自Nginx 发布以来，Nginx 已经因为它的稳定性、丰富的功能集、 示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名了。目前国内各大门户网站已经部署了Nginx，如新浪、网易、腾讯。在系统中如果使用单一的nginx,很容易造成服务的单点故障问题。因此设计一个高可用的Nignx主备架构设计对于提升系统稳定性具有重要作用。
一、Nginx+keepalived主从，双主架构
Keepalived：是Linux下面实现VRRP备份路由的高可靠性运行件。基于Keepalived设计的服务模式能够真正做到主服务器和备份服务器故障时IP瞬间无缝交接。
VRRP协议：全称 Virtual Router Redundancy Protocol。即虚拟路由冗余协议。可以认为它是实现路由器高可用的容错协议，即将N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组(RouterGroup)，这个组里面有一个master和多个backup，但在外界看来就像一台一样，构成虚拟路由器，拥有一个虚拟IP（vip，也就是路由器所在局域网内其他机器的默认路由），占有这个IP的master实际负责ARP相应和转发IP数据包，组中的其它路由器作为备份的角色处于待命状态。master会发组播消息，当backup在超时时间内收不到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，保证路由器的高可用。
总结：两台主备机器通过keepalived，虚拟一个IP，也就是VIP(Virtual IP)。VIP开始为主机器所有，备份机为空闲状态，同时在两台keepalived之间通信相当于有一条心跳线，通过心跳线互相通信，只要主机器监控（通过脚本）到ngin服务停止，则主机器自己停止keepalived，将VIP交给备份机器处理web请求，直至主机器再次恢复正常，将VIP返还给主机器。
1.2 keepalived配置文件基础配置
配置文件位置：/etc/keepalived/keepalived.conf
cp /etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf.bak
vim /etc/keepalived/keepalived.conf
基础三个模块，global_defs全局模块，vrrp_instance配置vip模块，vrrp_script 脚本模块，用来检测nginx服务。注：vrrp_script定义脚本后，在vrrp_instance模块必须加上track_script 参数。我就入了这个坑，导致脚本不生效。
global_defs模块参数
notification_email ： keepalived在发生诸如切换操作时需要发送email通知地址，后面的 smtp_server 相比也都知道是邮件服务器地址。也可以通过其它方式报警，毕竟邮件不是实时通知的。
router_id ： 机器标识，通常可设为hostname。故障发生时，邮件通知会用到。
vrrp_instance模块参数
state ： 指定instance(Initial)的初始状态， MASTER 或者BACKUP，不是唯一性的，跟后面的优先级priority参数有关。
interface ： 实例绑定的网卡，因为在配置虚拟IP的时候必须是在已有的网卡上添加的，(注意自己系统，我的默认是ens33,有的是eth0)
mcast_src_ip ： 发送多播数据包时的源IP地址，这里注意了，这里实际上就是在那个地址上发送VRRP通告，这个非常重要，一定要选择稳定的网卡端口来发送，这里相当于heartbeat的心跳端口，如果没有设置那么就用默认的绑定的网卡的IP，也就是interface指定的IP地址
virtual_router_id ： 这里设置VRID，这里非常重要，相同的VRID为一个组，他将决定多播的MAC地址
priority： 设置本节点的优先级，优先级高的为master（1-255）
advert_int ： 检查间隔，默认为1秒。这就是VRRP的定时器，MASTER每隔这样一个时间间隔，就会发送一个
advertisement报文以通知组内其他路由器自己工作正常
authentication ： 定义认证方式和密码，主从必须一样
virtual_ipaddress ： 这里设置的就是VIP，也就是虚拟IP地址，他随着state的变化而增加删除，当state为master的时候就添加，当state为backup的时候删除，这里主要是有优先级来决定的，和state设置的值没有多大关系，这里可以设置多个IP地址
track_script： 引用VRRP脚本，即在 vrrp_script 部分指定的名字。定期运行它们来改变优先级，并最终引发主备切换。
vrrp_script模块参数
告诉 keepalived 在什么情况下切换，所以尤为重要。可以有多个 vrrp_script
script ： 自己写的检测脚本。也可以是一行命令如killall -0 nginx
interval 2： 每2s检测一次
weight -5 ： 检测失败（脚本返回非0）则优先级 -5
fall 2： 检测连续 2 次失败才算确定是真失败。会用weight减少优先级（1-255之间）
rise 1 ： 检测 1 次成功就算成功。但不修改优先级
MASTER keepalived配置文件示例
global_defs {
router_id Nginx_01
}
vrrp_script check_nginx {
script "/etc/keepalived/check_nginx.sh"
interval 2
weight -5
fall 3
rise 2
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface ens33
virtual_router_id 51
priority 150
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.200.200
}
track_script {
check_nginx
}
}
BACKUP keepalived配置文件示例
global_defs {
router_id Nginx_02
}
vrrp_script check_nginx {
script "/etc/keepalived/check_nginx.sh"
interval 2
weight -5
fall 3
rise 2
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface ens33
virtual_router_id 51
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.200.200
}
track_script {
check_nginx
}
}
判断nginx进程没有数值，则停止keepalived服务
#! /bin/bash
pidof nginx
if [ $? -ne 0 ];then
/etc/init.d/keepalived stop
fi
如果尝试失败两次就停止keepalived服务
#!/bin/bash
counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l)
if [ "${counter}" = "0" ]; then
/usr/local/bin/nginx
sleep 2
counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l)
