高可用

nginx 一台机器肯定是不够的，nginx 自身也需要集群与高可用机制。

Keepalived

Keepalived 是运行在 LVS（Linux Virtual Server） 之上，是一个用于做双机热备（Hot Agent）的软件，它的主要功能是实现真实机的故障隔离及负载均衡器间的失败切换，提高系统的可用性。

运行原理

keepalived 通过选举（看服务器设置的权重）挑选出一台热备服务器做 MASTER 机器，MASTER 机器会被分配到一个指定的虚拟 ip，外部程序可通过该 ip 访问这台服务器，如果这台服务器出现故障（断网，重启，或者本机器上的 keepalived crash 等），keepalived 会从其他的备份机器上重选（还是看服务器设置的权重）一台机器做 MASTER 并分配同样的虚拟 IP，充当前一台 MASTER 的角色。

选举策略

选举策略是根据 VRRP 协议，完全按照权重大小，权重最大（0～255）的是 MASTER 机器，下面几种情况会触发选举

1. keepalived 启动的时候
2. master 服务器出现故障（断网，重启，或者本机器上的 keepalived crash 等，而本机器上其他应用程序 crash 不算）
3. 有新的备份服务器加入且权重最大

双机单播模式

环境准备

虚拟 IP: 192.168.31.88

主机 IP: 192.168.31.31

从机 IP: 192.168.31.32

主机配置

global_defs {
   router_id MASTER_1
}

vrrp_script check_nginx {
        script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"
        # 每 2 秒检测一次
        interval 2
        weight -20
}

vrrp_instance VI_1 {
		# 标识为主服务
    state MASTER
    # 绑定虚拟 IP 的网络接口，这个和你实际 ip 地址所在接口一致就行
    interface eth1
    # 虚拟路由 id，和从机保持一致
    virtual_router_id 88
    # 本机 ip
    mcast_src_ip 192.168.31.31
    # 权重，需要高于从机
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    track_script {
       # 执行 Nginx 监控的服务
       check_nginx
    }
    # 配置单播的源地址
    unicast_src_ip 192.168.31.31
    unicast_peer {
    	 # 配置单播的目标地址
       192.168.31.32
    }
    virtual_ipaddress {
       192.168.31.88/24
    }
}

从机配置

global_defs {
   router_id BACKUP_1
}

vrrp_script check_nginx {
        script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"
        # 每 2 秒检测一次
        interval 2
        weight -20
}

vrrp_instance VI_1 {
		# 标识为从服务
    state BACKUP
    # 绑定虚拟 IP 的网络接口，这个和你实际 ip 地址所在接口一致就行
    interface eth1
    # 虚拟路由 id，和从机保持一致
    virtual_router_id 88
    # 本机 ip
    mcast_src_ip 192.168.31.32
    # 权重，需要高于从机
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    track_script {
       # 执行 Nginx 监控的服务
       check_nginx
    }
    # 配置单播的源地址
    unicast_src_ip 192.168.31.32
    unicast_peer {
       # 配置单播的目标地址
       192.168.31.31
    }
    virtual_ipaddress {
       192.168.31.88/24
    }
}

nginx 探活脚本

#!/usr/bin/env bash
set -e

counter=$(ps -C nginx --no-heading | wc -l)
if ["$counter" -eq 0]; then
  /usr/local/nginx/nginx
  # sleep 的值必须要小于 keepalived.conf 配置文件中的 “vrrp_script check_nginx” 中的 interval 的值（2）
  sleep 1
  counter=$(ps -C nginx --no-heading | wc -l)
  if ["$counter" -eq 0]; then
    systemctl stop keepalived
  fi
fi

nginx 测试配置

# 主机配置
location /api {
   echo "192.168.31.31";
}

# 从机配置
location /api {
   echo "192.168.31.32";
}

测试

测试虚拟 IP 是否生效

curl 192.168.31.88/api
----------
192.168.31.31

测试主机 nginx 挂了

能够正确热切到从节点

nginx -s stop
curl 192.168.31.88/api
----------
192.168.31.32

测试主机恢复了

重启主机的 nginx 后，请求再次切回到了主机，如果想要不自动会切只需要在 vrrp_instance 中加上 nopreempt 即可

nginx
curl 192.168.31.88/api
----------
192.168.31.31

其他的

还有组播模式等可以自行了解。可以看到 keepalived 不只是用于 nginx，其他任何需要高可用的都能使用 keepalived 实现。