高可用、负载均衡 集群部署方案:Keepalived + Nginx + Tomcat

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初期应用较小,一般以单机部署为主,即可满足业务的需求,随着业务的不断扩大,单机部署的模式无法承载这么大的业务量,需要进行服务集群化的部署,本文主要介绍服务器Tomcat多实例部署,搭载Keepalived + Nginx,实现Web服务的高可用。

  • Nginx 是一个高性能的 HTTP反向代理服务器
  • Keepalived 是一个基于VRRP协议来实现的服务高可用方案,可以利用其来避免服务的单点故障

Nginx作为反向代理服务器,来提供负载均衡的能力,使我们的Web服务器,能够水平扩容,这时反向代理服务器(Nginx)又变成了一个单点,如果挂掉,整合Web服务器就不能被外界访问到;所以需要结合Keepalived来保障反向代理服务器(Nginx)的高可用;

环境准备

CentOS7系统

Keepalived-2.0.15

Nginx-1.14.2

Tomcat8

准备2台服务器,每台上部署安装Nginx+Keepalived和Tomcat,另外一个VIP(虚拟IP);这里省略了2台,这样在实际模拟中方便演练(Tomcat不单独部署在一台服务器而已)

Nginx的安装

Keepalived的安装

配置Keepalived + Nginx,实现高可用

准备的2台服务器上,一台作为MASTER,一台作为BACKUP;每台上需要准备文件如下图

               执行如下的约定,上面安装脚本也是按照这个执行的

1. keepalived 和 nginx 都编译安装到/usr/local目录下面,名称分别是keepalived 和 nginx

2. ck_ng.sh、 keepalived.conf 文件放置到/etc/keepalived/目录, ck_ng.sh文件权限设置成755

3. nginx.service、 keepalived.service 文件放置到/usr/lib/systemd/system目录

MASTER配置

keepalived.conf配置

global_defs {
#notification_email {
# localhost@163.com
#}
#notification_email_from Keepalived@localhost
#smtp_server 163@smtp.com
#smtp_connect_timeout 30
router_id 192.168.1.101 #MASTER服务器的IP地址
}

#配置vrrp_script,主要用于健康检查,以及检查失败后执行的动作。
vrrp_script chk_nginx {
#健康检查脚本,当脚本返回值不为0时认为失败
script "/etc/keepalived/ck_ng.sh"
#检查频率,以下配置每2秒检查1次
interval 2
#当检查失败后,将vrrp_instance的priority减小5
weight -5
#连续监测失败3次,才认为真的健康检查失败。并调整优先级
fall 3
#连续监测2次成功,就认为成功。但不调整优先级
rise 2
}

#定义对外提供服务的VIP vrrp_instance配置
vrrp_instance VI_1 {
#指定vrrp_instance的初始状态,是MASTER还是BackUP主要还是看优先级。
state MASTER
#指定vrrp_instance绑定的网卡,最终会通过指定的网卡宣告VIP
interface ifcfg-eth0
#发送心跳包的源IP,可使用绑定的网卡IP,也可以使用本服务器上的其他IP
mcast_src_ip 192.168.1.101
#相当于VRID,用于在一个网内区分组播,需要组播域内内唯一。
virtual_router_id 55
#本机的优先级,VRID相同的机器中,优先级最高的会被选举为MASTER
priority 100
#心跳间隔,下面配置,MASTER会每隔1秒发送一个报文高职组内其他机器,自己还活着。
advert_int 1
#定义主从的验证方式以及密码,一般使用PASS(最长8位,超过了只会识别前8位作为密码)
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 123456
}

#VIP 虚拟 IP 池, 两个节点设置必须一样
virtual_ipaddress {
192.168.1.100/24
}

#本vrrp_instance所引用的脚本配置,名称就是vrrp_script 定义的容器名
track_script {
chk_nginx
}

#状态切换,使用上述配置发送邮件通知
smtp_alert
}

ck_ng.sh配置

keepalived.service配置

nginx.service配置


BACKUP配置

keepalived.conf配置(和MASTER类似,列出差异的地方)

global_defs {
router_id 192.168.1.102
}

#定义对外提供服务的VIP vrrp_instance配置
vrrp_instance VI_1 {
#指定vrrp_instance的初始状态,是MASTER还是BackUP主要还是看优先级。
state BACKUP
#发送心跳包的源IP,可使用绑定的网卡IP,也可以使用本服务器上的其他IP
mcast_src_ip 192.168.1.102
#本机的优先级,VRID相同的机器中,优先级最高的会被选举为MASTER
priority 99
}

ck_ng.sh配置(和MASTER一致)

keepalived.service配置(和MASTER一致)

nginx.service配置(和MASTER一致)

Tomcat服务通过反向代理Nginx对外提供服务

Tomcat的安装和应用部署不再具体描述,主要看一下如何通过Nginx的配置实现对外服务(两个Nginx都通过这样的配置来完成)

nginx.conf配置

# upstream configure
upstream myapp {
ip_hash;
server 192.168.1.101:8080; #Tomcat的应用
server 192.168.1.102:8080; #Tomcat的应用
}

server
{
listen 8888; #假设对外提供的服务端口
server_name localhost;
port_in_redirect on;

location /app1 #Tomcat下的一个应用
{
proxy_pass http://myapp/app1;
proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
proxy_set_header Connection "upgrade";

proxy_set_header Host $host:$server_port;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}

location /app2 #Tomcat下的另外一个应用
{
proxy_pass http://myapp/app2;
proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
proxy_set_header Connection "upgrade";

proxy_set_header Host $host:$server_port;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}

location /
{
proxy_pass http://myapp;
proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
proxy_set_header Connection "upgrade";

proxy_set_header Host $host:$server_port;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}
}

通过以上的搭建,可以实现高可用、负载均衡 集群部署方案。

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