nginx

nginx简介及应用场景

Nginx是一款高性能的http 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器。由俄罗斯的程序设计师Igor Sysoev所开发，官方测试nginx能够支支撑5万并发链接，并且cpu、内存等资源消耗却非常低，运行非常稳定。

1、http服务器。Nginx是一个http服务可以独立提供http服务。可以做网页静态服务器。【root】

2、虚拟主机。可以实现在一台服务器虚拟出多个网站。例如个人网站使用的虚拟主机。【一个server节点就是一个虚拟主机】

3、反向代理，负载均衡。当网站的访问量达到一定程度后，单台服务器不能满足用户的请求时，需要用多台服务器集群可以使用nginx做反向代理。并且多台服务器可以平均分担负载，不会因为某台服务器负载高宕机而某台服务器闲置的情况。【upstream　　proxy_pass】

3.   nginx安装

下载nginx：

官方网站：

http://nginx.org/

使用的版本是1.8.0版本。

 

 

Nginx提供的源码。

3.1. 要求的安装环境

1、需要安装gcc的环境。yum install gcc-c++

2、第三方的开发包。

• PCRE

       PCRE(Perl Compatible Regular Expressions)是一个Perl库，包括 perl 兼容的正则表达式库。nginx的http模块使用pcre来解析正则表达式，所以需要在linux上安装pcre库。

　　yum install -y pcre pcre-devel

注：pcre-devel是使用pcre开发的一个二次开发库。nginx也需要此库。

• zlib

       zlib库提供了很多种压缩和解压缩的方式，nginx使用zlib对http包的内容进行gzip，所以需要在linux上安装zlib库。

　　yum install -y zlib zlib-devel

 

• openssl

       OpenSSL 是一个强大的安全套接字层密码库，囊括主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能及SSL协议，并提供丰富的应用程序供测试或其它目的使用。

       nginx不仅支持http协议，还支持https（即在ssl协议上传输http），所以需要在linux安装openssl库。

　　yum install -y openssl openssl-devel

 

3.2. 安装步骤

 

第一步：把nginx的源码包上传到linux系统

第二步：解压缩

[root@localhost ~]# tar zxf nginx-1.8.0.tar.gz

3.2.1. configure

第三步：使用configure命令创建一makeFile文件。

./configure \

--prefix=/usr/local/nginx \

--pid-path=/var/run/nginx/nginx.pid \

--lock-path=/var/lock/nginx.lock \

--error-log-path=/var/log/nginx/error.log \

--http-log-path=/var/log/nginx/access.log \

--with-http_gzip_static_module \

--http-client-body-temp-path=/var/temp/nginx/client \

--http-proxy-temp-path=/var/temp/nginx/proxy \

--http-fastcgi-temp-path=/var/temp/nginx/fastcgi \

--http-uwsgi-temp-path=/var/temp/nginx/uwsgi \

--http-scgi-temp-path=/var/temp/nginx/scgi

 

注意：启动nginx之前，上边将临时文件目录指定为/var/temp/nginx，需要在/var下创建temp及nginx目录

[root@localhost sbin]# mkdir /var/temp/nginx/client -p

 

3.2.2. make&make install

第四步：make

第五步：make install

 

 

 

3.3. 启动nginx

进入sbin目录，nginx的启动可以直接执行nginx的bin文件， 当nginx启动后，可以通过-s 参数来控制nginx

[root@localhost sbin]# ./nginx 

nginx -s reload     #重新加载配置文件
nginx -s reopen     #重新打开log文件
nginx -s stop       #快速关闭nginx服务
nginx -s quit       #优雅的关闭nginx服务，等待工作进程处理完所有的请求 

3.4. 关闭nginx：

[root@localhost sbin]# ./nginx -s stop

 

推荐使用：

[root@localhost sbin]# ./nginx -s quit 

kill 进程号【正常关闭】

kill -9 进程号【暴力关闭】

3.5. 重启nginx：

1、先关闭后启动。

3.6. 刷新配置文件

2、修改了Nginx的配置文件后，在不用重启Nginx的时候，可以用如下命令刷新配置文件：

[root@localhost sbin]# ./nginx -s reload

 

