Nginx主从详解

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一颗小谷粒 发表于 2025/07/31 18:58:29 2025/07/31
【摘要】 Nginx主从详解Nginx主从架构通过冗余备份和故障自动转移机制实现高可用性,结合Keepalived工具管理虚拟IP(VIP),确保服务持续运行。以下是详细解析及案例实践:一、核心原理与价值架构组成主节点(Master)绑定VIP,处理核心流量。从节点(Backup)监控主节点状态,故障时接管VIP。Keepalived基于VRRP协议实现心跳检测、VIP漂移和健康检查。故障转移流程阶段...

Nginx主从详解


Nginx主从架构通过冗余备份故障自动转移机制实现高可用性,结合Keepalived工具管理虚拟IP(VIP),确保服务持续运行。以下是详细解析及案例实践:


一、核心原理与价值

  1. 架构组成

    • 主节点(Master)
      绑定VIP,处理核心流量。
    • 从节点(Backup)
      监控主节点状态,故障时接管VIP。
    • Keepalived
      基于VRRP协议实现心跳检测、VIP漂移和健康检查。
  2. 故障转移流程

    • 阶段1(正常)
      VIP在主节点,Keepalived广播存活状态。
    • 阶段2(主节点故障)
      主机宕机、Nginx进程崩溃或网络中断。
    • 阶段3(切换)
      从节点检测不到心跳→抢占VIP→成为新主节点(耗时1-2秒)。
  3. 核心价值

    • 消除单点故障
      主从切换保障服务连续性。
    • 无缝体验
      用户无感知切换,提升系统可靠性。

二、配置实战(Linux环境)

1. Keepalived主节点配置

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER          # 角色为主
    interface ens33       # 网卡名称(需根据服务器调整)
    virtual_router_id 51  # 路由ID(主从需一致)
    priority 100          # 优先级(主>从)
    advert_int 1          # 心跳间隔
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111     # 认证密码
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.17.50     # 虚拟IP(VIP)
    }
    track_script {
        chk_nginx         # 关联Nginx健康检查脚本
    }
}

2. Keepalived从节点配置

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP          # 角色为备
    priority 90           # 优先级低于主节点
# 其他配置与主节点一致(virtual_router_id、authentication等)
}

3. Nginx健康检查脚本 (/etc/keepalived/nginx_check.sh)

#!/bin/bash
A=`ps -C nginx --no-header | wc -l`
if [ $A -eq 0 ]; then
    /usr/local/nginx/sbin/nginx  # 尝试重启Nginx
sleep 2
if [ `ps -C nginx --no-header | wc -l` -eq 0 ]; then
        killall keepalived       # 重启失败则停止Keepalived,触发VIP漂移
fi
fi

关键点

  • 脚本需赋予执行权限:chmod +x /etc/keepalived/nginx_check.sh
  • 在Keepalived配置中通过 vrrp_script 调用。


:双主模式

通过配置两个VIP,让两台Nginx同时工作(非主备),实现负载分担:

# 节点1配置(第一个VIP为主)
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    virtual_ipaddress { 192.168.10.100 }
}
# 节点2配置(第二个VIP为主)
vrrp_instance VI_2 {
    state MASTER
    virtual_ipaddress { 192.168.10.200 }
}

优势

  • 资源利用率更高,两台服务器均处理流量。
  • 任一节点故障时,另一节点接管全部VIP。


四、案例分析与最佳实践

场景:电商网站高可用架构

  • 需求
    避免Nginx单点故障导致服务中断。
  • 部署:
    1. 两台服务器(IP: 192.168.17.129/131)安装Nginx+Keepalived。
    2. 配置VIP为 192.168.17.50,用户访问该IP而非具体服务器。
    3. 后端Web服务(如Tomcat)通过Nginx负载均衡(upstream配置)。
  • 故障模拟:
    • 关闭主节点Nginx → 脚本检测到进程消失 → 重启Nginx失败 → Keepalived停止 → VIP漂移到从节点 → 服务恢复(2秒内)。

最佳实践

  1. 配置一致性
    主从节点的Nginx配置需完全同步,避免切换后功能异常。
  2. 安全加固
    关闭防火墙和SELinux(生产环境需按需调整规则):
    systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld
    setenforce 0 && sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config
  3. 日志监控
    定期检查Nginx和Keepalived日志,定位潜在问题。

五、主从 vs 双主模式对比

特性 主从模式 双主模式
资源利用率
备份节点闲置
所有节点均处理流量
配置复杂度
简单
需维护多个VIP
适用场景
流量稳定的小型应用
高并发、需负载分担的场景
故障影响范围
主节点故障后切换
单节点故障影响部分VIP

推荐选择

  • 追求简单高可用 → 主从模式
  • 追求性能最大化 → 双主模式。

通过上述配置和案例,Nginx主从架构可有效解决单点故障问题。实际部署时,需结合业务流量、服务器资源及运维复杂度综合选择模式。

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