用NginX+keepalived实现高可用的负载均衡

1 规划和准备
2 安装
3 配置
3.1
配置NginX
3.2
配置keepalived
3.3
让keepalived监控NginX的状态

4 还可以做什么
5. 补充：SSL配置(update:2013-05-17)

1 规划和准备

需要统一接入的应用系统
 

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

接入服务器
 

用途	IP
MASTER	50.1.1.3
BACKUP	50.1.1.4

操作系统： 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[/code] 
安装NginX

tar zxvf nginx-1.2.4.tar.gz

cd nginx-1.2.4

./configure --with-http_stub_status_module

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/


 
加入启动服务


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:

! 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:

! 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 SSL配置
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，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 / {
#...
}
}