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应用篇

holic-x...大约 10 分钟HLWnginx

[Nginx基础]-应用篇

1.静态资源部署

【1】部署步骤说明

部署步骤（linux环境）

  • 进入nginx官网open in new window，下载指定版本的.tar.gz文件

  • 将下载好的nginx安装包上传到虚拟机并配置依赖环境

  • 解压、编译安装、启动nginx服务器，测试nginx是否可以正常访问

  • 将静态资源上传到指定的目录，并配置nginx.conf文件，随后重启服务器访问资源文件

【2】参考配置

进入nginx官网open in new window，下载指定版本的.tar.gz文件

​ 将下载好的nginx安装包上传到虚拟机指定路径，通过ls -l查看文件属性

# 也可通过wget获取安装包
wget http://nginx.org/download/nginx-1.15.3.tar.gz

安装依赖环境

#安装Nginx依赖环境，‐y表示所有提示默认选择y
yum -y install pcre pcre-devel
yum ‐y install zlib zlib‐devel  
yum ‐y install openssl openssl‐devel

解压和编译安装、启动nginx服务器

# 1.将nginx解压至指定目录(此处解压到/usr/local/software/)并重命名
tar -zxvf nginx-1.17.5.tar.gz -C /usr/local/software/
mv nginx-1.17.5 nginx

# 2.进入nginx目录，编译并安装【确保有gcc编译环境】
# 编译和测试
cd nginx
./configure

# 安装
make
make install

# 3.安装成功之后,在/usr/local下生成了nginx目录，进入nginx/sbin目录
cd /usr/local/nginx/sbin

# 在sbin目录下控制nignx服务(启动、停止、重写加载)
./nginx # 启动
./nginx ‐s stop # 停止
./nginx ‐s reload # 重写加载

# 启动成功后查看是否有nginx的线程是否存在
ps ‐ef | grep nginx

上传静态资源文件到指定目录，配置nginx.conf文件

server {
    listen        80;
    server_name localhost   ;
    location / {
    	root /home/test;
    	index index.html index.htm;
    }
}

# 将静态资源文件上传至/home/test目录

# 启动nginx服务，通过虚拟机ip:80访问首页(参考启动指令，启动nginx时指定配置文件)
/usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/software/nginx/conf/nginx.conf

2.Nginx+Keepalived

【1】基本概念

Nginx+keepalived实现高可用

​ KeepAlived是一个高性能的服务器高可用或者热备解决方案，Keepalived主要是防止服务器单点故障的发生问题，可以通过与Nginx配置实现服务端高可用

​ KeepAlived是以VRRP协议为实现基础，用VRRP协议可以实现高可用，VRRP协议是用于实现路由器冗余的协议，VRRP协议是把两台或者多台路由器设备虚拟成一个设备，然后堆土提供虚拟的路由ip

【2】参考配置

🔖Keepalived安装、配置

（1）通过wget获取Keepalived安装包

参考步骤

wget http://www.keepalived.org/software/keepalived-2.0.7.tar.gz

# 配置步骤参考如下
[root@root  /]# cd /usr/local/software/soft
[root@root soft]# wget http://www.keepalived.org/software/keepalived-2.0.7.tar.gz
[root@root software]# tar -zxvf  keepalived-2.0.7.tar.gz    -C  /usr/local/software/
[root@root software]# mv keepalived-2.0.7 keepalived
[root@root software]# cd keepalived
[root@root keepalived]# yum -y install openssl openssl-devel
[root@root keepalived]# ./configure  --prefix=/usr/local/software/keepalived
[root@root keepalived]# make
[root@root keepalived]# make  install

可能存在的问题

# 安装过程错误提示
*** WARNING - this build will not support IPVS with IPv6. Please install libnl/libnl-3 dev libraries to support IPv6 with IPVS.

# 如果安装过程中出现问题，需要根据提示完成相关依赖的安装即可
yum -y install libnl libnl-devel libnfnetlink-devel
# 依赖安装完成之后再次执行 
./configure  --prefix=/usr/local/software/keepalived
# 数据正常则依次执行make、make install指令完成安装
（2）将Keepalived添加到启动服务
[root@root ~]# mkdir /etc/keepalived
[root@root ~]# cp /usr/local/software/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf  /etc/keepalived
[root@root ~]# cp /usr/local/software/keepalived/etc/sysconfig/keepalived  /etc/sysconfig

