用nginX+keepalived实现高可用的负载均衡
摘要:
实施nginx和keepalived的规划、安装、配置等步骤
前面的《统一web访问层方案》中就目的、目标和整体方案进行了讨论,本文讨论具体的实施。简单来说就是在两台服务器上分别部署NginX,并通过keepalived实现高可用。
1 规划和准备
需要统一访问的应用系统:
应用系统 | 域名/虚拟目录 | 应用服务器及URL |
---|---|---|
svn | dev.mycompany.com/svn | http://50.1.1.21/svn |
svn web管理 | dev.mycompany.com/submin | http://50.1.1.21/submin |
网站 | www.mycompany.com | http://50.1.1.10; http://50.1.1.11; http://50.1.1.12 |
OA | oa.mycompany.com | http://50.1.1.13:8080; http://50.1.1.14:8080 |
web访问服务器
用两台接入服务器50.1.1.3/4分别作为主、备(MASTER、BACKUP)服务器,使用RHEL5.6x64,配置了yum 私服。
两台接入服务器公用一个虚拟IP(VIP):50.1.1.2
2 安装
两台接入服务器分别安装NginX和keepalived:
#准备依赖包:
yum -y install gcc pcre-devel zlib-devel openssl-devel
#下载
wget http://nginx.org/download/nginx-1.2.4.tar.gz
wget http://www.keepalived.org/software/keepalived-1.2.7.tar.gz
#安装NginX
tar zxvf nginx-1.2.4.tar.gz
cd nginx-1.2.4
./configure
make && make install
#安装keepalived
tar zxvf keepalived-1.2.7.tar.gz
cd keepalived-1.2.7
./configure
make
make install
cp /usr/local/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/rc.d/init.d/
cp /usr/local/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/
mkdir /etc/keepalived
cp /usr/local/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/
cp /usr/local/sbin/keepalived /usr/sbin/
#加入启动
echo "/usr/local/nginx/sbin/nginx" >> /etc/rc.local
echo "/etc/init.d/keepalived start" >> /etc/rc.local
3 配置
3.1 配置NginX
两台接入服务器的NginX的配置完全一样,主要是配置/usr/local/nginx/conf/nginx.conf的http。其中多域名 指向是通过虚拟主机(配置http下面的server)实现;同一域名的不同虚拟目录通过每个server下面的不同location实现;到后端的服务 器在http下面配置upstream,然后在server或location中通过proxypass引用。要实现前面规划的接入方式,http的配置 如下:
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
upstream dev.hysec.com {
server 50.1.1.21:80;
}
upstream www.hysec.com {
ip_hash;
server 50.1.1.10:80;
server 50.1.1.11:80;
server 50.1.1.12:80;
}
upstream oa.hysec.com {
ip_hash;
server 50.1.1.13:8080;
server 50.1.1.14:8080;
server {
listen 80;
server_name dev.hysec.com;
location /svn {
proxy_pass http://dev.hysec.com;
}
location /submin {
proxy_pass http://dev.hysec.com;
}
}
server {
listen 80;
server_name www.hysec.com;
location / {
proxy_pass http://www.hysec.com;
}
server {
listen 80;
server_name oa.hysec.com;
location / {
proxy_pass http://oa.hysec.com;
}
}
验证方法:
首先用IP访问前表中各个应用服务器的url,再用域名和路径访问前表中各个应用系统的域名/虚拟路径
3.2 配置keepalived
按照上面的安装方法,keepalived的配置文件在/etc/keepalived/keepalived.conf。主、从服务器的配置相关联但有所不同。如下:
- Master配置
! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
wanghaikuo@hysec.com
wanghaikuo@gmail.com
}
notification_email_from wanghaikuo@hysec.com
smtp_server smtp.hysec.com
smtp_connect_timeout 30
router_id nginx_master
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface eth0
virtual_router_id 51
priority 101
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
50.1.1.2
}
}
- Backup配置
! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
wanghaikuo@hysec.com
wanghaikuo@gmail.com
}
notification_email_from wanghaikuo@hysec.com
smtp_server smtp.hysec.com
smtp_connect_timeout 30
router_id nginx_backup
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eth0
virtual_router_id 51
priority 99
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
50.1.1.2
}
}
验证:
-
先后在主、从服务器上启动keepalived:
/etc/init.d/keepalived start
-
在主服务器上查看是否已经绑定了虚拟IP:
ip addr
-
停止主服务器上的keepalived:
/etc/init.d/keepalived stop
-
然后在从服务器上查看是否已经绑定了虚拟IP
-
启动主服务器上的keepalived,看看主服务器能否重新接管虚拟IP
3.3 让keepalived监控NginX的状态
经过前面的配置,如果主服务器的keepalived停止服务,从服务器会自动接管VIP对外服务;一旦主服务器的keepalived恢复,会重新接管VIP。 但这并不是我们需要的,我们需要的是当NginX停止服务的时候能够自动切换。
keepalived支持配置监控脚本,我们可以通过脚本监控NginX的状态,如果状态不正常则进行一系列的操作,最终仍不能恢复NginX则杀掉keepalived,使得从服务器能够接管服务。
如何监控NginX的状态 最简单的做法是监控NginX进程,更靠谱的做法是检查NginX端口,最靠谱的做法是检查多个url能否获取到页面。
如何尝试恢复服务 如果发现NginX不正常,重启之。等待3秒再次校验,仍然失败则不再尝试。
根据上述策略很容易写出监控脚本。这里使用nmap检查nginx端口来判断nginx的状态,记得要首先安装nmap。监控脚本如下:
#!/bin/sh
# check nginx server status
NGINX=/usr/local/nginx/sbin/nginx
PORT=80
nmap localhost -p $PORT | grep "$PORT/tcp open"
#echo $?
