高可用解决方案 Keepalived 案例（keepalived + nginx）

案例

Nginx + Keepalived 案例

使用 Nginx + Keepalived 实现一个 web 服务高可用方案

架构图如下：

Nginx 的安装与配置

1. 安装软件

   # 安装nginx以及拓展源
   yum install epel-release -y
   yum install -y nginx
   

2. Nginx 配置 web 站点

   #web1
   [root@nginx1 ~]# vi /etc/nginx/conf.d/web.conf 
   server{
       listen 8080;
       root         /usr/share/nginx/html;
       index test.html;
   }
   
   [root@nginx1 ~]# echo "<h1>This is web1</h1>"  > /usr/share/nginx/html/test.html
   

   #web2
   [root@nginx2 ~]# vi /etc/nginx/conf.d/web.conf 
   server{
       listen 8080;
       root         /usr/share/nginx/html;
       index test.html;
   }
   
   [root@nginx2 ~]# echo "<h1>This is web2</h1>"  > /usr/share/nginx/html/test.html
   

3. 启动 Nginx

   nginx -t
   nginx
   

Keepalived 的安装与配置

1. 安装 Keepalived

   yum install -y keepalived
   

2. 配置 Keepalived（不同角色有些选项不一样：state 和 priority 配置项）

   web1:master

   vi /etc/keepalived/keepalived.conf
   

   ! Configuration File for keepalived
   global_defs {
      router_id LVS_DEVEL_1
   }
   vrrp_script nginx_check {
     script "/tools/nginx_check.sh"
     interval 1
   }
   vrrp_instance VI_1 {
     state MASTER
     #nopreempt
     interface ens33
     virtual_router_id 52
     priority 100
     advert_int 1
     authentication {
       auth_type PASS
       auth_pass test
     }
     virtual_ipaddress {
       192.168.149.100
     }
     track_script {
       nginx_check
     }
     notify_master /tools/master.sh
     notify_backup /tools/backup.sh
     notify_fault /tools/fault.sh
     notify_stop /tools/stop.sh
   }
   

   web2:slave

   vi /etc/keepalived/keepalived.conf
   

   ! Configuration File for keepalived
   global_defs {
      router_id LVS_DEVEL_2
   }
   vrrp_script nginx_check {
     script "/tools/nginx_check.sh"
     interval 1
   }
   vrrp_instance VI_1 {
     state BACKUP
     #nopreempt
     interface ens33
     virtual_router_id 52
     priority 90
     advert_int 1
     authentication {
       auth_type PASS
       auth_pass test
     }
     virtual_ipaddress {
       192.168.149.100
     }
     track_script {
       nginx_check
     }
     notify_master /tools/master.sh
     notify_backup /tools/backup.sh
     notify_fault /tools/fault.sh
     notify_stop /tools/stop.sh
   }
   

3. 编写相关脚本

   编写 Keepalived 日志脚本（将每次工作过程输出到日志上）

   # 将所有脚本放在同一个目录下，方便集中管理
   mkdir /tools && cd /tools
   
   cat > master.sh << 'EOF'
   ip=$(hostname -I | awk '{print $1}')
   dt=$(date +'%Y%m%d %H:%M:%S')
   echo "$0--${ip}--${dt}" >> /tmp/kp.log
   EOF
   
   cat > backup.sh << 'EOF'
   ip=$(hostname -I | awk '{print $1}')
   dt=$(date +'%Y%m%d %H:%M:%S')
   echo "$0--${ip}--${dt}" >> /tmp/kp.log
   EOF
   
   cat > fault.sh << 'EOF'
   ip=$(ip addr|grep inet| grep 192.168 |awk '{print $2}')
   dt=$(date +'%Y%m%d %H:%M:%S')
   echo "$0--${ip}--${dt}" >> /tmp/kp.log
   EOF
   
   cat > stop.sh << 'EOF'
   ip=$(ip addr|grep inet| grep 192.168| awk '{print $2}')
   dt=$(date +'%Y%m%d %H:%M:%S')
   echo "$0--${ip}--${dt}" >> /tmp/kp.log
   EOF
   

