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虚拟机中使用Nginx + Keepalived 实现高可用 Web 负载均衡笔记

CodingPioneer 2024-09-15 00:01:03
简介虚拟机中使用Nginx + Keepalived 实现高可用 Web 负载均衡笔记

环境介绍

物理操作系统：Windows10
虚拟机软件：VMWare Workstation 16 Pro
虚拟操作系统统：CentOS7
Nginx：1.24.0
Keepalived：2.2.8

资源规划

在VMWare Worksattion中安装了2台CentOS7的虚拟机，桥接方式下IP地址分别为：192.168.0.35、192.168.0.36

VIPIP主机名Nginx端口默认主从
192.168.0.100192.168.0.35wongoing0188MASTER
192.168.0.100192.168.0.36wongoing0288BACKUP

1、Nginx安装

在2台虚拟机中安装Nginx，过程如下：

1.1、安装编译 Nginx 所需的依赖包

# yum install gcc gcc-c++ make automake autoconf libtool pcre pcre-devel zlib zlib-devel openssl openssl-devel ca-certificates

安装过程中有提示的时直接输入y继续就可以了。

1.2、下载Nginx

# cd /usr/local/src/
# wget http://nginx.org/download/nginx-1.24.0.tar.gz

1.3、编译安装 Nginx

# cd /usr/local/src/
# tar -zxvf nginx-1.24.0.tar.gz
# cd nginx-1.24.0
# ./configure --prefix=/usr/local/nginx
# make && make install

1.4 配置 Nginx

# vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

1、把第一行的#user nobody;前面的的#去掉，把nobody改为root
2、把侦听的端口号由默认80改为88
修改后内容如下：

user root;
worker_processes 1;
#error_log logs/error.log;
#error_log logs/error.log notice;
#error_log logs/error.log info;
#pid logs/nginx.pid;
events {
	worker_connections 1024;
}
http {
	include mime.types;
	default_type application/octet-stream;
	#log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
	# '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
	# '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
	#access_log logs/access.log main;
	sendfile on;
	#tcp_nopush on;
	#keepalive_timeout 0;
	keepalive_timeout 65;
	#gzip on;
	server {
		listen 88;
		server_name localhost;
		#charset koi8-r;
		#access_log logs/host.access.log main;
		location / {
			root html;
			index index.html index.htm;
		}
		#error_page 404 /404.html;
		# redirect server error pages to the static page /50x.html
		error_page 500 502 503 504 /50x.html;
		location = /50x.html {
			root html;
		}
	}
}

1.5 修改 Nginx 欢迎首页内容（用于后面测试， 用于区分两个节点的 Nginx）

# vi /usr/local/nginx/html/index.html

修改的内容为在标题内容中增加当前节点的IP地址
192.168.0.35这台服务器的nginx欢迎页内容如下：

<h1>Welcome to nginx! 192.168.0.35</h1>

192.168.0.36这台服务器的nginx欢迎页内容如下：

<h1>Welcome to nginx! 192.168.0.36</h1>

1.6 系统防火墙打开对应的端口 88

命令如下：

# firewall-cmd --zone=public --add-port=88/tcp --permanent				#permanent永久生效,没有此参数防火墙重启便失效

相关命令
1、查看防火墙状态

systemctl status firewalld //或者 firewall-cmd --state

2、启动防火墙

# systemctl start firewalld.service

3、重启防火墙

firewall-cmd --reload  或者  service firewalld restart

4、防火墙开放3306端口

 firewall-cmd --zone=public --add-port=3306/tcp --permanent  //--permanent永久生效,没有此参数防火墙重启便失效

5、防火墙关闭3306端口

 firewall-cmd --zone=public --remove-port=3306/tcp --permanent

6、禁用防火墙

 systemctl stop firewalld

7、设置开机启动防火墙

systemctl enable firewalld

8、停止并禁用开机启动防火墙

systemctl disable firewalld

9、查看端口列表

firewall-cmd --permanent --list-port

1.7 测试 Nginx 是否安装成功

# /usr/local/nginx/sbin/nginx -t

出现以下结果表示成功

nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful

1.8 启动 Nginx

# /usr/local/nginx/sbin/nginx

重启 Nginx

# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

1.9 设置 Nginx 开机启动

1、在系统服务目录下创建nginx.service文件

# vi /lib/systemd/system/nginx.service

内容如下：

[Unit]
Description=nginx
After=network.target

[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
ExecReload=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
ExecStop=/usr/local/nginx/sbing/nginx -s quit
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target

参数解释：
Description:描述服务
After:描述服务类别
[Service]服务运行参数的设置
Type=forking是后台运行的形式
ExecStart为服务的具体运行命令
ExecReload为重启命令
ExecStop为停止命令
PrivateTmp=True表示给服务分配独立的临时空间
注意：[Service]的启动、重启、停止命令全部要求使用绝对路径
[Install]运行级别下服务安装的相关设置，可设置为多用户，即系统运行级别为3
2、设置开机自启动

systemctl enable nginx.service

3、重新载入systemd，扫描新的或有变动的单元

systemctl daemon-reload

4、查看服务状态

systemctl status nginx.service

如下图：
在这里插入图片描述

1.10 分别访问2个节点的Nginx

在浏览器上分别访问2个节点的Nginx如下图：
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

2、Keepalived安装

2.1 下载Keepalived

Keepalived的官网地址为：https://www.keepalived.org/

可以看到最新的稳定版本如下图：
在这里插入图片描述
如下可以在服务器上直接下载最新版本

# cd /usr/local/src/
# wget https://www.keepalived.org/software/keepalived-2.2.8.tar.gz

2.2 解压与安装Keepalived

tar -xzvf keepalived-2.2.8.tar.gz
cd keepalived-2.2.8/
./configure --prefix=/usr/local/keepalived -sysconf=/etc
make && make install

