Nginx高可用(主從、主主模式)的項目實踐
更新時間：2025年02月28日 09:58:32 作者：為什么要做囚徒
本文介紹了Nginx高可用性的兩種主要解決方案,主從架構(gòu)和主主架構(gòu),文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧
1. 引言
在單機(jī)部署的Nginx環(huán)境中，一旦Nginx服務(wù)器出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)服務(wù)將受到影響，導(dǎo)致服務(wù)中斷。為了解決這個問題，我們需要引入Nginx的高可用性（HA）架構(gòu)。本文將詳細(xì)探討Nginx高可用性的兩種主要解決方案：主從架構(gòu)和主主架構(gòu)。
2. 高可用架構(gòu)設(shè)計
- KeepAlived是什么？
KeepAlived是一款基于VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虛擬路由冗余協(xié)議）的開源軟件，主要用于解決網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的單點故障問題，特別是在集群環(huán)境中提供VIP（Virtual IP，虛擬IP地址）共享和故障切換功能
- Nginx+keepalived 雙機(jī)主從模式(也叫雙機(jī)熱備)：
即前端使用兩臺服務(wù)器，一臺主服務(wù)器和一臺熱備服務(wù)器，正常情況下，主服務(wù)器綁定一個虛擬IP，提供負(fù)載均衡服務(wù)，熱備服務(wù)器處于空閑狀態(tài)；當(dāng)主服務(wù)器發(fā)生故障時，熱備服務(wù)器接管主服務(wù)器的虛擬IP，提供負(fù)載均衡服務(wù)；但是熱備服務(wù)器在主機(jī)器不出現(xiàn)故障的時候，永遠(yuǎn)處于浪費狀態(tài)，對于服務(wù)器不多的網(wǎng)站，該方案不經(jīng)濟(jì)實惠。
- Nginx+keepalived 雙機(jī)主主模式(也叫雙機(jī)互備)：
即前端使用兩臺負(fù)載均衡服務(wù)器，互為主備，且都處于活動狀態(tài)，同時各自綁定一個虛擬IP，提供負(fù)載均衡服務(wù)；當(dāng)其中一臺發(fā)生故障時，另一臺接管發(fā)生故障服務(wù)器的虛擬IP（這時由非故障機(jī)器一臺負(fù)擔(dān)所有的請求）
3. 基礎(chǔ)環(huán)境準(zhǔn)備
本片采用 nginx容器部署+keepalived宿主機(jī)部署、nginx容器部署+keepalived容器部署兩種方案
- 準(zhǔn)備兩臺服務(wù)器
- 分別安裝docker
- 分別安裝nginx
① Nginx兩個端口要保持一致 - 分別安裝keepalive
4. Nginx安裝
- 創(chuàng)建nginx目錄
mkdir -p /home/xmc/nginx1/conf.d /home/xmc/nginx1/html /home/xmc/nginx1/logs
- 臨時構(gòu)建nginx容器（目的是獲取配置文件）
docker run -d --name=nginx1 nginx:latest
- 從臨時nginx容器獲取配置文件
docker cp nginx1:/etc/nginx/nginx.conf /home/xmc/nginx1 docker cp nginx1:/etc/nginx/conf.d /home/xmc/nginx1 docker cp nginx1:/usr/share/nginx/html /home/xmc/nginx1
- 刪除臨時nginx容器
docker stop nginx1 docker rm nginx1
- 重新構(gòu)建nginx容器
docker run \ -d -p 8081:80 \ --name nginx1 \ --privileged=true \ --restart=always \ -v /home/xmc/nginx1/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \ -v /home/xmc/nginx1/logs:/var/log/nginx \ -v /home/xmc/nginx1/conf.d:/etc/nginx/conf.d \ -v /home/xmc/nginx1/html:/usr/share/nginx/html \ nginx:latest
5. keepalived安裝
- 安裝目錄準(zhǔn)備
# 進(jìn)入一下目錄，解壓的時候會自動創(chuàng)建keepalived文件夾 cd /opt/module
- 解壓
tar -zxvf keepalived-2.2.7.tar.gz
- 安裝
./configure --prefix=/usr/local/keepalived make && make install
- 啟停