Nginx重新加载配置文件的过程：主进程接受到加载信号后：

• 首先会校验配置的语法，然后生效新的配置，
• 如果成功，则主进程会启动新的工作进程，同时发送终止信号给旧的工作进程。
• 否则主进程回退配置，继续工作。

在第二步，旧的工作进程收到终止信号后，会停止接收新的连接请求，知道所有现有的请求处理完，然后退出。

3.4. 访问nginx

 

默认是80端口。

注意：是否关闭防火墙。

3.5. 进程模型

Nginx进程模型：1个主进程，n个工作进程，主进程负责配置和工作进程的管理，实际的请求由工作进程进行处理。Nginx是基于事件驱动和多路复用的工作模型。

3.6. nginx.conf

nginx conf文件结构介绍以及相关配置：

 https://blog.csdn.net/anonymalias/article/details/50950910

3.6.1.  文件结构

nginx的配置由特定的标识符(指令符)分为多个不同的模块。 
指令符分为简单指令和块指令。

• 简单指令格式：[name parameters;]
• 块指令格式：和简单指令格式有一样的结构，但其结束标识符不是分号，而是大括号{},块指令内部可以包含simple directives 和block directives, 可以称块指令为上下文(e.g. events, http, server, location)

conf文件中，所有不属于块指令的简单指令都属于main上下文的，http块指令属于main上下文，server块指令http上下文。

...              #全局块

events {         #events块
   ...
}

http      #http块
{
    ...   #http全局块
    server        #server块
    { 
        ...       #server全局块
        location [PATTERN]   #location块
        {
            ...
        }
        location [PATTERN] 
        {
            ...
        }
    }
    server
    {
      ...
    }
    ...     #http全局块
}

 

　　1、全局块：配置影响nginx全局的指令。一般有运行nginx服务器的用户组，nginx进程pid存放路径，日志存放路径，配置文件引入，允许生成worker process数等。

　　2、events块：配置影响nginx服务器或与用户的网络连接。有每个进程的最大连接数，选取哪种事件驱动模型处理连接请求，是否允许同时接受多个网路连接，开启多个网络连接序列化等。

　　3、http块：可以嵌套多个server，配置代理，缓存，日志定义等绝大多数功能和第三方模块的配置。如文件引入，mime-type定义，日志自定义，是否使用sendfile传输文件，连接超时时间，单连接请求数等。

　　4、server块：配置虚拟主机的相关参数，一个http中可以有多个server。

　　5、location块：配置请求的路由，以及各种页面的处理情况。

　一个例子：

########### 每个指令必须有分号结束。#################
#user administrator administrators;  #配置用户或者组，默认为nobody nobody。
#worker_processes 2;  #允许生成的进程数，默认为1
#pid /nginx/pid/nginx.pid;   #指定nginx进程运行文件存放地址
error_log log/error.log debug;  #制定日志路径，级别。这个设置可以放入全局块，http块，server块，级别以此为：debug|info|notice|warn|error|crit|alert|emerg
events {
    accept_mutex on;   #设置网路连接序列化，防止惊群现象发生，默认为on
    multi_accept on;  #设置一个进程是否同时接受多个网络连接，默认为off
    #use epoll;      #事件驱动模型，select|poll|kqueue|epoll|resig|/dev/poll|eventport
    worker_connections  1024;    #最大连接数，默认为512
}
http {
    include       mime.types;   #文件扩展名与文件类型映射表
    default_type  application/octet-stream; #默认文件类型，默认为text/plain
    #access_log off; #取消服务日志    
    log_format myFormat '$remote_addr–$remote_user [$time_local] $request $status $body_bytes_sent $http_referer $http_user_agent $http_x_forwarded_for'; #自定义格式
    access_log log/access.log myFormat;  #combined为日志格式的默认值
    sendfile on;   #允许sendfile方式传输文件，默认为off，可以在http块，server块，location块。
    sendfile_max_chunk 100k;  #每个进程每次调用传输数量不能大于设定的值，默认为0，即不设上限。
    keepalive_timeout 65;  #连接超时时间，默认为75s，可以在http，server，location块。

