軟體介紹

1. 什麼是負載均衡高可用

   nginx作為負載均衡器，所有請求都到了nginx，可見nginx處於非常重點的位置，如果nginx伺服器宕機後端web服務將無法提供服務，影響嚴重。

   為了遮蔽負載均衡伺服器的宕機，需要建立一個備份機。主伺服器和備份機上都執行高可用（High Availability）監控程式，通過傳送諸如“I am alive”這樣的資訊來監控對方的執行狀況。當備份機不能在一定的時間內收到這樣的資訊時，它就接管主伺服器的服務IP並繼續提供負載均衡服務；當備份管理器又從主管理器收到“I am alive”這樣的資訊時，它就釋放服務IP地址，這樣的主伺服器就開始再次提供負載均衡服務。

2. 什麼是keepalived

   keepalived是叢集管理中保證叢集高可用的一個服務軟體，用來防止單點故障。

   Keepalived的作用是檢測web伺服器的狀態，如果有一臺web伺服器宕機，或工作出現故障，Keepalived將檢測到，並將有故障的web伺服器從系統中剔除，當web伺服器工作正常後Keepalived自動將web伺服器加入到伺服器群中，這些工作全部自動完成，不需要人工干涉，需要人工做的只是修復故障的web伺服器。

3. keepalived工作原理

   keepalived是以VRRP協議為實現基礎的，VRRP全稱Virtual Router Redundancy Protocol，即虛擬路由冗餘協議。

   虛擬路由冗餘協議，可以認為是實現路由器高可用的協議，即將N臺提供相同功能的路由器組成一個路由器組，這個組裡面有一個master和多個backup，master上面有一個對外提供服務的vip（VIP = Virtual IP Address，虛擬IP地址，該路由器所在區域網內其他機器的預設路由為該vip），master會發組播，當backup收不到VRRP包時就認為master宕掉了，這時就需要根據VRRP的優先順序來選舉一個backup當master。這樣的話就可以保證路由器的高可用了。

   keepalived主要有三個模組，分別是core、check和VRRP。core模組為keepalived的核心，負責主程序的啟動、維護以及全域性配置檔案的載入和解析。check負責健康檢查，包括常見的各種檢查方式。VRRP模組是來實現VRRP協議的。

個人理解

1. 注意

   keepalived需要一個虛擬IP（vip）,這個虛擬ip是需要伺服器提供商支援的，在安裝前要確保伺服器是支援該項服務的。

2. 原理

   keepalived是採用vrrp協議來實現的，其實最重要的一點就是虛擬IP的應用。如何理解虛擬IP呢？下面通過舉個例子來進行說明：

   我們現在有兩臺伺服器：192.168.1.5和192.168.1.6，兩臺伺服器部署了一樣的服務對外提供服務。
   如果主服務宕機，需要手動切換到192.168.1.6的備用服務上才能正常。這樣做顯然是不智慧的。不符合邁動互聯的智慧企業領導者的形象。

   而keepalived就是為了解決這個問題。我們現在有一個虛擬IP：192.168.1.7。keepalived會把這個IP繫結到192.168.1.5上。外網直接訪問192.168.1.7即可訪問到192.168.1.5。當主服務宕機時，keepalived會把這個虛擬IP繫結到備伺服器192.168.1.6上。這一切都是keepalived自動完成的。其實可以這樣理解，keepalived是兩臺伺服器的代理，哪個服務gameover，就把它踢出去，讓其他的繼續提供相同的服務。

安裝準備

1. 安裝環境

   yum -y install kernel-devel*
   yum -y install openssl-*
   yum -y install popt-devel
   yum -y install lrzsz
   yum -y install openssh-clients
   yum -y install libnl libnl-devel popt
   

2. 上傳軟體

   將keepalived-1.2.15.tar.gz上傳到伺服器/root/下。

安裝步驟(主備伺服器都需要執行以下步驟)

1. 解壓並進入解壓目錄

   cd /root
   tar -zxvf keepalived-1.2.15.tar.gz
   cd keepalived-1.2.15
   

2. 執行配置命令

   安裝在/usr/local
   
   ./configure --prefix=/usr/local/keepalived
   

3. 編譯

   make
   

4. 安裝

   make install
   

5. 拷貝執行檔案

   cp /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /usr/sbin/
   

6. 將init.d檔案拷貝到etc下,加入開機啟動項

   cp /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/init.d/keepalived
   

7. 將keepalived檔案拷貝到etc下，加入網絡卡配置

   cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/
   

8. 建立keepalived資料夾

   mkdir -p /etc/keepalived
   

9. 將keepalived配置檔案拷貝到etc下

   cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf
   

10. 新增可執行許可權

    chmod +x /etc/init.d/keepalived
    

11. 加入開機啟動項

    chkconfig --add keepalived   新增時必須保證/etc/init.d/keepalived存在
    
    chkconfig --list   新增完可查詢系統服務是否存在
    

12. 配置日誌檔案

    1.將keepalived日誌輸出到local0：
        vi /etc/sysconfig/keepalived
        KEEPALIVED_OPTIONS="-D -d -S 0"
    
