在一些高流量的Web应用场景中，单个Nginx实例可能无法提供足够的性能和稳定性。为了避免单点故障带来的服务中断，通常需要将 Nginx 部署为一个高可用集群，其中一个节点作为主节点，另一个节点作为备节点。为了实现节点之间的自动故障切换，我们可以使用 Keepalived 作为一个高可用性解决方案，结合 Nginx 配置负载均衡功能，实现主备切换的功能。
1.部署目标
- 使用 Keepalived 实现主备节点的高可用性。
- 配置 Nginx 在两台服务器上进行负载均衡。
- 在主节点出现故障时，自动切换至备节点，保持服务不中断。
2. 硬件与软件配置
硬件配置
假设我们有两台物理服务器，分别配置如下：
Server 1（主节点）
- CPU：Intel Xeon E5-2620 v4 (8 核)
- 内存：16 GB
- 存储：500 GB SSD
- 操作系统：CentOS 7
- 公网 IP：203.0.113.1
Server 2（备节点）
- CPU：Intel Xeon E5-2620 v4 (8 核)
- 内存：16 GB
- 存储：500 GB SSD
- 操作系统：CentOS 7
- 公网 IP：203.0.113.2
软件配置
- Nginx：版本 1.18
- Keepalived：版本 2.0
- 操作系统：CentOS 7
为了便于理解，本文将使用 Keepalived 进行 VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）配置，通过虚拟 IP 来实现主备切换。主节点和备节点上将运行 Nginx 服务，并通过 Keepalived 管理虚拟 IP 的切换。
3. 安装与配置
安装 Nginx
在两台服务器上安装 Nginx：
sudo yum install epel-release
sudo yum install nginx
安装完成后，启动 Nginx 服务：
sudo systemctl start nginx
sudo systemctl enable nginx
可以通过访问 http://203.0.113.1 和 http://203.0.113.2 来检查 Nginx 是否成功启动。
安装 Keepalived
在两台服务器上安装 Keepalived：
sudo yum install keepalived
配置 Keepalived
①主节点配置（Server 1）
在主节点 Server 1 上配置 Keepalived。编辑 /etc/keepalived/keepalived.conf 文件：
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eth0
virtual_router_id 51
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
203.0.113.100
}
}
解释：
- state MASTER：指定该服务器为主节点。
- priority 101：主节点的优先级设置为 101，备节点的优先级应低于 101（例如 100）。
- virtual_ipaddress：指定虚拟 IP 地址 203.0.113.100，这是主备切换时使用的虚拟 IP。
②备节点配置（Server 2）
在备节点 Server 2 上配置 Keepalived。编辑 /etc/keepalived/keepalived.conf 文件：
http {
upstream backend {
server 127.0.0.1:80; # 指向本地 Nginx 服务
# 可以添加更多的后端服务器（例如多个应用服务器）
}
server {
listen 80;
location / {
proxy_pass http://backend;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}
}
}
解释：
- state BACKUP：指定该服务器为备节点。
- priority 100：备节点的优先级设置为 100。
③ 启动 Keepalived
在两台服务器上启动 Keepalived 服务：
sudo systemctl start keepalived
sudo systemctl enable keepalived
通过 ip addr show 命令可以查看虚拟 IP 地址是否已经被分配。
4. 配置 Nginx 负载均衡
Nginx 配置负载均衡用于在多个 Web 服务器之间分发流量。在主节点和备节点上，编辑 Nginx 配置文件 /etc/nginx/nginx.conf，配置负载均衡规则：
nginx
复制
编辑
http {
upstream backend {
server 127.0.0.1:80; # 指向本地 Nginx 服务
# 可以添加更多的后端服务器（例如多个应用服务器）
}
server {
listen 80;
location / {
proxy_pass http://backend;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}
}
}
在每台服务器上都进行相同的配置，并重启 Nginx 服务：
bash
复制
编辑
sudo systemctl restart nginx
5. 测试与验证
验证虚拟 IP 的切换：在主节点 Server 1 上停掉 Keepalived 服务：
bash
复制
编辑
sudo systemctl stop keepalived
此时，虚拟 IP 203.0.113.100 会自动切换到备节点 Server 2。使用 ping 命令或访问虚拟 IP 地址来验证切换是否成功。
验证负载均衡：同时向虚拟 IP 地址发起请求，查看请求是否被负载均衡到正确的服务器上。可以通过查看 Nginx 日志来确认请求的处理情况。
验证故障恢复：恢复主节点上的 Keepalived 服务，验证虚拟 IP 是否能够自动切换回主节点，并且 Nginx 服务继续正常运行。
我们通过 Keepalived 和 Nginx 配置高可用主备切换方案，可以有效避免 Web 服务的单点故障，确保在一个节点发生故障时，另一个节点能够自动接管流量，保证服务的高可用性。
