Category: Cluster High Availability Tools (集群高可用工具)

纪念：站主于 2021 年 2 月完成了此开源实验，并将过程中的所有命令经过整理和注释以后，形成以下教程

步骤目录：

步骤一：拓扑图
1.1 服务器列表
1.2 拓扑图
1.3 拓扑图简介

步骤二： 系统环境要求

步骤三：搭建网站服务
3.1 在 web1 上搭建网站服务
3.1.1 在 web1 上安装 Nginx
3.1.2 给 web1 制定网页
3.1.3 启动 Nginx 并将它设置为开机自启
3.2 在 web2 上搭建网站服务
3.2.1 在 web2 上安装 Apache
3.2.2 给 web2 制定网页
3.2.3 启动 Apache 并将它设置为开机自启

步骤四：搭建代理服务
4.1 安装 Nginx
4.2 修改 Nginx 配置文件
4.3 启动 Nginx 并将它设置为开机自启

步骤五：搭建高可用服务
5.1 安装 Keepalived
5.2 创建 Keepalived 检查脚本
5.3 修改 proxy1 上的 Keepalived 配置文件
5.4 修改 proxy2 上的 Keepalived 配置文件
5.5 启动 Keepalived 并将它设置为开机自启

步骤六：测试 web 负载均衡加高可用
6.1 正常情况下测试网站服务
6.2 在单节点故障的情况下测试网站服务
6.2.1 关闭 proxy1、proxy2、web1、web2 中的任意一台服务器
6.2.2 测试网站服务

具体的操作步骤：

步骤一：拓扑图
1.1 服务器列表

client enp1s0: 172.16.1.99

proxy1 enp1s0: 172.16.0.101
enp7s0: 172.16.1.101
virtual IP: 172.16.1.100

proxy2 enp1s0: 172.16.0.102
enp7s0: 172.16.1.102

web1 enp1s0: 172.16.0.11

web2 enp1s0: 172.16.0.12

1.2 拓扑图

                      proxy1                                       web1
                      enp7s0:172.16.1.101 enp1s0:172.16.0.101      enp1s0:172.16.0.11
                      virtual IP:172.16.1.100
client
enp1s0:172.16.1.99
                      proxy2                                       web2
                      enp7s0:172.16.1.102 enp1s0:172.16.0.102      enp1s0:172.16.0.12

1.3 拓扑图简介

1) web1 安装 Nginx，web2 安装 Apache 实现网站服务
2) proxy1 和 proxy2 安装 Nginx 实现网站代理，轮询代理 web1、web2 上的网站服务实现负载均衡
3) 虚拟 IP 172.16.1.90 通过 Keepalived 默认放在 proxy1 的 enp7s0 网卡上，如果 proxy1 宕机或者检测到自己 Nginx 代理进程死掉，则虚拟 IP 172.16.1.90 则挂在 proxy2 的 enp7s0 网卡上实现高可用
4) 如果 web1 和 web2 中有一台服务器宕机，则 proxy1 和 proxy2 会自动不再向这台服务器请求网站服务，直到它恢复正常
5) 最终达到的效果是 client 向虚拟 IP 请求网站服务，此时如果 proxy1 正常就代表虚拟 IP 轮询调度 web1 和 web2 上的网站服务，再返回给 client。如果 proxy1 宕机则由 proxy2 代表虚拟 IP 完成次操作

步骤二： 系统环境要求

1) 所有服务器的系统都需要是 CentOS 8 版本
2) 所有服务器都要关闭防火墙
3) 所有服务器都要关闭 SELinux
4) 所有服务器系统都要配置好可用的软件源
5) 需要按照拓扑图给对应的服务器配置好 IP 地址和主机名
6) client 的 enp1s0 网卡、proxy1 的 enp7s0 网卡和 proxy2 的 enp7s0 网卡要可以相互 ping 通自己和对方的 IP
7) proxy1 的 enp1s0 网卡、proxy2 的 enp1s0 网卡、web1 的 enp1s0 网卡和 web2 的 enp1s0 网卡要可以相互 ping 通自己和对方的 IP 地址