将keepalived添加到开机启动中

[root@root ~]# chkconfig keepalived on

启动keepalived、检查服务状态

# start启动服务  stop停止服务
service keepalived start 
# 查看当前状态
ps -ef | grep keepalived  
# 查看当前服务的状态
systemctl status keepalived

🔖Nginx+keepalived双机热备（主从模式）

（1）场景介绍

​ 由于业务扩展，网站的访问量不断加大，负载越来越高。现需要在web前端放置nginx负载均衡，同时结合keepalived对前端nginx实现HA高可用。

​ 1）nginx进程基于Master+Slave(worker)多进程模型，自身具有非常稳定的子进程管理功能。在Master进程分配模式下，Master进程永远不进行业务处理，只是进行任务分发，从而达到Master进程的存活高可靠性，Slave(worker)进程所有的业务信号都 由主进程发出，Slave(worker)进程所有的超时任务都会被Master中止，属于非阻塞式任务模型。

​ 2）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。二者结合，可以构架出比较稳定的软件LB方案。

Keepalived介绍

​ Keepalived是一个基于VRRP协议来实现的服务高可用方案，可以利用其来避免IP单点故障，类似的工具还有heartbeat、corosync、pacemaker。但是它一般不会单独出现，而是与其它负载均衡技术（如lvs、haproxy、nginx）一起工作来达到集群的高可用。

VRRP协议

​ VRRP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(Router Group)，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。

​ 在VRRP协议实现里，虚拟路由器使用 00-00-5E-00-01-XX 作为虚拟MAC地址，XX就是唯一的 VRID （Virtual Router IDentifier），这个地址同一时间只有一个物理路由器占用。在虚拟路由器里面的物理路由器组里面通过多播IP地址 224.0.0.18 来定时发送通告消息。每个Router都有一个 1-255 之间的优先级别，级别最高的（highest priority）将成为主控（master）路由器。通过降低master的优先权可以让处于backup状态的路由器抢占（pro-empt）主路由器的状态，两个backup优先级相同的IP地址较大者为master，接管虚拟IP。

双机高可用

​ 双机高可用一般是通过虚拟IP（飘移IP）方法来实现的，基于Linux/Unix的IP别名技术。

双机高可用方法目前分为两种

​ 1）双机主从模式：即前端使用两台服务器，一台主服务器和一台热备服务器。正常情况下，主服务器绑定一个公网虚拟IP，提供负载均衡服务，热备服务器处于空闲状态；当主服务器发生故障时，热备服务器接管主服务器的公网虚拟IP，提供负载均衡服务；但是热备服务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。

​ 2）双机主主模式：即前端使用两台负载均衡服务器，互为主备，且都处于活动状态，同时各自绑定一个公网虚拟IP，提供负载均衡服务；当其中一台发生故障时，另一台接管发生故障服务器的公网虚拟IP（这时由非故障机器一台负担所有的请求）。这种方案，相对经济实惠

keepalived模块介绍

keepalived可以认为是VRRP协议在Linux上的实现，主要有三个模块，分别是core、check和vrrp

  • core：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：用来实现VRRP协议的

（2）环境搭建

环境搭建步骤说明

  • 安装、配置nginx环境（nginx基本配置、负载均衡配置）
  • Keepalived环境安装、配置
  • 监听文件配置

环境说明

Centos7 64位

  • Master机器 master-node 192.168.8.113

  • Slave 机器 (slave-node) 192.168.8.114、192.168.8.115

  • 本地机器ip 192.168.43.99(无线热点连接）

  • 公用的虚拟IP(VIP) 192.168.118.88 192.168.118.99（负载均衡器上配置的域名，都解析到这个虚拟的VIP上）

Tomcat服务器 ： 三台机器上都装有tomcat服务器 ，默认端口号都是8080

1）nginx安装配置

​ 参考nginx安装配置、负载均衡配置的内容，修改配置文件（在三台服务器上安装nginx并完成相同配置）

2）Keepalived安装配置

​ 在三台服务器上安装Keepalived（安装过程不作赘述，参考上述内容即可）并配置

配置主节点服务：192.168.8.113

vim /etc/keepalived/keepalived.conf

global_defs {
 notification_email {#指定keepalived事件发送通知的邮箱
 	meagn1@163.com
   } 
   notification_email_from sns-lvs@gmail.com
   smtp_server 192.168.8.113
   smtp_connect_timeout 30
   router_id 192.168.8.113
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_gna_interval 0
}  

vrrp_script chk_http_port {  ## 检测Nginx服务是否在运行
        script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"

global_defs {
   } 
   smtp_server 192.168.8.113
   smtp_connect_timeout 30
   router_id 192.168.8.113
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
}  

vrrp_script chk_http_port {  ## 检测Nginx服务是否在运行
        script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"
        interval 2  ##检测时间
        weight -20  ## 如果条件成绩则权重减20
}       