# 啟動 systemctl start keepalived # 狀態(tài) systemctl status keepalived # 停止 systemctl stop keepalived
- 設(shè)置開機(jī)自啟動
sudo systemctl enable keepalived
- 日志查看
Keepalived默認(rèn)所有的日志都是寫入到/var/log/message， 你可以使用命令 tail -f /var/log/messages|grep Keepalived 進(jìn)行查看
4. 配置主備模式
- 主機(jī)：keepalived的配置
global_defs {
notification_email {
acassen@firewall.loc
failover@firewall.loc
sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
smtp_server 192.168.10.200
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_script chk_http_port {
script "/etc/keepalived/nginx_check.sh" # 腳本路徑
interval 2 #（檢測腳本執(zhí)行的間隔）
weight 2
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER # 主機(jī)使用: MASTER 備機(jī)使用: BACKUP
interface ens33 #實例綁定的網(wǎng)卡, 用ip a命令查看網(wǎng)卡編號
virtual_router_id 51 # 虛擬路由標(biāo)識，主、備服務(wù)器ID必須一樣
priority 100 # 優(yōu)先級，備份服務(wù)上將100改為小于100，可配置成90
advert_int 1 # 主備之間同步檢查的時間間隔單位秒
authentication { # 驗證類型和密碼
auth_type PASS # 驗證類型有兩種 PASS和HA
auth_pass 1111 # 驗證密碼，在一個實例中主備密碼保持一樣
}
virtual_ipaddress {
192.168.10.50 # 虛擬IP地址,可以有多個，每行一個，不需要指定端口，端口使用的是Nginx容器的端口
}
track_script { # 調(diào)用上邊的腳本
chk_http_port
}
}
- 備機(jī)：keepalived的配置
global_defs {
notification_email {
acassen@firewall.loc
failover@firewall.loc
sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
smtp_server 192.168.10.200
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_script chk_http_port {
script "/etc/keepalived/nginx_check.sh" # 腳本路徑
interval 2 #（檢測腳本執(zhí)行的間隔）
weight 2
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP # 主機(jī)使用: MASTER 備機(jī)使用: BACKUP
interface ens33 #實例綁定的網(wǎng)卡, 用ip a命令查看網(wǎng)卡編號
virtual_router_id 51 # 虛擬路由標(biāo)識，主、備服務(wù)器ID必須一樣
priority 90 # 優(yōu)先級，備份服務(wù)上將100改為小于100，可配置成90
advert_int 1 # 主備之間同步檢查的時間間隔單位秒
authentication { # 驗證類型和密碼
auth_type PASS # 驗證類型有兩種 PASS和HA
auth_pass 1111 # 驗證密碼，在一個實例中主備密碼保持一樣
}
virtual_ipaddress {
192.168.10.50 # 虛擬IP地址，主、備節(jié)點必須一致,可以有多個，每行一個，不需要指定端口，端口使用的是Nginx容器的端口
}
track_script { # 調(diào)用上邊的腳本
chk_http_port
}
}
- 檢測腳本（主機(jī)和備機(jī)一致）：
vim /etc/keepalived/nginx_check.sh
#!/bin/bash
# 容器名稱
container_name="nginx1"
# 檢查容器狀態(tài)
container_status=$(docker inspect -f '{{.State.Status}}' "$container_name" 2>/dev/null)
# 如果容器不存在
if [ -z "$container_status" ]; then
echo "容器 $container_name 不存在! 關(guān)閉 keepalived..."
