Linux Nginx+Keepalived高可用负载均衡配置详解

想象一下这样的场景：你的网站流量猛增，单台服务器不堪重负，随时可能宕机。或者，你需要对服务器进行维护，但又不想让用户感受到任何服务中断。这时候，高可用负载均衡就显得尤为重要了。今天，我们就来深入探讨如何使用 Nginx 和 Keepalived 在 Linux 环境下搭建一套高可用负载均衡系统，并分享一些我的经验和技巧。

什么是高可用负载均衡？

简单来说，高可用（HA）意味着系统能够在发生故障时自动切换到备用节点，保证服务的连续性。负载均衡则负责将用户请求分发到多台服务器上，从而提高整体的处理能力。 Nginx 作为一款高性能的 HTTP 反向代理服务器，而 Keepalived 则负责监控服务器状态，并在主节点发生故障时进行自动切换，它们二者结合，可以构建一套稳定可靠的高可用负载均衡系统。

配置 Nginx 负载均衡

首先，我们需要安装 Nginx。以 Ubuntu 为例，可以使用如下命令：

sudo apt update
sudo apt install nginx

安装完成后，编辑 Nginx 的配置文件 (通常是 /etc/nginx/nginx.conf 或者 /etc/nginx/conf.d/default.conf)，配置 upstream 模块，定义后端服务器组：


upstream backend {
    server 192.168.1.101 weight=5;
    server 192.168.1.102 weight=5;
}

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    location / {
        proxy_pass http://backend;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    }
}

在这个配置中，我们定义了一个名为 backend 的 upstream，包含了两个后端服务器 (192.168.1.101 和 192.168.1.102)。 weight 参数表示权重，可以根据服务器性能进行调整。 proxy_pass 指令将请求转发到 backend upstream。记得重启 Nginx 使配置生效：

sudo systemctl restart nginx

值得注意的是，除了简单的轮询算法，Nginx 还支持多种负载均衡算法，例如：

ip_hash: 根据客户端 IP 进行哈希，保证同一个客户端的请求总是转发到同一台服务器。
least_conn: 将请求转发到连接数最少的服务器。
fair: 根据服务器的响应时间进行动态调整，将请求转发到响应最快的服务器 (需要安装 nginx-upstream-fair 模块)。

安装和配置 Keepalived

接下来，我们需要安装 Keepalived：

sudo apt update
sudo apt install keepalived

Keepalived 的配置文件通常位于 /etc/keepalived/keepalived.conf。我们需要配置两个节点，一个作为 MASTER (主节点)，另一个作为 BACKUP (备节点)。

MASTER 节点配置 (/etc/keepalived/keepalived.conf):


vrrp_script chk_nginx {
    script "/etc/keepalived/check_nginx.sh"
    interval 2
    weight 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0  # 修改为你的网卡接口
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.200  # 虚拟 IP 地址
    }
    track_script {
        chk_nginx
    }
}

BACKUP 节点配置 (/etc/keepalived/keepalived.conf):


vrrp_script chk_nginx {
    script "/etc/keepalived/check_nginx.sh"
    interval 2
    weight 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0  # 修改为你的网卡接口
    virtual_router_id 51
    priority 90  # 优先级低于 MASTER 节点
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.200  # 虚拟 IP 地址
    }
    track_script {
        chk_nginx
    }
}

关键配置项说明：

state: 指定节点状态，MASTER 或 BACKUP。
interface: 指定网卡接口，根据实际情况修改。
virtual_router_id: 虚拟路由 ID，MASTER 和 BACKUP 节点必须相同。
priority: 优先级，MASTER 节点必须高于 BACKUP 节点。
virtual_ipaddress: 虚拟 IP 地址，客户端访问的 IP 地址。
track_script: 指定监控脚本，用于检测 Nginx 服务状态。

创建 Nginx 状态检测脚本 (/etc/keepalived/check_nginx.sh):


#!/bin/bash

nginx_pid=`pidof nginx`

if [ -z "$nginx_pid" ]; then
    systemctl restart nginx
    sleep 2
    nginx_pid=`pidof nginx`
    if [ -z "$nginx_pid" ]; then
        systemctl stop keepalived
    fi
fi

赋予脚本执行权限：

sudo chmod +x /etc/keepalived/check_nginx.sh

重启 Keepalived 服务使配置生效：

sudo systemctl restart keepalived

高可用测试

配置完成后，我们可以进行高可用测试。首先，确保 MASTER 节点上的 Nginx 和 Keepalived 服务正常运行。然后，访问虚拟 IP 地址 (192.168.1.200)，检查是否能够正常访问网站。接下来，模拟 MASTER 节点故障，例如关闭 Nginx 服务或者直接关机。观察 BACKUP 节点是否能够自动接管虚拟 IP 地址，并继续提供服务。如果一切正常，说明高可用负载均衡配置成功。

vDisk云桌面解决方案的优势

在构建高可用负载均衡系统时，我们往往需要考虑后端服务器的配置和管理。传统的 VDI (Virtual Desktop Infrastructure) 架构需要大量的服务器资源和复杂的管理维护。而 vDisk 云桌面 解决方案则提供了一种全新的思路。 vDisk 云桌面 是一种基于本地计算资源的云桌面系统，它将计算任务放在本地设备上进行，而不是集中在服务器端。这样可以有效降低服务器的负载，提高性能，并减少网络延迟。想象一下，如果你的后端服务器是基于 vDisk 云桌面 构建的，那么即使一台服务器出现故障，用户仍然可以在其他服务器上快速启动桌面，继续工作，而无需承担漫长的