    upstream mysvr {   
      server 127.0.0.1:7878;
      server 192.168.10.121:3333 backup;  #热备
    }
    error_page 404 https://www.baidu.com; #错误页
    server {
        keepalive_requests 120; #单连接请求上限次数。
        listen       4545;   #监听端口
        server_name  127.0.0.1;   #监听地址       
        location  ~*^.+$ {       #请求的url过滤，正则匹配，~为区分大小写，~*为不区分大小写。
           #root path;  #根目录
           #index vv.txt;  #设置默认页
           proxy_pass  http://mysvr;  #请求转向mysvr 定义的服务器列表
           deny 127.0.0.1;  #拒绝的ip
           allow 172.18.5.54; #允许的ip           
        } 
    }
} 

 

3.6.2.  配置介绍

Nginx配置详解 https://www.cnblogs.com/knowledgesea/p/5175711.html

完整的基本配置文件如下：

 

 

以上是一些基本的配置,使用Nginx最大的好处就是负载均衡

如果要使用负载均衡的话,可以修改配置http节点如下：

 

 

3.6.2.1.  server指令

通常情况下，conf文件存在多个server块，一个server就是一个虚拟主机，通过listen的端口(默认是80端口)和server_name进行区分, 对不同的请求提供不同的服务，如下：

server {
    listen      80;
    server_name a.example.org;
    ...
}

 

listen指令的参数：可以是ip, hostname, ip/hostname:port, port, UNIX-domain socket.例如：

listen 127.0.0.1:8000;listen 127.0.0.1;listen 8000;listen *:8000;listen localhost:8000;
listen unix:/var/run/nginx.sock;

 

server块内部的listen和server_name不能和其他server块的完全相同，否则启动加载配置的时候会出错：

当nginx决定了哪一个server处理客户端请求后，nginx会解析request header中URI(这里以及后面提到的大部分都是指相对URI)，然后匹配server块中的location指令的参数，匹配规则下一节会介绍。例如下例：

server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
}  

 

location块指令会用其参数与客户端请求的URI进行匹配，匹配的URI请求会被定向到root指令定义的特殊本地文件系统目录中，重定向规则为：将URI添加到root参数后面，生成一个本地文件路径，即：root参数 + URI请求。这里示例参数”/”会匹配所有的请求，一般都会默认存在。示例定位后的目录为html/，默认是定位到安装目录的路径下的html/（相对路径）。这里location块指令内部的两个简单指令的含义是：

• root 指定重定向后uri的资源查找路径，这里html为相对路径，相对于nginx的安装目录。
• index 指定首页index文件的名称，可以配置多个，参数以空格分开，按配置顺序查找。

默认的在nginx安装目录下都会存在一个html目标，在我电脑中为：/usr/local/nginx-1.8.0/html， 然后里面存在默认的nignx的欢迎界面，例如我安装nginx后直接启动nginx bin文件，然后访问对应的域名就得到了如下的页面： 
 
如果有多个location指令块匹配到，nginx的选择策略是the longest prefix最长前缀匹配原则。 
例如，当上述的server中再增加一个location块，匹配参数为”/htdocs/”，重定向的资源路径为如下配置，

server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }

        location /htdocs {
            root   /home/anonymalias;
            index  index.html;
        }
}  

 

当访问http://anonymalias.oicp.net:8008/htdocs/，就会匹配到/home/anonymalias/htdocs/index.html

3.6.2.2.  location指令

nginx的location指令是配置的核心，用于匹配client请求uri的path部分，然后对不同的请求提供不同的静态内容，或者通过反向代理重定向到内部的server。

对于client的request， nginx会进行预处理，nginx首先对采用 ’%XX’(uri采用%+十六进制格式用于在浏览器和插件中显示非标准的字母和字符) 格式文本编码的uri进行解码。然后处理path中的相对路径符号’.’和‘..’，然后对于含有两个及以上的’/’压缩成一个’/’。 这样处理完后会得到一个干净的path，然后会用这个path会在server的location指令的参数进行匹配。

location 语法：
    location [ = | ~ | ~* | ^~ ] uri { ... }
    location @name { ... }

