之前講了Nginx 如何實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡以及如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜分離，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分布式部署，提高系統(tǒng)的并發(fā)性能。但是，有個(gè)問(wèn)題：如果Nginx 系統(tǒng)掛了，整個(gè)系統(tǒng)就都不可用了。Nginx 處于整個(gè)系統(tǒng)非常重要的位置，Nginx的高可用影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如果nginx服務(wù)器宕機(jī)，后端web服務(wù)將無(wú)法提供服務(wù)，影響嚴(yán)重。所以如何保證Nginx 的穩(wěn)定和高可用非常重要，接下來(lái)就來(lái)介紹Nginx + keepalived 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)負(fù)載均衡高可用的方案。

一、什么是負(fù)載均衡高可用

Nginx作為負(fù)載均衡器，所有請(qǐng)求必須經(jīng)過(guò)Nginx 服務(wù)器，可見(jiàn)Nginx處于非常重點(diǎn)的位置，如果Nginx服務(wù)器宕機(jī)后端web服務(wù)將無(wú)法提供服務(wù)，影響嚴(yán)重。

為了避免因?yàn)樨?fù)載均衡服務(wù)器的宕機(jī)從而影響整個(gè)系統(tǒng)的問(wèn)題，需要建立一個(gè)備份機(jī)。主服務(wù)器和備份服務(wù)器上都運(yùn)行監(jiān)控程序，通過(guò)傳送心跳信息來(lái)監(jiān)控對(duì)方的運(yùn)行狀況。當(dāng)備份服務(wù)器在一定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到主服務(wù)器的心跳信息時(shí)，它就自動(dòng)接管主服務(wù)器的服務(wù)IP，繼續(xù)提供負(fù)載均衡服務(wù)；當(dāng)備份服務(wù)器又從主服務(wù)器收到心跳信息時(shí)，它就釋放服務(wù)IP地址，這樣的主服務(wù)器就開(kāi)始再次提供負(fù)載均衡服務(wù)。

二、Nginx高可用方案

目前，比較流行的實(shí)現(xiàn)Nginx高可用方案就是：keepalived+nginx實(shí)現(xiàn)主備方案。

1、什么是keepalived

keepalived是集群管理中保證集群高可用的一個(gè)服務(wù)軟件，用來(lái)防止單點(diǎn)故障。

Keepalived的作用是檢測(cè)web服務(wù)器的狀態(tài)，如果有一臺(tái)web服務(wù)器死機(jī)，或工作出現(xiàn)故障，Keepalived將檢測(cè)到，并將有故障的web服務(wù)器從系統(tǒng)中剔除，當(dāng)web服務(wù)器工作正常后Keepalived自動(dòng)將web服務(wù)器加入到服務(wù)器群中，這些工作全部自動(dòng)完成，不需要人工干涉，需要人工做的只是修復(fù)故障的web服務(wù)器。

2、keepalived工作原理

keepalived是以VRRP協(xié)議為實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的，VRRP全稱(chēng) Virtual Router Redundancy Protocol，即虛擬路由冗余協(xié)議。

虛擬路由冗余協(xié)議，可以認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)路由器高可用的協(xié)議，即將N臺(tái)提供相同功能的路由器組成一個(gè)路由器組，這個(gè)組里面有一個(gè)master和多個(gè)backup，master上面有一個(gè)對(duì)外提供服務(wù)的vip（VIP = Virtual IP Address，虛擬IP地址，該路由器所在局域網(wǎng)內(nèi)其他機(jī)器的默認(rèn)路由為該vip），master會(huì)發(fā)組播，當(dāng)backup收不到VRRP包時(shí)就認(rèn)為master宕掉了，這時(shí)就需要根據(jù)VRRP的優(yōu)先級(jí)來(lái)選舉一個(gè)backup當(dāng)master。這樣的話(huà)就可以保證路由器的高可用了。

keepalived主要有三個(gè)模塊，分別是core、check和VRRP。core模塊為keepalived的核心，負(fù)責(zé)主進(jìn)程的啟動(dòng)、維護(hù)以及全局配置文件的加載和解析。check負(fù)責(zé)健康檢查，包括常見(jiàn)的各種檢查方式。VRRP模塊是來(lái)實(shí)現(xiàn)VRRP協(xié)議的。

3、keepalived+nginx實(shí)現(xiàn)主備過(guò)程

keepalived + nginx 實(shí)現(xiàn)主備的過(guò)程，如下圖所示：

從上圖可以看到，主Nginx健康時(shí)，系統(tǒng)所有的請(qǐng)求通過(guò)主Nginx 轉(zhuǎn)發(fā)到Tomcat服務(wù)器集群。當(dāng)主Nginx 宕機(jī)后，會(huì)立馬切換到備N(xiāo)ginx ，由備N(xiāo)ginx 提供轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。這樣就保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

三、環(huán)境準(zhǔn)備

1、兩天Nginx服務(wù)器和兩臺(tái)web服務(wù)器

兩臺(tái)nginx，一主一備：192.168.101.3和192.168.101.4

兩臺(tái)tomcat服務(wù)器：192.168.101.5、192.168.101.6

2、安裝keepalived

分別在主備nginx上安裝keepalived，這里就講解keepalived的安裝了。

3、配置虛擬IP（vip：192.168.101.100）

四、配置Nginx高可用

1、配置主nginx

修改主nginx下/etc/keepalived/keepalived.conf文件，配置主Nginx。

2、配置備nginx

修改備nginx下/etc/keepalived/keepalived.conf文件，配置備N(xiāo)ginx

配置備nginx時(shí)需要注意：需要修改state為BACKUP , priority比MASTER低，virtual_router_id和master的值

3、測(cè)試

1、主備nginx都啟動(dòng)keepalived及nginx。

service keepalived start./nginx

2、啟動(dòng)之后，主Nginx正常工作，分別查看主nginx和 備nginx的eth0設(shè)置，vip（192.168.101.100）綁定在主nginx的eth0上。

打開(kāi)瀏覽器，訪(fǎng)問(wèn)http://192.168.101.100，可以訪(fǎng)問(wèn)，主Nginx 服務(wù)器正常，系統(tǒng)可用。

3、將主nginx的keepalived停止或?qū)⒅鱪ginx關(guān)機(jī)(相當(dāng)于模擬宕機(jī))，再次查看主nginx和 備nginx的eth0設(shè)置，vip（192.168.101.100）已經(jīng)漂移到備nginx 上。

再次訪(fǎng)問(wèn)http://192.168.101.100，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)依然可以訪(fǎng)問(wèn)，說(shuō)明主Nginx 宕機(jī)之后，自動(dòng)切換到備用Nginx。

最后

以上，keepalived+nginx 系統(tǒng)高可用的解決方案介紹完了，看上去復(fù)雜，其實(shí)配置還是比較簡(jiǎn)單的。
編輯：hfy