    2.在/etc/rsyslog.conf裡新增:
        local0.*  /var/log/keepalived.log
    

13. 啟動keepalived和rsyslog日誌服務

    keepalived
    
        啟動：service keepalived start
        停止：service keepalived stop
        重啟：service keepalived restart
    
    rsyslog
    
        service rsyslog start
        service rsyslog restart
    

14. 開啟防火牆的通訊地址

    iptables -A INPUT -d 224.0.0.18 -j ACCEPT
    /etc/rc.d/init.d/iptables save
    

    到此，就算安裝完成了，不過還需要配置一下：虛擬IP，和主備伺服器。

主備伺服器的配置

主服務：192.168.128.128 備服務：192.168.128.129 虛擬IP:192.168.128.130

1. 主伺服器配置

   修改主nginx下/etc/keepalived/keepalived.conf檔案

   ! Configuration File for keepalived
   
   #全域性配置
   global_defs {
   notification_email {  #指定keepalived在發生切換時需要傳送email到的物件，一行一個
       [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected]  #指定發件人
   #smtp_server XXX.smtp.com                             #指定smtp伺服器地址
   #smtp_connect_timeout 30                               #指定smtp連線超時時間
   router_id LVS_DEVEL                                    #執行keepalived機器的一個標識
   }
   
   vrrp_instance VI_1 {
       state MASTER           #標示狀態為MASTER 備份機為BACKUP
       interface eth0         #設定例項繫結的網絡卡
       virtual_router_id 51   #同一例項下virtual_router_id必須相同
       priority 100           #MASTER權重要高於BACKUP 比如BACKUP為99
       advert_int 1           #MASTER與BACKUP負載均衡器之間同步檢查的時間間隔，單位是秒
       authentication {       #設定認證
           auth_type PASS     #主從伺服器驗證方式
           auth_pass 8888
       }
       virtual_ipaddress {    #設定vip
           192.168.128.130       #可以多個虛擬IP，換行即可
       }
   }
   

2. 備伺服器配置

   修改備nginx下/etc/keepalived/keepalived.conf檔案

   配置備nginx時需要注意：需要修改state為BACKUP , priority比MASTER低，virtual_router_id和master的值一致

   ! Configuration File for keepalived
   
   #全域性配置
   global_defs {
       notification_email {  #指定keepalived在發生切換時需要傳送email到的物件，一行一個
           [email protected]
       }
       notification_email_from [email protected]                 #指定發件人
       #smtp_server XXX.smtp.com                               #指定smtp伺服器地址
       #smtp_connect_timeout 30                               #指定smtp連線超時時間
       router_id LVS_DEVEL                                    #執行keepalived機器的一個標識
   }
   
   vrrp_instance VI_1 {
       state BACKUP           #標示狀態為MASTER 備份機為BACKUP
       interface eth0         #設定例項繫結的網絡卡
       virtual_router_id 51   #同一例項下virtual_router_id必須相同
       priority 99            #MASTER權重要高於BACKUP 比如BACKUP為99
       advert_int 1           #MASTER與BACKUP負載均衡器之間同步檢查的時間間隔，單位是秒
       authentication {       #設定認證
           auth_type PASS     #主從伺服器驗證方式
           auth_pass 8888
    }
       virtual_ipaddress {    #設定vip
       192.168.128.130       #可以多個虛擬IP，換行即可
   }
   }
   

至此，安裝完成，開始測試！

完成測試

1. 主備伺服器都啟動keepalived和nginx

   service keepalived start
   ./nginx
   

2. 初始狀態

   檢視主伺服器上的eth0狀態,可以看到虛擬IP已經繫結

   /sbin/ip add show eth0
   

   檢視備伺服器上的eth0狀態

   /sbin/ip add show eth0
   

3.主伺服器宕機(通過伺服器關機來模擬)192.168.128.128

>注意：主nginx恢復時一定要將nginx也啟動（通常nginx啟動要加在開機啟動中），否則即使vip漂移到主nginx也無法訪問。

這時候檢視備伺服器192.168.128.129的eth0,如下圖，就會發現虛擬ip自動切換到了備伺服器，訪問正常。

到此，就一切搞定啦！