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Keepalived+LVS实现LNMP网站的高可用部署

news 2025/7/11 8:41:38

目录

1、项目概述

1.1、项目背景

1.2、项目模块

1.3、项目工作原理

1.4、核心模块功能介绍

2、项目的部署

2.1、部署环境介绍

2.2、项目的拓扑结构

3、项目环境调试

3.1、基础网络配置

3.2、关闭防火墙和selinux

4、项目的部署

4.1、部署主备服务配置VIP虚拟ip（keepalived节点）

4.2、配置VIP回环接口(web节点和mariadb节点）

4.3、配置route路由和持久化配置（web节点和mariadb节点）

4.4、配置ARP抑制（web节点和mariadb节点）

4.5、搭建数据库主从复制服务器（Mariadb节点）

4.6、搭建web站点（web节点）

4.7、搭建NFS服务器

4.8、将NFS共享的文件挂载到两个WEB服务器中

5、项目功能的验证

5.1、验证主备切换

5.2、验证Mariadb的主从复制

5.3、验证挂载功能

5.4、验证LNMP网站

6、项目的适用场景

7、项目总结

1、项目概述

1.1、项目背景

随着互联网业务的快速发展，企业对网站的可用性、性能和稳定性提出了更高的要求。LNMP（Linux + Nginx + MySQL + PHP）架构因其轻量、高效和易扩展的特性，被广泛应用于中小型网站和互联网应用中。然而，单一服务器的 LNMP 架构存在单点故障风险，一旦服务器出现故障，整个网站将无法访问，导致业务中断。

为了解决这一问题，企业需要引入高可用（HA）解决方案，通过冗余和负载均衡技术，确保在部分组件故障时，系统仍能持续提供服务。Keepalived 和 LVS（Linux Virtual Server）的组合是一种经典的高可用解决方案，能够有效提升 LNMP 网站的可用性和负载能力

1.2、项目模块

（1）Keepalived 高可用模块

（2）LVS 负载均衡模块

（3）MariaDB 主从复制模块

（4）NFS 共享存储模块

（5）Web 服务器模块（Nginx+PHP）

1.3、项目工作原理

模块名称

实现原理

关联组件

Keepalived 高可用模块

基于 VRRP 协议，通过虚拟路由器（VRID）管理 VIP，主节点定期发送 VRRP 广播包，备用节点监听并接管

Keepalived（K1、K2）

VIP（虚拟 IP）

LVS 负载均衡模块

通过修改请求的 MAC 地址（DR 模式）或 IP 地址（NAT 模式）实现流量分发

LVS（K1、K2）

WEB1、WEB2

MariaDB 主从复制模块

主库将写操作记录到二进制日志（binlog），从库通过 I/O 线程和 SQL 线程同步数据

Mariadb-M（主库）

Mariadb-S（从库）

NFS 共享存储模块

将本地文件系统导出为网络文件系统，Web 服务器通过挂载访问

NFS 服务器

WEB1、WEB2

Web 服务器模块

Nginx 作为反向代理服务器，PHP 通过 FastCGI 模式与 Nginx 集成

WEB1（Nginx、PHP）

WEB2（Nginx、PHP）

1.4、核心模块功能介绍

模块名称

功能描述

Keepalived 高可用模块

- 实现 LVS 调度器的主备高可用

- 管理 VIP（虚拟 IP）

LVS 负载均衡模块

- 将客户端请求分发到后端 Web 服务器

- 支持多种负载均衡算法（加权轮询）

MariaDB 主从复制模块

- 实现数据库的高可用

- 主库负责写操作，从库负责读操作

NFS 共享存储模块

- 提供共享存储，确保 Web 服务器访问统一的文件资源

Web 服务器模块

- 处理客户端请求

- 运行 Nginx 和 PHP 服务

2、项目的部署

2.1、部署环境介绍

服务器角色

主机名IP

操作系统

组件

Keepalived-Master

192.168.157.18

Centos7

Keepalived+LVS

Keepalived-Slave

192.168.157.20

Centos7

Keepalived+LVS

Web-1

192.168.157.21

Centos7

Nginx+PHP

Web-2

192.168.157.22

Centos7

Nginx+PHP

Mariadb-Master

192.168.157.16

Centos7

Mariadb

Mariadb-Backup

192.168.157.17

Centos7

Mariadb

NFS

192.168.157.128

Rocky

NFS

VIP

192.168.157.100

192.168.157.200

2.2、项目的拓扑结构

 

3、项目环境调试

3.1、基础网络配置

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33#192.168.157.18 keepalived-Master
BOOTPROTO=static
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.157.18
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.157.2
DNS1=8.8.8.8
DNS2=114.114.114.114#192.168.157.20 keepalived-slave
BOOTPROTO=static
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.157.20
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.157.2
DNS1=8.8.8.8
DNS2=114.114.114.114#192.168.157.21 web-1
BOOTPROTO=static
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.157.21
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.157.2
DNS1=8.8.8.8
DNS2=114.114.114.114#192.168.157.22 web-2
BOOTPROTO=static
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.157.22
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.157.2
DNS1=8.8.8.8
DNS2=114.114.114.114#192.168.157.16 Mariadb-Master
BOOTPROTO=static
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.157.16
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.157.2
DNS1=8.8.8.8
DNS2=114.114.114.114#192.168.157.17 Master-Backup
BOOTPROTO=static
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.157.17
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.157.2
DNS1=8.8.8.8
DNS2=114.114.114.114#192.168.157.128 NFS

3.2、关闭防火墙和selinux

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
vim /etc/sysconfig/selinux
修改SELINUX=disabled
reboot

