之前講了Nginx 如何實作負載均衡，以及如何實作動靜分離。我們知道，Nginx服務在整個平台系統中， 處于非常重要的位置，Nginx的高可用影響到整個系統的穩定性。如果Nginx伺服器當機，整個後端web服務将無法提供服務，影響非常嚴重。
是以，接下來就來介紹Nginx + keepalived 實作高可用的方案。
一、什麼是高可用
高可用HA（High Availability）是分布式系統架構設計中必須考慮的因素之一，它通常是指，通過系統架構設計，減少系統不能提供服務的時間。如果一個系統能夠一直提供服務，那麼這個可用性則是百分之百，但是天有不測風雲。是以我們隻能盡可能的去減少服務的故障。Nginx作為系統的核心基礎服務，它的可用性至關重要。
為了屏蔽Nginx伺服器的當機，需要建立一個備份機。主伺服器和備份機上都運作高可用（High Availability）監控程式，通過傳送諸如“I am alive”這樣的資訊來監控對方的運作狀況。當備份機不能在一定的時間内收到這樣的資訊時，它就接管主伺服器的服務IP并繼續提供負載均衡服務；當備份管理器又從主管理器收到“I am alive”這樣的資訊時，它就釋放服務IP位址，這樣的主伺服器就開始再次提供負載均衡服務。
二、Nginx高可用方案
目前，比較流行的實作Nginx高可用方案就是：keepalived+nginx實作主備方案。這是國内企業中最為普遍的一種高可用方案。
所謂，雙機熱備其實就是指一台伺服器在提供服務時，另一台為某服務的備用狀态；當主伺服器不可用時，另外備份伺服器會擷取到主伺服器的IP，自動頂替主伺服器的功能。
1、什麼是keepalived
keepalived是叢集管理中保證叢集高可用的一個服務軟體，用來防止單點故障。
Keepalived的作用是檢測web伺服器的狀态，如果有一台web伺服器當機，或工作出現故障，Keepalived将檢測到，并将有故障的web伺服器從系統中剔除，當web伺服器工作正常後Keepalived自動将web伺服器加入到伺服器群中，這些工作全部自動完成，不需要人工幹涉，需要人工做的隻是修複故障的web伺服器。
2、keepalived工作原理
keepalived是以VRRP協定為實作基礎的，VRRP全稱Virtual Router Redundancy Protocol，即虛拟路由備援協定。
虛拟路由備援協定，可以認為是實作路由器高可用的協定，即将N台提供相同功能的路由器組成一個路由器組，這個組裡面有一個master和多個backup，master上面有一個對外提供服務的vip（VIP = Virtual IP Address，虛拟IP位址，該路由器所在區域網路内其他機器的預設路由為該vip），master會發多點傳播，當backup收不到VRRP包時就認為master宕掉了，這時就需要根據VRRP的優先級來選舉一個backup當master。這樣的話就可以保證路由器的高可用了。
keepalived主要有三個子產品，分别是core、check和VRRP。core子產品為keepalived的核心，負責主程序的啟動、維護以及全局配置檔案的加載和解析。check負責健康檢查，包括常見的各種檢查方式。VRRP子產品是來實作VRRP協定的。
3、keepalived+nginx實作主備過程
下圖是keepalived + nginx 實作主備的過程。
從上圖可以看到，主Nginx健康時，系統所有的請求通過主Nginx 轉發到Tomcat伺服器叢集。當主Nginx 當機後，會立馬切換到備Nginx ，由備Nginx 提供轉發服務。這樣就保證系統的正常運作。
三、環境準備
1、兩天Nginx伺服器和兩台web伺服器
兩台nginx，一主一備：192.168.101.3和192.168.101.4
兩台tomcat伺服器：192.168.101.5、192.168.101.6
2、安裝keepalived
分别在主備nginx上安裝keepalived，這裡就講解keepalived的安裝了。
3、配置虛拟IP（vip：192.168.101.100）
四、配置Nginx高可用
1、配置主nginx
修改主nginx下/etc/keepalived/keepalived.conf檔案，配置主Nginx。
#全局配置
global_defs {
notification_email { #指定keepalived在發生切換時需要發送email到的對象，一行一個
[email protected]
}
notification_email_from [email protected] #指定發件人
#smtp_server XXX.smtp.com #指定smtp伺服器位址
#smtp_connect_timeout 30 #指定smtp連接配接逾時時間
router_id LVS_DEVEL #運作keepalived機器的一個辨別
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER #标示狀态為MASTER 備份機為BACKUP
interface eth0 #設定執行個體綁定的網卡
virtual_router_id 51 #同一執行個體下virtual_router_id必須相同
priority 100 #MASTER權重要高于BACKUP 比如BACKUP為99
advert_int 1 #MASTER與BACKUP負載均衡器之間同步檢查的時間間隔，機關是秒
authentication { #設定認證
auth_type PASS #主從伺服器驗證方式
auth_pass 8888
}
virtual_ipaddress { #設定vip
192.168.101.100 #可以多個虛拟IP，換行即可
}
} 2、配置備nginx
修改備nginx下/etc/keepalived/keepalived.conf檔案，配置備Nginx
配置備nginx時需要注意：需要修改state為BACKUP , priority比MASTER低，virtual_router_id和master的值一緻
#全局配置
global_defs {
notification_email { #指定keepalived在發生切換時需要發送email到的對象，一行一個
[email protected]
}
notification_email_from [email protected] #指定發件人
#smtp_server XXX.smtp.com #指定smtp伺服器位址
#smtp_connect_timeout 30 #指定smtp連接配接逾時時間
router_id LVS_DEVEL #運作keepalived機器的一個辨別
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP #标示狀态為MASTER 備份機為BACKUP
interface eth0 #設定執行個體綁定的網卡
virtual_router_id 51 #同一執行個體下virtual_router_id必須相同
priority 99 #MASTER權重要高于BACKUP 比如BACKUP為99
advert_int 1 #MASTER與BACKUP負載均衡器之間同步檢查的時間間隔，機關是秒
authentication { #設定認證
auth_type PASS #主從伺服器驗證方式
auth_pass 8888
}
virtual_ipaddress { #設定vip
192.168.101.100 #可以多個虛拟IP，換行即可
}
} 五、測試驗證
配置完keepalived和nginx之後，接下來我們驗證Nginx的雙機備份設定是否成功。
1、啟動主備nginx，以及keepalived。
service keepalived start
./nginx 2、啟動之後，主Nginx正常工作，分别檢視主nginx和 備nginx的eth0設定，如下圖所示：
我們可以看到：vip（192.168.101.100）綁定在主nginx的eth0上。說明此時主Nginx 正常。通路
http://192.168.101.100，Nginx可以正常通路。
3、将主nginx服務停止或将主nginx關機(相當于模拟當機)，再次檢視主nginx和備nginx的eth0設定，如下圖所示：
我們可以看到：vip（192.168.101.100）已經漂移到備nginx 伺服器上。再次通路
，發現雖然主Nginx單擊，但是系統依然可以通路。說明Nginx實作了雙機熱備份，達到了高可用的目的。
最後
以上，keepalived+nginx 系統高可用的解決方案介紹完了，看上去複雜，其實配置還是比較簡單的。
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