 

location指令的参数：

• 可以是一个前缀字符串，参数修饰符分为： 
  
  • 无任何修饰符；
  • “=” 修饰符：定义一个精确匹配，匹配是精确匹配优先级最高；
  • “^~” 修饰符：对应的参数作为最长字符串匹配到后，不会继续去搜索参数为正则表达式的location
• 也可以是一个正则表达式，参数修饰符分为： 
  
  • ”~” 修饰符： location参数部分大小写敏感；
  • “~*” 修饰符：location参数部分大小写不敏感；

location ~* \.(gif|jpg|jpeg)$ {
    [ configuration A ]
}

location ~ \.(gif|jpg|jpeg)$ {
    [ configuration B ]
}

若请求URI为/images/a.JPG，只能匹配A。

location匹配的过程： 
1. 首先nginx会把request的uri在location正常字符串参数中匹配出符合的最长字符串，并保存这个结果； 
2. 如果最长前缀匹配结果前面有 ”^~”修饰符，那么停止继续搜索； 
3. 如果最长匹配结果前有”=”修饰符，也会停止继续搜索； 
4. 接下来，去匹配参数为正则表达式的所有location，根据location的配置顺序，在匹配到第一个正则表达式时，即停止搜索其他的正则表达式； 
所以如官网上的下例：

location = / {
    [ configuration A ]
}

location / {
    [ configuration B ]
}

location /documents/ {
    [ configuration C ]
}

location ^~ /images/ {
    [ configuration D ]
}

location ~* \.(gif|jpg|jpeg)$ {
    [ configuration E ]
}

 

• 当请求”/”时，匹配到A
• 当请求”/index.html”，会匹配到B；
• 当请求”documens/document.html”，会匹配到C；
• 当请求”/images/1.gif”，会匹配到D；匹配流程：首先会匹配到D，由于D的location的参数含有修饰符”^~”，当匹配到D后，不会再搜索参数为正则表达式的location；
• 当请求”/documents/1.jpg”，会匹配到E；匹配流程：首先会匹配到C，此时会保存C的匹配结果，然后继续搜索参数为正则的location，结果发现E匹配上了，那么会丢弃之前匹配到的C

4.   配置静态访问

关键配置：root

Web server很重要一部分工作就是提供静态页面的访问（做http服务器，提供服务），例如images, html page。nginx可以通过不同的配置，根据request请求，从本地的目录（有root指定，当配置了proxy_pass代理时候，nginx将不再直接提供服务，而只做请求转发）提供不同的文件返回给客户端。 

打开安装目录下的nginx.conf文件，默认配置文件已经在http指令块中创建了一个空的server块，在nginx-1.8.0中的http块中已经创建了一个默认的server块。内容如下：

server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }

        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        } 
}  

5.   配置虚拟主机

就是在一台服务器启动多个网站。一个server就是一个虚拟主机。

如何区分不同的网站：

1、域名不同

2、端口不同

 

5.1. 通过端口区分不同虚拟机

Nginx的配置文件：

/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

#user  nobody;
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;

    #一个server节点就是一个虚拟主机
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
　　　　　　　#Html是nginx安装目录下的html目录(静态页面存放的位置,也可以使用绝对路径)
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
    }
}

 

可以配置多个server，配置了多个虚拟主机。

 

添加虚拟主机：

#user  nobody;
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       80;
        server_name  localhost;(域名)

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        Location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
    }
    server {
        listen       81;
        server_name  localhost;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
            root   html-81;
            index  index.html index.htm;
        }
    }
}

 

重新加载配置文件

[root@localhost nginx]# sbin/nginx -s reload

 

 

5.2. 通过域名区分虚拟主机

5.2.1.    什么是域名

域名就是网站。

www.baidu.com

www.taobao.com

www.jd.com

Tcp/ip

 