步骤三：搭建网站服务
3.1 在 web1 上搭建网站服务
3.1.1 在 web1 上安装 Nginx

（只在 web1 上执行以下步骤）

# yum -y install nginx

3.1.2 给 web1 制定网页

（只在 web1 上执行以下步骤）

# echo web1 > /usr/share/nginx/html/index.html

3.1.3 启动 Nginx 并将它设置为开机自启

（只在 web1 上执行以下步骤）

# systemctl enable --now nginx

3.2 在 web2 上搭建网站服务
3.2.1 在 web2 上安装 Apache

（只在 web2 上执行以下步骤）

# yum -y install httpd

3.2.2 给 web2 制定网页

（只在 web2 上执行以下步骤）

# echo web2 > /var/www/html/index.html

3.2.3 启动 Apache 并将它设置为开机自启

（只在 web2 上执行以下步骤）

# systemctl enable --now httpd

步骤四：搭建代理服务
4.1 安装 Nginx

（分别在 proxy1 和 proxy2 上执行以下步骤）

# yum -y install nginx

4.2 修改 Nginx 配置文件

（分别在 proxy1 和 proxy2 上执行以下步骤）

# vi /etc/nginx/nginx.conf

将部分内容修改如下：

......
http {
    upstream webserver {
        server 172.16.0.11:80;
        server 172.16.0.12:80;
    }
......
    server {
        listen       80;

        location / {
        proxy_pass http://webserver;
        }
    }
......
}

4.3 启动 Nginx 并将它设置为开机自启

（分别在 proxy1 和 proxy2 上执行以下步骤）

# systemctl enable --now nginx

步骤五：搭建高可用服务
5.1 安装 Keepalived

（分别在 proxy1 和 proxy2 上执行以下步骤）

# yum -y install keepalived

5.2 创建 Keepalived 检查脚本

（分别在 proxy1 和 proxy2 上执行以下步骤）

# vi /etc/keepalived/nginx_check.sh

创建以下内容：

#!/bin/bash

if [ `ps -C nginx --no-header | wc -l` -eq 0 ];then
    systemctl stop nginx
    sleep 5
    if [ `ps -C nginx --no-header | wc -l` -eq 0 ];then
        systemctl stop keepalived
    fi
fi

（补充：这里以检测 Nginx 没启动就启动 Nginx，5 秒后 Nginx 要是还没有启动就关闭 keepalived 为例）

5.3 修改 proxy1 上的 Keepalived 配置文件

（只在 proxy1 上执行以下步骤）

# vim /etc/keepalived/keepalived.conf

将全部内容修改如下：

! 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 proxy1
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
}

vrrp_script chk_nginx {
script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"
interval 2
weight 20
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface enp7s0
    virtual_router_id 90
    priority 101
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    track_script {
    chk_nginx
    }
    virtual_ipaddress {
        172.16.1.100
    }
}

（
补充：
1) script “/etc/keepalived/nginx_check.sh” 代表使用的检测脚本是 /etc/keepalived/nginx_check.sh
2) interface enp7s0 代表虚拟 IP 将挂载在 enp7s0 网卡上
3) priority 代表修建级是 101，数字越大优先级越高
4) 172.16.1.100 代表虚拟 IP 是 172.16.1.100
）

5.4 修改 proxy2 上的 Keepalived 配置文件

（只在 proxy2 上执行以下步骤）

# vim /etc/keepalived/keepalived.conf

将全部内容修改如下：

! 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 proxy1
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
}

vrrp_script chk_nginx {
script "/etc/keepalived/nginx_check.sh"
interval 2
weight 20
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface enp7s0
    virtual_router_id 90
    priority 99
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    track_script {
    chk_nginx
    }
    virtual_ipaddress {
        172.16.1.100
    }
}

（
补充：
1) script “/etc/keepalived/nginx_check.sh” 代表使用的检测脚本是 /etc/keepalived/nginx_check.sh
2) interface enp7s0 代表虚拟 IP 将挂载在 enp7s0 网卡上
3) priority 代表修建级是 99，数字越大优先级越高
4) 172.16.1.100 代表虚拟 IP 是 172.16.1.100
）

5.5 启动 Keepalived 并将它设置为开机自启

（分别在 proxy1 和 proxy2 上执行以下步骤）

# systemctl enable --now keepalived.service

步骤六：测试网站负载均衡加高可用
6.1 正常情况下测试网站服务

（只在 client 上执行以下步骤）

# curl 172.16.1.100

（补充：重复以上命令会发现重复显示 web1 和 web2）

6.2 在单节点故障的情况下测试网站服务
6.2.1 关闭 proxy1、proxy2、web1、web2 中的任意一台服务器

（只在 proxy1、proxy2、web1、web2 中的任意一台服务器上执行以下步骤）

# poweroff

6.2.2 测试网站服务

（只在 client 上执行以下步骤）

# curl 172.16.1.100

（补充：重复以上命令会发现重复显示 web1 和 web2）