Keepalived+Nginx架构

keepalived是一个类似于layer3、4、7交换机制的软件，也就是我们平时说的第3层、第4层和第7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、Mysql服务器宕机，或工作出现故障，Keepalived将检测到后，会将有故障的web服务器或者Mysql服务器从系统中剔除，当服务器工作正常后Keepalived自动将web、Mysql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和Mysql服务器。

keepalived的工作方式

keepalived在Layer3、4、7工作在IP/TCP协议栈的IP层，TCP层，及应用层,原理分别如下：

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地址没有激活，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: 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剔除。

Layer7：Layer7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URL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的工作原理

keepalived是以VRRP协议为实现基础的，VRRP全称Virtual Router Redundancy Protocol，即虚拟路由冗余协议。

虚拟路由冗余协议，可以认为是实现路由器高可用的协议，即将N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组，这个组里面有一个master和多个backup，master上面有一个对外提供服务的vip（该路由器所在局域网内其他机器的默认路由为该vip），master会发组播给backup，当backup收不到vrrp包时就认为master宕掉了，这时就需要根据VRRP的优先级来选举一个backup当master。这样的话就可以保证路由器的高可用了。

keepalived主要有三个模块，分别是core、check和vrrp。

core模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析。
check负责健康检查，包括常见的各种检查方式。
vrrp模块是来实现VRRP协议的。

keepalived配置文件详解：

完整的keepalived的配置文件，其配置文件keepalived.conf可以包含三个文本块：全局定义块、VRRP实例定义块及虚拟服务器定义块。全局定义块和虚拟服务器定义块是必须的，如果在只有一个负载均衡器的场合，就不须VRRP实例定义块。

#全局定义块global_defs {
　　notification_email {               
　　#指定keepalived在发生切换时需要发送email到的邮箱，一行一个
　　　　　　　　　　admin@gmail.com  
　　　　}  
　　　　notification_email_from  localhost  #指定发件人
　　　　smtp_server 127.0.0.1      #指定smtp服务器地址
　　smtp_connect_timeout 3     #指定smtp连接超时时间
　　router_id LVS_DEVEL        #运行keepalived机器的一个标识}
#监控Nginx进程          vrrp_script chk_nginx {   
　　script "/data/script/nginx.sh"   #监控服务脚本地址;
　　interval 2                   #检测时间间隔(执行脚步间隔)
　　weight 2   }              
#VRRP实例定义块             
vrrp_sync_group VG_1{                  #监控多个网段的实例
　　　　group {              
　　VI_1                     #实例名
　　VI_2   
　　}
　　notify_master /data/sh/nginx.sh    #指定当切换到master时，执行的脚本
　　notify_backup /data/sh/nginx.sh    #指定当切换到backup时，执行的脚本
　　notify /data/sh/nginx.sh #发生任何切换，均执行的脚本
　　smtp_alert                     #使用global_defs中提供的邮件地址和smtp服务器发送邮件通知}    
vrrp_instance VI_1 {     
state BACKUP            #设置主机状态，MASTER|BACKUP
nopreempt          #设置为不抢占
interface eth0                  #对外提供服务的网络接口
lvs_sync_daemon_inteface eth0       #负载均衡器之间监控接口; 
track_interface{     #设置额外的监控，网卡出现问题都会切换；
　　eth0 
　　eth1 
}  
mcast_src_ip                #发送多播包的地址，如果不设置默认使用绑定网卡的primary ip
　　garp_master_delay       #在切换到master状态后，延迟进行gratuitous ARP请求
　　virtual_router_id 50        #VRID标记 ,路由ID，可通过#tcpdump vrrp查看
　　priority 90                 #优先级，高优先级竞选为master
　　advert_int 1                #检查间隔，默认1秒
　　preempt_delay           #抢占延时，默认5分钟
　　debug                   #debug级别
　　authentication {        #设置认证
　　　　auth_type PASS      #认证方式
　　　　auth_pass 22222     #认证密码
　　}
　　track_script {     #以脚本为监控chk_nginx；
　　　　chk_nginx      
　　}      
　　virtual_ipaddress {         #设置vip
　　　　192.168.111.188
　　}
}
注意：使用了脚本监控Nginx或者MYSQL，不需要如下虚拟服务器设置块。
#虚拟服务器定义块
virtual_server 192.168.111.188 3306 {
　　delay_loop 6                    #健康检查时间间隔
　　lb_algo rr                        #调度算法rr|wrr|lc|wlc|lblc|sh|dh
　　lb_kind DR                        #负载均衡转发规则NAT|DR|RUN
　　persistence_timeout  5            #会话保持时间
　　protocol TCP                    #使用的协议
　　real_server 192.168.1.12 3306 { 
　　　　　　　　weight 1             #默认为1,0为失效
　　　　　　　　notify_up   <string> | <quoted-string> #在检测到server up后执行脚本；
　　　　　　　　notify_down <string> | <quoted-string> #在检测到server down后执行脚本；
　　　　　　　　TCP_CHECK {
　　　　　　　　connect_timeout 3    #连接超时时间;
　　　　　　　　nb_get_retry 3        #重连次数;
　　　　　　　　delay_before_retry 3  #重连间隔时间;
　　　　　　　　connect_port 3306      #健康检查的端口的端口;
　　　　　　　　}
　　　　　　HTTP_GET{
　　　　　　　url{                  #检查url，可以指定多个
　　　　　　　path /
　　　　　　　digest ATM              #检查后的摘要信息
　　　　　　　status_code 200       #检查的返回状态码
　　　　　　　　　}
　　　}
}