Dns服务器：把域名解析为ip地址。保存的就是域名和ip的映射关系。

一级域名：

Baidu.com

Taobao.com

Jd.com

二级域名：

www.baidu.com

Image.baidu.com

Item.baidu.com

三级域名：

1.Image.baidu.com

Aaa.image.baidu.com

 

一个域名对应一个ip地址，一个ip地址可以被多个域名绑定。

 

本地测试可以修改hosts文件。

修改window的hosts文件：（C:\Windows\System32\drivers\etc）

可以配置域名和ip的映射关系，如果hosts文件中配置了域名和ip的对应关系，不需要走dns服务器。

 

 

5.2.2.    Nginx的配置

 

 

 

域名的配置：

192.168.25.148 www.taobao.com

192.168.25.148 www.baidu.com

 

 

 

6.   反向代理

Nginx代理功能与负载均衡详解：

https://www.cnblogs.com/knowledgesea/p/5175711.html

http://www.cnblogs.com/knowledgesea/p/5199046.html

6.1. 什么是反向代理

正向代理

（代理客户端）接收到客户端，替代客户端去完成上网，将获得的结果返回给客户端。

 

反向代理：（代理服务端）

 

 

反向代理服务器决定哪台服务器提供服务。

返回代理服务器不提供服务器。只是请求的转发。

Nginx在做反向代理时，提供性能稳定，并且能够提供配置灵活的转发功能。Nginx可以根据不同的正则匹配，采取不同的转发策略，比如图片文件结尾的走文件服务器，动态页面走web服务器，只要你正则写的没问题，又有相对应的服务器解决方案，你就可以随心所欲的玩。并且Nginx对返回结果进行错误页跳转，异常判断等。如果被分发的服务器存在异常，他可以将请求重新转发给另外一台服务器，然后自动去除异常服务器。

下面是nginx官方最简单的一个proxy server的配置示例：

 

server {
    location / {
        proxy_pass http://localhost:8080/;
    }

    location ~ \.(gif|jpg|png)$ {
        root /data/images;
    }
}

 

配置的含义：所有URI中以.gif, .jpg, .png结尾的请求都会被映射到/data/images本地磁盘目录，把所有其他的URI请求都传给配置的被代理的server: http://localhost:8080/。

 6.2. 重要的参数

6.2.1.  proxy_pass： 

　　该指令是反向代理的基本指令，用于设置代理服务器的协议和地址；对于一个client的请求，proxy_pass指令通过以下方式进行uri的转发： 

• 如果proxy_pass指令的参数没有URI，那么请求的URI会被原样的传递给internal server。
• 如果proxy_pass指令的参数含有URI，client请求的URI匹配该location的部分将会被proxy_pass的path参数替换。
• 例如：请求为127.0.0.1/name/index.html 会被转发为：127.0.0.1/remote/index.html

6.2.2.  proxy_pass_header： 

　　语法：proxy_pass_header field 
　　field参数是http所有的header名字，具体可以参考： [HTTP/1.1协议][1] P100 chapter14关于HTTP协议所有header field的定义。

6.2.3.  proxy_set_header： 

　　语法：proxy_set_header field value; 
　　该指令用于将client传递给proxy server的request header重新定义或者添加字段。Value可以是文本，变量和两者结合。 
　　如果set 的header field的值为空，那么这个header是不会传递给proxy server的

6.3. Nginx实现反向代理

两个域名指向同一台nginx服务器，用户访问不同的域名显示不同的网页内容。

两个域名是www.sian.com.cn和www.sohu.com

nginx服务器使用虚拟机192.168.25.148

 

第一步：安装两个tomcat，分别运行在8080和8081端口。

第二步：启动两个tomcat。

第三步：反向代理服务器的配置

复制一个server节点,将root改成proxy_pass，配置了proxy_pass之后服务器不提供服务器，只是请求的转发。

配置upstream

upstream tomcat1 {

                         server 192.168.25.148:8080;

    }

    server {

        listen       80;

        server_name  www.sina.com.cn;

 

        #charset koi8-r;

 

        #access_log  logs/host.access.log  main;

