Nginx+LVS+Keepalived实现Nginx高可用
先来解释一个三个概念:
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集群主要分为:
负载均衡(Load Balance)集群,简称LB:
硬件的实现: – F5 负载均衡器
软件的实现: – LVS(4层,传输层) – Nginx(7层,应用层)高可用(High Availability)集群,简称 HA 集群
高性能计算(High Perfermance Computing)集群,简称 HPC 集群 -
LVS集群–LVS(Linux Virtual Server)
LVS是Linux Virtual Server的简写,意即Linux虚拟服务器,是一个虚拟的服务器集群系统。本项目在1998年5月由章文嵩博士成立,是中国国内最早出现的自由软件项目之一,是根据iptables的实现来开发的,所以使用时候会和iptables相当类似
官网:http://www.linuxvirtualserver.org/
中文站点: http://zh.linuxvirtualserver.org/LVS提供了三种包转发方式:NAT(网络地址映射)、IP Tunneling(IP隧道)、Direct Routing(直接路由)。不同的转发模式决定了不同的cluster的网络结构
LVS 集群工作结构图: -
Keepalived概述:
keepalived 是一个类似于 layer3, 4 & 5 交换机制的软件,也就是我们平时说的第 3 层、第 4 层和第 5层交换。 Keepalived 的作用是检测 web 服务器的状态,如果有一台 web 服务器死机,或工作出现故障,Keepalived 将检测到,并将有故障的 web 服务器从系统中剔除,当 web 服务器工作正常后 Keepalived 自动将web 服务器加入到服务器群中,这些工作全部自动完成,不需要人工干涉,需要人工做的只是修复故障的web 服务器。具体可参考链接:OSI七层模型与TCP/IP五层模型
拓展一下Keepalived工作原理:
Layer3,4&5 工作在 IP/TCP 协议栈的 IP 层, TCP 层,及应用层,。
Layer3: Keepalived 使用 Layer3 的方式工作式时, Keepalived 会定期向服务器群中的服务器发送一个 ICMP 的数据包(既我们平时用的 Ping 程序) , 如果发现某台服务的 IP 地址没有**,Keepalived 便报告这台服务器失效,并将它从服务器群中剔除,这种情况的典型例子是某台服务器被非法关机。 Layer3 的方式是以服务器的 IP 地址是否有效作为服务器工作正常与否的标准。
Layer4: 主要以 TCP 端口的状态来决定服务器工作正常与否。如 web server 的服务端口一般是80,如果 Keepalived 检测到 80 端口没有启动,则 Keepalived 将把这台服务器从服务器群中删除。
Layer5: Layer5 就是工作在具体的应用层了,比 Layer3,Layer4 要复杂一点,在网络上占用的带宽也要大一些。 Keepalived 将根据用户的设定检查服务器程序的运行是否正常,如果与用户的设定不相符,则 Keepalived 将把服务器从服务器群中剔除。
Keepalived的作用与构建:
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管理 VIP,VIP 会在 LVS 之间漂移
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监控 LVS分发器:
运行在主分发的 Keepalived 会以组播的形式向网络中宣告自己,即主分发器还活着,备用节点能收到。当备用节点,在一个时间单位中收不到组播,备用节点会认为主 LVS 挂了,开始接手主分发器工作,把 VIP 配给自己。
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管理 RS
Keepalived 会每隔一个时间段去做一次类似于访问的操作如:
探针: elinks http://192.168.3.64 –dump
经典高可用web架构: LVS+keepalived+nginx+apache+php+eaccelerator(+nfs可选)
http://www.keepalived.org/下载:http://www.keepalived.org/download.html
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Nginx在应用层做负载均衡转发请求