systemctl stop keepalived
echo "Keepalived 已關(guān)閉。"
exit 1
fi
echo "容器 $container_name 當(dāng)前狀態(tài)為: $container_status"
# 如果容器未運行，嘗試重新啟動
if [ "$container_status" != "running" ]; then
echo "容器 $container_name 未運行，嘗試重新啟動..."
docker start "$container_name"
sleep 5 # 等待 5 秒，確保容器有足夠時間啟動
# 再次檢查容器狀態(tài)
container_status=$(docker inspect -f '{{.State.Status}}' "$container_name" 2>/dev/null)
if [ "$container_status" != "running" ]; then
echo "容器 $container_name 重啟后仍未運行，將關(guān)閉 Keepalived。"
systemctl stop keepalived
echo "Keepalived 已關(guān)閉。"
exit 1
else
echo "容器 $container_name 已成功啟動。"
fi
else
echo "容器 $container_name 已處于運行狀態(tài)，無需重啟。"
fi
賦予執(zhí)行權(quán)限
chmod +x /etc/keepalived/nginx_check.sh
5. 配置主主(雙主)模式
- 主機(jī)1：keepalived的配置（互為主備配置）
global_defs {
notification_email {
acassen@firewall.loc
failover@firewall.loc
sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
smtp_server 192.168.10.200
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_script chk_http_port {
script "/etc/keepalived/nginx_check.sh" # 腳本路徑
interval 2 #（檢測腳本執(zhí)行的間隔）
weight 2
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER # 主機(jī)使用: MASTER 備機(jī)使用: BACKUP
interface ens33 #實例綁定的網(wǎng)卡, 用ip a命令查看網(wǎng)卡編號
virtual_router_id 51 # 虛擬路由標(biāo)識，主、備服務(wù)器ID必須一樣
priority 100 # 優(yōu)先級，備份服務(wù)上將100改為小于100，可配置成90
advert_int 1 # 主備之間同步檢查的時間間隔單位秒
authentication { # 驗證類型和密碼
auth_type PASS # 驗證類型有兩種 PASS和HA
auth_pass 1111 # 驗證密碼，在一個實例中主備密碼保持一樣
}
virtual_ipaddress {
192.168.10.50 # 虛擬IP地址,可以有多個，每行一個，不需要指定端口，端口使用的是Nginx容器的端口
}
track_script { # 調(diào)用上邊的腳本
chk_http_port
}
}
vrrp_instance VI_2 {
state BACKUP # 主機(jī)使用: MASTER 備機(jī)使用: BACKUP
interface ens33 #實例綁定的網(wǎng)卡, 用ip a命令查看網(wǎng)卡編號
virtual_router_id 52 # 虛擬路由標(biāo)識，主、備服務(wù)器ID必須一樣
priority 90 # 優(yōu)先級，備份服務(wù)上將100改為小于100，可配置成90
advert_int 1 # 主備之間同步檢查的時間間隔單位秒
authentication { # 驗證類型和密碼
auth_type PASS # 驗證類型有兩種 PASS和HA
auth_pass 1111 # 驗證密碼，在一個實例中主備密碼保持一樣
}
virtual_ipaddress {
192.168.10.51 # 虛擬IP地址,可以有多個，每行一個，不需要指定端口，端口使用的是Nginx容器的端口
}
track_script { # 調(diào)用上邊的腳本
chk_http_port
}
}
- 主機(jī)2：keepalived的配置（互為主備配置）
global_defs {
notification_email {
acassen@firewall.loc
failover@firewall.loc
sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
smtp_server 192.168.10.200
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_script chk_http_port {
script "/etc/keepalived/nginx_check.sh" # 腳本路徑
interval 2 #（檢測腳本執(zhí)行的間隔）
weight 2