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens33  #注意 必须配置当前的网卡（通过ifconfig指令查看）
    virtual_router_id 88  # 虚拟路由编号  主从要一致
    priority 100  # 优先级 数值越大获取请求的优先级越高
    advert_int 1  # 检查间隔
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass noob #设置vrrp验证密码，在同一个vrrp下密码一致才能通信
    }   
    track_script{
        chk_http_port  # 检查脚本
}   
# 定义虚拟ip（要求网段一致：192.168.8.xx）
    virtual_ipaddress {
        192.168.8.88
        192.168.8.99
    }   
}

配置从节点服务：192.168.8.114

global_defs {
   notification_email {
     meagn1@163.com
   } 
   notification_email_from sns-lvs@gmail.com
   smtp_server 192.168.8.114
   smtp_connect_timeout 30
   router_id 192.168.8.114
}  

vrrp_script chk_http_port {  ## 检测Nginx服务是否在运行
        script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"  
        interval 2  ##检测时间
        weight -20  ## 如果条件成绩则权重减20
  }     
  
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 88
    mcast_src_ip 192.168.8.114
    priority 100 
    advert_int 1 
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass noob
    }   
    track_script{
        chk_http_port
    }   
    virtual_ipaddress {
        192.168.8.88
        192.168.8.99
    }   
}

配置从节点服务：92.168.8.115

global_defs {
   notification_email {
     meagn1@163.com
   } 
   notification_email_from sns-lvs@gmail.com
   smtp_server 192.168.8.115
   smtp_connect_timeout 30
   router_id 192.168.8.115
}  

vrrp_script chk_http_port {  ## 检测Nginx服务是否在运行
        script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"  
        interval 2  ##检测时间
        weight -20  ## 如果条件成绩则权重减20
  }     
  
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 88
    mcast_src_ip 192.168.8.115
    priority 100 
    advert_int 1 
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass noob
    }   
    track_script{
         chk_http_port
    }    
    virtual_ipaddress {
        192.168.8.88
        192.168.8.99
    }   
}

配置监听文件nginx_check.sh（对应keepalived配置）

vim /etc/keepalived/nginx_check.sh

​ 如果nginx停止了，会尝试重新启动nginx，如果启动失败，会将keepalived进程杀死，将vip漂移到备份机器上

A=`ps -C nginx --no-header | wc -l`
if [ $A -eq 0 ];then
    /usr/local/software/nginx/sbin/nginx 
    sleep 2 
    if [ `ps -C nginx --no-header | wc -l` -eq 0 ];then
        killall keepalived 
    fi
fi

​ nginx_check.sh配置完成需赋予执行

chmod +777 /etc/keepalived/nginx_check.sh
3）测试验证

在主服务器上通过指令测试

# 启动nginx、Keepalived
sbin/nginx
service keepalived start
# 查看进程
ps -ef | grep nginx
ps -ef | grep keepalived

配置完成，通过指令ip a查看数据

  • 113

  • 114

​ 在网页上依次通过网址访问数据，查看结果并分析：结果显示可以在虚拟ip上访问数据，也可以通过真实ip访问数据，访问服务器的方式为轮询访问

192.168.8.88:8081/test.jsp
192.168.8.99:8081/test.jsp
192.168.8.113:8081/test.jsp
192.168.8.114:8081/test.jsp
192.168.8.115:8081/test.jsp
4）常见问题

VIP绑定失败

原因可能有：

  • iptables开启后，没有开放允许VRRP协议通信的策略（也有可能导致脑裂）；可以选择关闭iptables
  • keepalived.conf文件配置有误导致，比如interface绑定的设备错误

VIP绑定后，外部ping不通

原因可能有：

  • 网络故障，可以检查下网关是否正常；
  • 网关的arp缓存导致，可以进行arp更新，命令是"arping -I 网卡名 -c 5 -s VIP 网关"
-c 表示要发多少个广播包
-U 非请求模式，更新同网段设备上的arp缓存
-I 通过哪个接口发送数据包，这个会使用到这个网卡的mac的地址

VIP无法访问，内部外部都无法ping通

原因可能有：

  • 查看配置文件是否有vrrp_strict 注释掉即可 测试能否内部Ping通
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