安装完成后有3部分内容
1、/usr/local/keepalived目录内容
在这里插入图片描述
2、/etc/keepalived目录内容
在这里插入图片描述
3、/etc/sysconfig目录下有keepalived
在这里插入图片描述

2.3 修改keepalived配置

1、把2个节点服务器上的/etc/keepalived/keepalived.conf.sample复制（或者直接重命名）一份命名为keepalived.conf

cd /etc/keepalived
cp keepalived.conf.sample keepalived.conf

如下图：
在这里插入图片描述
2、编辑/etc/keepalived/keepalived.conf
（1）MASTER节点（192.168.0.35）的内容如下（可以把原来的内容全部删除）：

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   ## keepalived 自带的邮件提醒需要开启 sendmail 服务。 建议用独立的监控或第三方 SMTP
   router_id wongoing01    ## 标识本节点的字条串，通常为 hostname
}
## keepalived 会定时执行脚本并对脚本执行的结果进行分析，动态调整 vrrp_instance 的优先级。如果脚本执行结果为 0，并且 weight 配置的值大于 0，则优先级相应的增加。如果脚本执行结果非 0，并且 weight配置的值小于 0，则优先级相应的减少。其他情况，维持原本配置的优先级，即配置文件中 priority 对应的值。
vrrp_script chk_nginx {
    script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"     ## 检测 nginx 状态的脚本路径
    interval 2     ## 检测时间间隔
    weight -20   ## 如果条件成立，权重-20
}
## 定义虚拟路由， VI_1 为虚拟路由的标示符，自己定义名称
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER      ## 主节点为 MASTER， 对应的备份节点为 BACKUP
    interface ens33     ## 绑定虚拟 IP 的网络接口，与本机 IP 地址所在的网络接口相同， 虚拟机里面一般是ens33，物理主机通常是eth0
    virtual_router_id 51    ## 虚拟路由的 ID 号， 两个节点设置必须一样， 可选 IP 最后一段使用, 相同的 VRID 为一个组，他将决定多播的 MAC 地址
    priority 100            ## 节点优先级， 值范围 0-254， MASTER 要比 BACKUP 高
    nopreempt            ## 优先级高的设置 nopreempt 解决异常恢复后再次抢占的问题
    advert_int 1          ## 组播信息发送间隔，两个节点设置必须一样， 默认 1s
    ## 设置验证信息，两个节点必须一致
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111      ## 真实生产，按需求对应该过来
    }
    ## 将 track_script 块加入 instance 配置块
    track_script {
        chk_nginx        ## 执行 Nginx 监控的服务
    }
    ## 虚拟 IP 池, 两个节点设置必须一样
    virtual_ipaddress {
        192.168.0.100      ## 虚拟 ip，可以定义多个
    }
}

（2）BACKUP节点（192.168.0.36）的内容如下（可以把原来的内容全部删除）：

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   router_id wongoing02
}

vrrp_script chk_nginx {
    script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"
    interval 2
    weight -20
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111!i!
    }
    track_script {
        chk_nginx
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.0.100
    }
}

2.4 编写 Nginx 状态检测脚本

编写 Nginx 状态检测脚本 /etc/keepalived/nginx_check.sh (已在 keepalived.conf 中配置)脚本要求：如果 nginx 停止运行，尝试启动，如果无法启动则杀死本机的 keepalived 进程， keepalied将虚拟 ip 绑定到 BACKUP 机器上。

# vi /etc/keepalived/nginx_check.sh

内容如下：

#!/bin/bash
A=`ps -C nginx –no-header |wc -l`
if [ $A -eq 0 ];then
/usr/local/nginx/sbin/nginx
sleep 2
if [ `ps -C nginx --no-header |wc -l` -eq 0 ];then
	killall keepalived
fi
fi

保存后，给脚本赋执行权限：

# chmod +x /etc/keepalived/nginx_check.sh

##2.5 启动 Keepalived

# systemctl start keepalived.service

查看keepalived服务状态

# systemctl status keepalived.service

如下图：
在这里插入图片描述

2.6 设置Keepalived开启自启动

systemctl enable keepalived.service

2.7 Keepalived+Nginx 的高可用测试

同时启动192.168.0.35和192.168.36上的Nginx和Keepalived，我们通过VIP（192.168.0.100）来访问Nginx如下：
在这里插入图片描述
我们关闭192.168.0.35上的Keepalived和Nginx

systemctl stop keepalived.service
systemctl stop nginx.service

此时，再通过VIP(192.168.0.100)来访问Nginx,如下
在这里插入图片描述
我们再开启192.168.0.35上的Keepalived和Nginx
在192.168.0.100执行如下命令：

systemctl start nginx.service
systemctl start keepalived.service

或者只执行

systemctl start keepalived.service

因为我们写了脚本 nginx_check.sh，这个脚本会为我们自动自动Nginx。
此时，我们再通过VIP(192.168.50.130)来访问Nginx,如下
在这里插入图片描述至此，Keepalived + Nginx 实现高可用 Web 负载均衡搭建完毕！

风语者！平时喜欢研究各种技术，目前在从事后端开发工作，热爱生活、热爱工作。

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