if [ $? -ne 0 ];then
$NGINX -s stop
$NGINX
sleep 3
nmap localhost -p $PORT | grep "$PORT/tcp open"
[ $? -ne 0 ] && /etc/init.d/keepalived stop
fi
不要忘了设置脚本的执行权限,否则不起作用。
假设上述脚本放在/opt/chk_nginx.sh,则keepalived.conf中增加如下配置:
vrrp_script chk_http_port {
script "/opt/chk_nginx.sh"
interval 2
weight 2
}
track_script {
chk_http_port
}
更进一步,为了避免启动keepalived之前没有启动nginx , 可以在/etc/init.d/keepalived的start中首先启动nginx:
start() {
/usr/local/nginx/sbin/nginx
sleep 3
echo -n $"Starting $prog: "
daemon keepalived ${KEEPALIVED_OPTIONS}
RETVAL=$?
echo
[ $RETVAL -eq 0 ] && touch /var/lock/subsys/$prog
}
4 还可以做什么
对于简单重复性劳动,人总是容易犯错,这种事情最好交给机器去做。 比如,在这个案例中,作为统一接入服务器,可能经常要修改nginx的配置、nginx下面的html文件等。而且,一定要保证集群中的每台服务器的配置 相同。 最好的做法是由配置管理服务器来管理,如果没有,也可以使用简单的linux文件同步来解决。
5 支持https
需要安装openSSL:
yum install openssl-devel
在nginx/conf下生成秘钥:
#生成RSA密钥
openssl dsaparam -rand -genkey -out myRSA.key 1024
#生成CA密钥:(要输入一个自己记得的密码)
openssl gendsa -des3 -out cert.key myRSA.key
#用这个CA密钥来创建证书,需要上一步创建的密码
openssl req -new -x509 -days 365 -key cert.key -out cert.pem
#把证书设置为root专用
chmod 700 cert.*
#生成免密码文件
openssl rsa -in cert.key -out cert.key.unsecure
如果要启用SSL,首先在安装nginx是要增加配置参数:--with-http_ssl_module , 然后在nginx中进行如下配置:
# 这里是SSL的相关配置
server {
listen 443;
server_name www.example.com; # 你自己的域名
root /home/www;
ssl on;
ssl_certificate cert.perm;
#使用.unsecure文件可以在nginx启动时不输入密码
ssl_certificate_key cert.key.unsecure;
location / {
#...
}
}
公共证书的申请过程:
-
生成RSA(私钥)文件:
openssl genrsa -des3 -out myRSA.key 2048
-
生成csr文件:
openssl req -new -key myRSA.key -out my.csr
-
将csr提交给证书机构,比如GlobalSign。
-
证书机构会返回私有证书(crt)和中级证书(crt)
-
到机构网站下载根证书(root_CA.cer), 将根证书拼接到私有证书之后
-
在nginx中配置证书:
ssl_certificate /etc/ssl/my.crt;
ssl_certificate_key /etc/ssl/myRSA.key;
ssl_client_certificate /etc/ssl/root_CA.cer;
6 支持webservice
通过chunkin-nginx-module模块支持webservice。
否则会报错:411:http 头中缺少 Conten-Length 参数
步骤:
git clone https://github.com/agentzh/chunkin-nginx-module.git
#重新编译nginx
cd PATH/TO/NGINX/SOURCE
./configure xxx --add-module=/PATH/TO/chunkin-nginx-module
make && make install
在nginx的server{}节点中增加配置:
chunkin on;
error_page 411 = @my_411_error;
location @my_411_error {
chunkin_resume;
}
7 状态监控
编译时需要增加--with-http_stub_status_module
参数。
查看编译参数:使用命令/usr/local/nginx/sbin/nginx -V
安装好之后增加配置:
location /nginx_status {
stub_status on;
access_log off;
# deny all;
allow all;
}
重新加载配置后,会看到一些文本:
Active connections: 1 (对后端发起的活动连接数)
server accepts handled requests
5 5 5 (处理连接个数,成功握手次数,处理请求数)