然后关闭130的keepalived

![](https://itsoku.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/itsoku/blog/article/347/703db40b-c6b9-4c16-a9e7-1e79544c5c68.png)

变成全都访问129上面的资源了

## 4、keepalived配置nginx自动重启

如果说只是nginx服务器挂掉的话，用户通过keepalived的ip是访问不到资源的，为了避免这种情况，可以让keepalived去检测nginx是否在运行中，如果没有运行的话就重启nginx。

### 4.1、nginx重启脚本

添加`/etc/keepalived/check_nginx_alive.sh`文件，内容如下

```shell
#!/bin/sh
# nginx进程数
count=`ps -C nginx --no-header | wc -l`
# 判断nginx是否宕机，如果宕机了，尝试重启
if [ $count -eq 0 ];then
    # 启动nginx,根据自己安装的目录调整
    /usr/local/nginx/sbin/nginx
    #等待一小会再次检查nginx，如果没有启动成功，则停止keepalived，使其启动备用机
    sleep 5
    if [ `ps -C nginx --no-header | wc -l` -eq 0 ];then
        killall keepalived
    fi
fi
```

添加执行权限

```shell
chmod +x /etc/keepalived/check_nginx_alive.sh
```

### 4.2、keepalived配置

```shell
global_defs {
   # 路由id:当前安装keepalived节点主机的标识符，全局唯一
   router_id keep_129
}
vrrp_script check_nginx_alivel {
   script "/etc/keepalived/check_nginx_alive.sh"
   interval 2 #每隔两秒运行上一行脚本
   weight -10 #如果脚本运行失败，则权重-10
}
vrrp_instance VI_1 {
    # 表示当前的129为ngxin的主节点，master
    state MASTER
    # 当前实例绑定的网卡名称:ifconfig可以查看
    interface ens33
    # 保证主备节点一致
    virtual_router_id 51
    # 优先级/权重，谁的优先级高，在master挂掉以后，就能成为master
    priority 100
    # 主备之间同步检查的时间间隔，默认1s
    advert_int 1
    # 认证授权的密码，防止非法的节点进入
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    track_script {
	   check_nginx_alive  # 追踪 nginx脚本
	}
    # VIP
    virtual_ipaddress {
        192.168.233.100
    }
}
```

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![](https://itsoku.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/itsoku/blog/article/1/2883e86e-3eff-404a-8943-0066e5e2b454.png)