if [ "${counter}" = "0" ]; then
/etc/init.d/keepalived stop
fi
fi
nginx服务器中的nginx配置：只需要把server_name 改成VIP的IP即可，其他无需更改，负载均衡时也只要访问这个VIP地址即可。
upstream phpserver1 {
server 172.16.2.20:9091;
server 172.16.2.21:9092;
}
server {
listen 80;
server_name 192.168.200.200;
location / {
proxy_pass http://phpserver1;
index index.html index.htm;
}
}
这种方案，使用一个vip地址，前端使用2台机器，一台做主，一台做备，但同时只有一台机器工作，另一台备份机器在主机器不出现故障的时候，永远处于浪费状态，对于服务器不多的网站，该方案不经济实惠。
1.4 Nginx+keepalived双主架构图这种方案，使用两个vip地址，前端使用2台机器，互为主备，同时有两台机器工作，当其中一台机器出现故障，两台机器的请求转移到一台机器负担，非常适合于当前架构环境。
MASTER keepalived配置文件示例
global_defs {
router_id Nginx_01
}
vrrp_script check_nginx {
script "/etc/keepalived/check_nginx.sh"
interval 2
weight -5
fall 3
rise 2
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface ens33
virtual_router_id 51
priority 150
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.200.200
}
track_script {
check_nginx
}
}
BACKUP keepalived配置文件示例
global_defs {
router_id Nginx_02
}
vrrp_script check_nginx {
script "/etc/keepalived/check_nginx.sh"
interval 2
weight -5
fall 3
rise 2
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface ens33
virtual_router_id 51
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.200.200
}
track_script {
check_nginx
}
}
判断nginx进程没有数值，则停止keepalived服务
#! /bin/bash
pidof nginx
if [ $? -ne 0 ];then
/etc/init.d/keepalived stop
fi
如果尝试失败两次就停止keepalived服务
#!/bin/bash
counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l)
if [ "${counter}" = "0" ]; then
/usr/local/bin/nginx
sleep 2
counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l)
if [ "${counter}" = "0" ]; then
/etc/init.d/keepalived stop
fi
fi
MASTER keepalived配置文件示例
! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
acassen@firewall.loc
failover@firewall.loc
sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
smtp_server 192.168.200.1
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_script chk_http_port {
script "/usr/local/src/check_nginx_pid.sh"
interval 2 #（检测脚本执行的间隔）
weight 2
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface eno16777736
virtual_router_id 51
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.96.138
}
}
vrrp_instance VI_2 {
state BACKUP
interface eno16777736
virtual_router_id 52
priority 90
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.96.139
}
}BACKUP keepalived配置文件示例
! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
acassen@firewall.loc
failover@firewall.loc
sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
smtp_server 192.168.200.1
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_script chk_http_port {
script "/usr/local/src/check_nginx_pid.sh"
interval 2 #（检测脚本执行的间隔）
weight 2
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eno16777736
virtual_router_id 51
priority 90
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.96.138
}
}
vrrp_instance VI_2 {
state MASTER
interface eno16777736
virtual_router_id 52
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.96.139
}
}
判断nginx进程没有数值，则停止keepalived服务
#! /bin/bash
pidof nginx
if [ $? -ne 0 ];then
/etc/init.d/keepalived stop
fi
如果尝试失败两次就停止keepalived服务
#!/bin/bash
counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l)
if [ "${counter}" = "0" ]; then
/usr/local/bin/nginx
sleep 2
counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l)
if [ "${counter}" = "0" ]; then
/etc/init.d/keepalived stop
fi
fi