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP # 主機(jī)使用: MASTER 備機(jī)使用: BACKUP
interface ens33 #實例綁定的網(wǎng)卡, 用ip a命令查看網(wǎng)卡編號
virtual_router_id 51 # 虛擬路由標(biāo)識，主、備服務(wù)器ID必須一樣
priority 90 # 優(yōu)先級，備份服務(wù)上將100改為小于100，可配置成90
advert_int 1 # 主備之間同步檢查的時間間隔單位秒
authentication { # 驗證類型和密碼
auth_type PASS # 驗證類型有兩種 PASS和HA
auth_pass 1111 # 驗證密碼，在一個實例中主備密碼保持一樣
}
virtual_ipaddress {
192.168.10.50 # 虛擬IP地址，主、備節(jié)點必須一致,可以有多個，每行一個，不需要指定端口，端口使用的是Nginx容器的端口
}
track_script { # 調(diào)用上邊的腳本
chk_http_port
}
}
vrrp_instance VI_2 {
state MASTER # 主機(jī)使用: MASTER 備機(jī)使用: BACKUP
interface ens33 #實例綁定的網(wǎng)卡, 用ip a命令查看網(wǎng)卡編號
virtual_router_id 52 # 虛擬路由標(biāo)識，主、備服務(wù)器ID必須一樣
priority 100 # 優(yōu)先級，備份服務(wù)上將100改為小于100，可配置成90
advert_int 1 # 主備之間同步檢查的時間間隔單位秒
authentication { # 驗證類型和密碼
auth_type PASS # 驗證類型有兩種 PASS和HA
auth_pass 1111 # 驗證密碼，在一個實例中主備密碼保持一樣
}
virtual_ipaddress {
192.168.10.51 # 虛擬IP地址，主、備節(jié)點必須一致,可以有多個，每行一個，不需要指定端口，端口使用的是Nginx容器的端口
}
track_script { # 調(diào)用上邊的腳本
chk_http_port
}
}
檢測腳本（主機(jī)和備機(jī)一致）：
#!/bin/bash
# 容器名稱
container_name="nginx1"
# 檢查容器狀態(tài)
container_status=$(docker inspect -f '{{.State.Status}}' "$container_name" 2>/dev/null)
# 如果容器不存在
if [ -z "$container_status" ]; then
echo "容器 $container_name 不存在! 關(guān)閉 keepalived..."
systemctl stop keepalived
echo "Keepalived 已關(guān)閉。"
exit 1
fi
echo "容器 $container_name 當(dāng)前狀態(tài)為: $container_status"
# 如果容器未運行，嘗試重新啟動
if [ "$container_status" != "running" ]; then
echo "容器 $container_name 未運行，嘗試重新啟動..."
docker start "$container_name"
sleep 5 # 等待 5 秒，確保容器有足夠時間啟動
# 再次檢查容器狀態(tài)
container_status=$(docker inspect -f '{{.State.Status}}' "$container_name" 2>/dev/null)
if [ "$container_status" != "running" ]; then
echo "容器 $container_name 重啟后仍未運行，將關(guān)閉 Keepalived。"
systemctl stop keepalived
echo "Keepalived 已關(guān)閉。"
exit 1
else
echo "容器 $container_name 已成功啟動。"
fi
else
echo "容器 $container_name 已處于運行狀態(tài)，無需重啟。"
fi
- 雙主模式keepalived的主要區(qū)別
- 互為主備，兩個實例，兩個虛擬ip
- 每個實例都擁有自己獨立的虛擬路由id(virtual_router_id這個屬性)
6. 注意事項
沒有出現(xiàn)虛擬ip，如果出現(xiàn)主備都搶用了虛擬ip的情況，那很可能是firewall的原因，keepalived 是基于vrrp做到虛擬ip漂移的,這里不開啟的話,主備均會認(rèn)為對方掛掉了,會造成主備都能獲取到虛擬ip(vip)
防火墻開啟vrrp
firewall-cmd --add-rich-rule='rule protocol value="vrrp" accept' --permanent
重新載入配置
firewall-cmd –reload
到此這篇關(guān)于Nginx高可用(主從、主主模式)的項目實踐的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Nginx高可用內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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