   编写健康检查脚本

   该脚本对 Nginx 进程进行检测，如果发现 Nginx 进程没了则返回失败（1）

   cat > nginx_check.sh << 'EOF'
   #!/bin/bash
   result=`pidof nginx`
   if [ ! -z "${result}" ];
     then exit 0
     else exit 1
   fi
   EOF
   

4. 编写完脚本后对这些脚本加 x 权限，并启动 Keepalived

   cd /tools/ && chmod +x *.sh
   systemctl restart keepalived.service
   

验证

1. 访问 VIP 地址

   现在 web1（192.168.149.130）是 master

   访问 192.168.149.100:8080，可以看到访问成功了

   

2. 切换主备

   关闭 web1 服务

   [root@nginx1 ~]# nginx -s stop
   

   然后再 web2 服务的主机可以看到 web2（192.168.149.131）获得了 VIP，升级成了主

   

   访问 VIP 地址（192.168.149.100:8080），可以发现访问到了 web2 服务器上

   

   之后重启 web1 看一下

   可以看到 web1 主机又变成了 master，因为没有配置抢占模式/非抢占模式，所以选举机制是优先级，web1 的优先级比 web2 要高，所以 web1 启动后就会把 master 角色拿过来

问题解决

查看 keepalived 系统日志：less /var/log/messages

• Unable to access script /shell/nginx_check.sh

  selinux 禁止了这个脚本。keepalived 进程的安全上下文与脚本的安全上下文不一致，就算有 rwx 权限也无法执行

  • 最简单的解决方案就是关闭 selinux 功能：

    # 永久关闭 selinux
    sed -i "s\SELINUX=enforcing\SELINUX=disabled\g" /etc/selinux/config
    # 重启主机
    reboot
    
    # 临时关闭selinux，reboot服务器后失效
    etenforce 0
    

  • 解决方案2：将脚本转移到 /usr/libexec/keepalived 目录中

    这个目录的安全上下文是 keepalived_unconfined_script_exec_t，与 keepalived 进程的安全上下文一致

  • 解决方案3：修改 check.sh 的安全上下文为 keepalived 进程的安全上下文

    chcon -t keepalived_unconfined_sript_exec_it /etc/keepalived/nginx_check.sh
    

    keepalived_unconfined_script_exec_t 是一个在 SELinux 中用于标识 Keepalived 执行未限制脚本的上下文

    这个上下文允许 Keepalived 进程在执行脚本时绕过一些 SELinux 限制，从而可以在需要的情况下执行脚本

  # 查看 keepalived 进程的安全上下文
  ps -eZ | grep keepalived
  #输出：system_u:system_r:keepalived_t:s0 19689 ?	00:00:00 keepalived
  
  # 查看文件/目录的安全上下文
  ll -Z /etc/keepalived/check.sh
  #输出：-rwr-xr-x. root system_u:object_r:etc_t:s0
  

• Disabling track script chk_nginx since not found

  在 VRRP 实例中添加 track_script { chk_nginx } 以启动脚本检测

• warning default user ‘keepalived_script’for script execution does not exist - please create

  找不到 keepalived_script 这个用户组，开启下面的配置，如果找不到就使用 root

  在全局配置 global_defs 中添加 script_user root

  注：该配置非必需，日志打印也只是警告而已

• SECURITY VIOLATION - scripts are being executed but script_security notenabled

  在全局配置 global_defs 中添加 enable_script_security

• Unknown keyword:’}’、‘track_script{’、'chk_nginx 等等

  配置文件格式不正确：使用到大括号 { 的地方，确保正文与大括号间有空格。

• Can't open PID file /var/run/nginx.pid (yet?) after start: No such fileor directory

  使用 systemctl start nginx 时，先调用的是 nginx.service，启动时 nginx.pid 文件并未生成

  在 /usr/lib/systemd/system/nginx.service 中 [service] 模块下添加 ExecStartPost=/bin/sleep 0.1

• Can't open PID file /var/run/keepalived.pid (yet?) after start: No suchfile or directory

  使用 systemctl start keepalived 时，先调用的是 keepalived.service，启动时 keealived.pid 文件并未生成

  在 /usr/lib/systemd/system/keepalived.service 中 [service] 模块下添加 ExecStartPost=/bin/sleep 0.1