 

        location / {

            proxy_pass   http://tomcat1;

            index  index.html index.htm;

        }

    }

    upstream tomcat2 {

                         server 192.168.25.148:8081;

    }

    server {

        listen       80;

        server_name  www.sohu.com;

 

        #charset koi8-r;

 

        #access_log  logs/host.access.log  main;

 

        location / {

            proxy_pass   http://tomcat2;

            index  index.html index.htm;

        }

    }

第四步：nginx重新加载配置文件

第五步：配置域名

在hosts文件中添加域名和ip的映射关系

192.168.25.148 www.sina.com.cn

192.168.25.148 www.sohu.com

 

7.   负载均衡

如果一个服务由多台服务器提供，需要把负载分配到不同的服务器处理，需要负载均衡。

Nginx提供的负载均衡策略有2种：内置策略和扩展策略。内置策略为轮询，加权轮询，Ip hash。扩展策略，就天马行空，只有你想不到的没有他做不到的。

 upstream tomcat2 {

       server 192.168.25.148:8081;

       server 192.168.25.148:8082;

  }

 

可以根据服务器的实际情况调整服务器权重weight。权重越高分配的请求越多，权重越低，请求越少。默认是都是1，是轮询机制。

 upstream tomcat2 {

       server 192.168.25.148:8081;

       server 192.168.25.148:8082 weight=2;

    }

 

8.   Nginx负载均衡高可用

要实现nginx的高可用，需要实现备份机。

8.1. 什么是负载均衡高可用

       nginx作为负载均衡器，所有请求都到了nginx（对外服务的唯一入口，唯一公网IP），可见nginx处于非常重点的位置，如果nginx服务器宕机后端web服务将无法提供服务，影响严重。

       为了屏蔽负载均衡服务器的宕机，需要建立一个备份机。主服务器和备份机上都运行高可用（High Availability）监控程序，通过传送诸如“I am alive”这样的信息来监控对方的运行状况。当备份机不能在一定的时间内收到这样的信息时，它就接管主服务器的服务IP并继续提供负载均衡服务；当备份管理器又从主管理器收到“I am alive”这样的信息时，它就释放服务IP地址，这样的主服务器就开始再次提供负载均衡服务。

8.2. keepalived+nginx实现主备

　　通常说的双机热备是指两台机器都在运行，但并不是两台机器都同时在提供服务。 
　　当提供服务的一台出现故障的时候，另外一台会马上自动接管并且提供服务，而且切换的时间非常短。

8.2.1.    什么是keepalived

       keepalived是集群管理中保证集群高可用的一个服务软件，用来防止单点故障。

      Keepalived的作用是检测web服务器的状态（健康监测），如果有一台web服务器死机，或工作出现故障，Keepalived将检测到，并将有故障的web服务器从系统中剔除，当web服务器工作正常后Keepalived自动将web服务器加入到服务器群中，这些工作全部自动完成，不需要人工干涉，需要人工做的只是修复故障的web服务器。

8.2.2.    keepalived工作原理

       keepalived是以VRRP协议为实现基础的，VRRP全称Virtual Router Redundancy Protocol，即虚拟路由冗余协议。

       虚拟路由冗余协议，可以认为是实现路由器高可用的协议，即将N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组，这个组里面有一个master和多个backup，master上面有一个对外提供服务的vip（VIP = Virtual IP Address，虚拟IP地址，该路由器所在局域网内其他机器的默认路由为该vip），master会发组播，当backup收不到VRRP包时就认为master宕掉了，这时就需要根据VRRP的优先级来选举一个backup当master。这样的话就可以保证路由器的高可用了。

       keepalived主要有三个模块，分别是core、check和VRRP。core模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析。check负责健康检查，包括常见的各种检查方式。VRRP模块是来实现VRRP协议的。 

详细参考：Keepalived权威指南中文.pdf

8.2.3.    keepalived+nginx实现主备过程

　　nginx和keepalived实现nginx高可用：

　　https://blog.csdn.net/u012453843/article/details/69668663

8.2.3.1.    初始状态：

　　初始时候，nginx主服务器正常，将vip绑定到自身，对外提供服务，从服务器始终与主服务器保持通信，监测主服务器的健康状态。

 

