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理论转换实践之keepalived+nginx实现HA

背景:

        keepalived+nginx实现ha是网站和应用服务器常用的方法,之前项目中单独用nginx实现过负载均衡和服务转发,keepalived一直停留在理论节点,加之最近工作编写的一个技术文档用到keepalived,于是便有了下文。

服务组件介绍:

        keepavlived

                一个用于实现高可用性和负载均衡的开源软件,通常在 Linux 环境下使用。它的主要作用是监视服务器集群中的各个节点,并在主节点失效时,快速将备用节点切换为主节点,从而实现系统的持续可用性。同时,它还可以用于负载均衡,将传入的请求分发到多个服务器上,以提高系统的性能和容量。本文只说主备节点切换。

        nginx

                最好用的web和反向代理服务器,属于常用中间件,此处就不多说了。

实现高可用:

        安装keepalived+nginx模拟实现高可用,其中keepalived负责vip切换,nginx为方便vip切换后的结果展示。为方便测试本场景使用docker容器进行操作和展示。

         3个centos7.9容器,2个容器(C,D)模拟HA,1个容器E作为客户端模拟调用nginx。

小试牛刀:

        准备工作:

        可使用docker创建3台centOs7.9容器,分别命名为centos7.9_C,centos7.9_D,centos7.9_E,下文3个容器简称为C,D,E

        ip分别为172.17.0.2,172.17.0.3,172.17.0.5,VIP 172.17.17.15       

        安装和配置

  • C安装keepalived和nginx

                keepalived修改配置文件,vi /etc/keepalived/keepalived,修改内容如下:

vrrp_instance VI_1 {state MASTERinterface eth0virtual_router_id 51priority 100advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {172.17.0.15}
}

               nginx为了测试效果修改index.html为:

          ​​​​​​​

  • D安装keepalived和nginx

 keepalived修改配置文件,vi /etc/keepalived/keepalived,修改内容如下:

vrrp_instance VI_1 {state BACKUPinterface eth0virtual_router_id 51priority 90advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {172.17.0.15}
}

        nginx为了测试效果修改index.html为:

        

        测试用例:

  1. C,D正常,E访问:访问到的是C节点nginx提供的服务,如下图所示:​​​​​​​
  2. 停掉C,E访问:虚拟IP自动漂移至备节点,访问到的是D节点nginx提供的服务,如下图所示
  3. 恢复C,停掉D,E访问:访问到的是C节点nginx提供的服务,如下图所示:
  4. C和D都恢复,E访问:访问到的是C节点nginx提供的服务,如下图所示:

其他:

        keepalived服务高可用的原理实质是虚拟ip的漂移,通俗点说就是主备节点上服务启动后,主节点上的keepalived服务会自动给网卡添加上虚拟ip(也就是ip addr add命令),以此保证通过虚拟ip是可访问的,当主节点挂掉后把虚拟ip添加到备节点的网卡,主备节点是通过心跳机制验活。

总结:

        1、网站、应用服务器等需要持续可用性的场景使用keepalived+nginx实现HA是可行的,且复杂度适中,适合非架构师岗位的后台开发者。

        2、理论是服务于实践的,实践需要时间和精力,但是实践后会加深对理论的认知,建议伙伴们可以动手试一试。

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