Nginx负载均衡服务器的双机高可用

如果将Web服务器集群当作一个城池,那么负载均衡服务器则相当于城门,重要性不言而喻。如果“城门”关了,与外界的通道也就断了,如果只要一台均衡服务器,当该服务器发生故障时,则会导致整个网站无法访问。因此我们需要来两台以上的服务器,实现故障转移与高可用。

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):一台服务器加一台热被备务器,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;

(2):两台负载均衡服务器都处于活动状态,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。

第一种方式:
(1)域名解析到虚拟IP 61.1.1.2
(2)正常情况下,主机61.1.1.4绑定虚拟IP 61.1.1.2

/sbin/ifconfig eth0:1  61.1.1.2  broadcast 61.1.1.255 netmask 255.255.255.0 up
/sbin/route add -host 61.1.1.2 dev eth0:1
/sbin/arping -I eth0 -c 61.1.1.2 61.1.1.1
(3):用户访问:(虚拟IP: 61.1.1.2)实际访问的是主机61.1.1.4,而备用机 61.1.1.5 则处于空闲状态。
(4):如果主机61.1.1.4发生故障,背机61.1.1.5将在几秒钟内接管虚拟IP61.1.1.2,与自己绑定,并发送APping的公网网关刷新MAC地址。

/sbin/ifconfig etho:1 61.1.1.2 broadcast 61.1.1.255 netmask 255.255.255.0 up
/sbin/ifconfig add -host 61.1.1.2 dev eth0:1
/sbin/arping -I etho -c 3 -s 61.1.1.2  61.1.1.1
(5):这时,用户访问(虚拟IP)实际上访问的是备机 61.1.1.1,从而实现故障转移与高可用,避免了单点故障。

另外,第一种方式可以利用基于VRRP路由协议的Keeoalive软件实现的。

第二种方式:
(1): 域名通过DNS轮询解析到虚拟IP 61.1.1.2和61.1.1.3上。
(2)正常情况下,服务器个绑定一个虚拟IP。
在服务器161.1.1.4上执行以下命令
/sbin/ifconfig etho:1 61.1.1.2 broadcast 61.1.1.255 netmask 255.255.255.0 up
/sbin/ifconfig add -host 61.1.1.2 dev eth0:1
/sbin/arping -I etho -c 3 -s 61.1.1.2 61.1.1.1
在服务器161.1.1.5上执行以下命令
/sbin/ifconfig etho:1 61.1.1.3 broadcast 61.1.1.255 netmask 255.255.255.0 up
/sbin/ifconfig add -host 61.1.1.2 dev eth0:1
/sbin/arping -I etho -c 3 -s 61.1.1.3 61.1.1.1
(3):用户访问www,linuxidc.com (虚拟IP 61.1.1.2和61.1.1.3)实际上是根据DNS轮询访问两台负载均衡服务器,两台服务器均处于活跃状态。
(4):如果服务器1发生故障,服务器2将在几秒钟内接管服务器1的虚拟IP 61.1.1.2,与自己已绑定,并发送ARPing包给IDC的公关网关刷新新的MAC地址。
在服务器2上执行以下命令:
/sbin/ifconfig etho:1 61.1.1.2 broadcast 61.1.1.255 netmask 255.255.255.0 up
/sbin/ifconfig add -host 61.1.1.2 dev eth0:1
/sbin/arping -I etho -c 3 -s 61.1.1.2 61.1.1.1

我们可以写两个脚本,来实现第二种方式的自动故障转移。

以下是部署在Nginx负载均衡服务器1的脚本:

#!/bin/sh
LANG=C
date=$(date -d "today" +"%Y-%m-%d %H:%M:%S")

function_bind_vip1()
{
    /sbin/ifconfig etho:ha1 61.1.1.2 broadcast 219.232.254.255 netmask 255.255.255.192 up
    /sbin/route add -host 61.1.1.2 dev eth0:hal
}
function_bind_vip2()
{

/sbin/ifconfig etho:ha2 61.1.1.3 broadcast 219.232.254.255 netmask 255.255.255.192 up
    /sbin/route add -host 61.1.1.2 dev eth0:ha2
}
function_restart_nginx()
{
    kill -USR1 'cat /usr/local/webserver/nginx/nginx.pid'
}
function_remove_vip1()
{
    /sbin/ifconfig etho:ha1 61.1.1.2 broadcast 219.232.254.255 netamsk 255.255.255.192 down
}

function_remove_vip2()
{
    /sbin/ifconfig etho:ha2 61.1.1.3 broadcast 219.232.254.255 netamsk 255.255.255.192 down
}
function_vip_arping1()
{
    /sbin/ifconfig -I eth0 -c 3 -e 611..1.1.2 61.1.1.1 > /dev/null 2>&1
}
function_vip_arping2()
{
    /sbin/ifconfig -I eth0 -c 3 -e 611..1.1.3 61.1.1.1 > /dev/null 2>&1
}

bind_time_vip1="N";
bind_time_vip2="N";

while true
do
    httpcode_arp1='/usr/bin/cur1 -o /dev/null s -w %{http_code} '
    httpcode_arp2='/usr/bin/cur1 -o /dev/null s -w %{http_code} '

if [x$httpcode_rip1 == "x200"];
    then
        function_bind_vip1
        function_vip_arping1
        function_restart_nginx
        bind_time_vip1="Y"
    fi
    function_vip_arping1
    else
        if [$bind_time_vip1 == "Y"];
        then
            function_remote_vip1
            bind_time_vip="N"
        fi
    fi

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