8.2.3.2.    主机宕机：

　　当nginx主服务器宕机或发生异常，总之以任何理由造成服务器上的健康监测程序发生异常，无法和从服务器上的健康监测程序通信，此时从服务器上的健康监测机制就会认为主服务器挂了，从而将vip绑定到自身，成功上位，充当主服务器的角色。

 

8.2.3.3.    主机恢复：

　　在keepalive机制中，主服务器终究是主服务器，一旦主服务器恢复，边从新绑定vip，继续充当主服务器，而从服务器又成为了热备。

 

8.2.4.    高可用环境

两台nginx，一主一备：192.168.101.3和192.168.101.4

两台tomcat服务器：192.168.101.5、192.168.101.6

8.2.5.    安装keepalived

       1、分别在主备nginx上安装keepalived，参考“安装笔记”进行安装：

　　2、Keepalived安装与配置：

　　      https://blog.csdn.net/xyang81/article/details/52554398

8.2.6.   配置keepalived

 

修改主和备nginx服务器上的keepalived 配置文件 /etc/keepalived/keepalived.conf 文件

 

8.2.6.1.   主nginx

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

 

! Configuration File for keepalived

#全局配置
global_defs {
   notification_email {  #指定keepalived在发生切换时需要发送email到的对象，一行一个
     XXX@XXX.com
   }
   notification_email_from XXX@XXX.com  #指定发件人
   #smtp_server XXX.smtp.com                             #指定smtp服务器地址
   #smtp_connect_timeout 30                               #指定smtp连接超时时间
   router_id LVS_DEVEL                                    #运行keepalived机器的一个标识
}

vrrp_instance VI_1 { 
    state MASTER           #标示状态为MASTER 备份机为BACKUP
    interface eth0         #设置实例绑定的网卡
    virtual_router_id 51   #同一实例下virtual_router_id必须相同
    priority 100           #MASTER权重要高于BACKUP 比如BACKUP为99  
    advert_int 1           #MASTER与BACKUP负载均衡器之间同步检查的时间间隔，单位是秒
    authentication {       #设置认证
        auth_type PASS     #主从服务器验证方式
        auth_pass 8888
    }
    virtual_ipaddress {    #设置vip
        192.168.101.100       #可以多个虚拟IP，换行即可
    }
}

 

 

 

8.2.6.2.   备nginx

修改备nginx下/etc/keepalived/keepalived.conf文件

配置备nginx时需要注意：需要修改state为BACKUP , priority比MASTER低，virtual_router_id和master的值一致

! Configuration File for keepalived

#全局配置
global_defs {
   notification_email {  #指定keepalived在发生切换时需要发送email到的对象，一行一个
    XXX@XXX.com
   }
   notification_email_from XXX@XXX.com                  #指定发件人
   #smtp_server XXX.smtp.com                                 #指定smtp服务器地址
   #smtp_connect_timeout 30                               #指定smtp连接超时时间
   router_id LVS_DEVEL                                    #运行keepalived机器的一个标识
}

vrrp_instance VI_1 { 
    state BACKUP           #标示状态为MASTER 备份机为BACKUP
    interface eth0         #设置实例绑定的网卡
    virtual_router_id 51   #同一实例下virtual_router_id必须相同
    priority 99            #MASTER权重要高于BACKUP 比如BACKUP为99  
    advert_int 1           #MASTER与BACKUP负载均衡器之间同步检查的时间间隔，单位是秒
    authentication {       #设置认证
        auth_type PASS     #主从服务器验证方式
        auth_pass 8888
    }
    virtual_ipaddress {    #设置vip
        192.168.101.100       #可以多个虚拟IP，换行即可
    }
}

 

8.2.7.   测试

主备nginx都启动keepalived及nginx。

service keepalived start

./nginx

8.2.7.1.   初始状态

查看主nginx的eth0设置：

vip绑定在主nginx的eth0上。

查看备nginx的eth0设置：

vip没有绑定在备nginx的eth0上。

访问ccc.test.com，可以访问。

 8.2.7.2.   主机宕机

将主nginx的keepalived停止或将主nginx关机(相当于模拟宕机)，查看主nginx的eth0：

eth0没有绑定vip

注意这里模拟的是停止 keepalived进程没有模拟宕机，所以还要将nginx进程也停止表示主nginx服务无法提供。

 

查看备nginx的eth0：

vip已经漂移到备nginx。

 

访问ccc.test.com，可以访问。

8.2.7.3.   主机恢复

将主nginx的keepalived和nginx都启动。

查看主nginx的eth0：

 

查看备nginx的eth0：

vip漂移到主nginx。

查看备nginx的eth0：

eth0没有绑定vip

访问：ccc.test.com，正常访问。

注意：主nginx恢复时一定要将nginx也启动（通常nginx启动要加在开机启动中），否则即使vip漂移到主nginx也无法访问。

8.2.8.   解决nginx进程和keepalived不同时存在问题

8.2.8.1.   问题描述

         keepalived是通过检测keepalived进程是否存在判断服务器是否宕机，如果keepalived进程在但是nginx进程不在了那么keepalived是不会做主备切换，所以我们需要写个脚本来监控nginx进程是否存在，如果nginx不存在就将keepalived进程杀掉。

8.2.8.2.   nginx进程检测脚本

         在主nginx上需要编写nginx进程检测脚本（check_nginx.sh），判断nginx进程是否存在，如果nginx不存在就将keepalived进程杀掉，check_nginx.sh内容如下：

 

#!/bin/bash

# 如果进程中没有nginx则将keepalived进程kill掉

A=`ps -C nginx --no-header |wc -l`      ## 查看是否有 nginx进程 把值赋给变量A

if [ $A -eq 0 ];then                    ## 如果没有进程值得为 零

       service keepalived stop          ## 则结束 keepalived 进程

fi

将check_nginx.sh拷贝至/etc/keepalived下，

脚本测试：

将nginx停止，将keepalived启动，执行脚本：sh /etc/keepalived/check_nginx.sh

 

从执行可以看出自动将keepalived进程kill掉了。

8.2.8.3.   修改keepalived.conf

修改主nginx的keepalived.conf，添加脚本定义检测：

注意下边红色标识地方：

 

#全局配置

global_defs {

   notification_email {  #指定keepalived在发生切换时需要发送email到的对象，一行一个

     XXX@XXX.com

   }

   notification_email_from miaoruntu@itcast.cn  #指定发件人

   #smtp_server XXX.smtp.com                             #指定smtp服务器地址

   #smtp_connect_timeout 30                               #指定smtp连接超时时间

   router_id LVS_DEVEL                                    #运行keepalived机器的一个标识

}

vrrp_script check_nginx {

    script "/etc/keepalived/check_nginx.sh"         ##监控脚本

    interval 2                                      ##时间间隔，2秒

    weight 2                                        ##权重

}

vrrp_instance VI_1 {

    state MASTER           #标示状态为MASTER 备份机为BACKUP

    interface eth0         #设置实例绑定的网卡

    virtual_router_id 51   #同一实例下virtual_router_id必须相同

    priority 100           #MASTER权重要高于BACKUP 比如BACKUP为99

    advert_int 1           #MASTER与BACKUP负载均衡器之间同步检查的时间间隔，单位是秒

    authentication {       #设置认证

        auth_type PASS     #主从服务器验证方式

        auth_pass 8888

    }

   track_script {

        check_nginx        #监控脚本

   }

    virtual_ipaddress {    #设置vip

        192.168.101.100       #可以多个虚拟IP，换行即可

    }

 

}

修改后重启keepalived

 

8.2.8.4   测试

回到负载均衡高可用的初始状态，保证主、备上的keepalived、nginx全部启动。

停止主nginx服务

 

观察keepalived日志：

tail -f /var/log/keepalived.log

 

查看keepalived进程已经不存在。

查看eth0已经没有绑定vip。