4、项目的部署

4.1、部署主备服务配置VIP虚拟ip（keepalived节点）

#安装keepalived ipvsadm
modprobe  ip_vs
yum -y install keepalived ipvsadm
vim /etc/keepalived/keepalived.conf#keepalived
global_defs {router_id centos01   #keepalived-Backup修改为centos02
}
vrrp_instance VI_1 {state MASTER     #keepalived-Backup修改为Backupinterface ens33virtual_router_id  10
priority 100    #keepalived-Backup修改为50advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {192.168.157.100 dev ens33 label ens33:0192.168.157.200 dev ens33 label ens33:1}
}
virtual_server 192.168.157.100 80 {delay_loop 15lb_algo wrrlb_kind DR
!    persistence_timeout 50protocol TCPreal_server 192.168.157.21 80 {weight 1TCP_CHECK {connect_port 80connect_timeout 3nb_get_retry 3delay_before_retry 4}}real_server 192.168.157.22 80 {weight 1TCP_CHECK {connect_port 80connect_timeout 3nb_get_retry 3delay_before_retry 4}}
}
virtual_server 192.168.157.200 3306 {delay_loop 6lb_algo wrrlb_kind DRprotocol TCPreal_server 192.168.157.16 3306 {weight 1TCP_CHECK {connect_port 3306connect_timeout 5nb_get_retry 3delay_before_retry 3}}real_server 192.168.157.17 3306 {weight 1TCP_CHECK {connect_port 3306connect_timeout 5nb_get_retry 3delay_before_retry 3}}
}#启动服务
systemctl restart keepalived
systemctl enable keepalived#查看
ip a

4.2、配置VIP回环接口(web节点和mariadb节点）

#修改网络配置文件
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.157.100  #mariadb节点改成192.168.157.200
NETMASK=255.255.255.255
NETWORK=127.0.0.0
# If you're having problems with gated making 127.0.0.0/8 a martian,
# you can change this to something else (255.255.255.255, for example)
BROADCAST=127.255.255.255
ONBOOT=yes
NAME=lo:0#启动lo:0
ifup lo:0#查看IP设置
ip a show lo:0#连通性测试
ping -c 4 192.168.157.100   #mariadb节点改成192.168.157.200

4.3、配置route路由和持久化配置（web节点和mariadb节点）

#添加启动任务
vim /etc/rc.local 
添加/sbin/route add -host 192.168.157.100 dev lo:0 #mariadb节点改为192.168.157.200#查看route
route -n

4.4、配置ARP抑制（web节点和mariadb节点）

#配置内核参数
vim /etc/sysctl.conf
添加如下内容：
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1 
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2 
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1 
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2 
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1 
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2#查看
sysctl -p

4.5、搭建数据库主从复制服务器（Mariadb节点）

#Mariadb-Master服务器
#yum安装mariadb服务
yum install -y mariadb-server#启动数据库服务
systemctl restart mariadb#修改mariadb配置文件
vim /etc/my.cnf[mysqld]
server_id=1 # ID号
binlog_format=row   # 基于行复制
log-bin=/data/bin/mysql-bin # 生成二进制文件的目录与格式#创建二进制文件存放的目录
mkdir /data/bin#授予目录所属关系
chown mysql.mysql /data/bin/ -R#重新启动mariadb服务
systemctl restart mariadb#执行安全脚本
mysql_secure_installation# 进入数据库
mysql -uroot -p# 添加slave复制权限
grant replication slave on *.* to repluser@'%' identified by '123456';# 刷新权限
flush privileges;# 重置master二进制文件大小
reset master;# 查看并记录
show master logs; 

#Mariadb-Slave服务器
#yum安装mariadb服务
yum install -y mariadb-server#启动数据库服务
systemctl restart mariadb#修改mariadb配置文件
vim /etc/my.cnf[mysqld]
server_id=2 # ID号
read_only   # 只读#重新启动mariadb服务
systemctl restart mariadb#执行安全脚本
mysql_secure_installation# Slave节点添加同步Master数据库的语句
CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.157.16', MASTER_USER='repluser', MASTER_PASSWORD='123456',MASTER_PORT=3306,MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001', MASTER_LOG_POS=245;# 启用从节点
slave start;# 状态查看
show slave status\G;

#测试
# Master节点创建一个darius数据库
create database darius;# Slave查看，如同步成功，则主从复制创建完成
show databases;

4.6、搭建web站点（web节点）

#编写nginx编译安装脚本
vim nginx.sh#!/bin/bash
# 安装依赖包
yum install -y vim lrzsz tree screen psmisc lsof tcpdump wget ntpdate gcc gcc-c++ glibc glibc-devel pcre pcre-devel openssl openssl-devel systemd-devel net-tools iotop bc zip unzip zlib-devel bash-completion nfs-utils automake libxml2 libxml2-devel libxslt libxslt-devel perl perl-ExtUtils-Embed &>/dev/null
# 下载 Nginx 源码包
wget https://nginx.org/download/nginx-1.14.2.tar.gz &>/dev/null
# 解压并进入 Nginx 目录
tar -zxvf nginx-1.14.2.tar.gz &>/dev/null
cd nginx-1.14.2/
# 配置 Nginx
./configure \--prefix=/apps/nginx \--user=nginx \--group=nginx \--with-http_ssl_module \--with-http_v2_module \--with-http_realip_module \--with-http_stub_status_module \--with-http_gzip_static_module \--with-pcre \--with-stream \--with-stream_ssl_module \--with-stream_realip_module &>/dev/null
# 编译并安装 Nginx
make && make install
# 创建 Nginx 用户
useradd nginx -s /sbin/nologin -u 2000
# 设置 Nginx 目录权限
chown nginx.nginx -R /apps/nginx/
# 输出 Nginx 版本信息
echo -e "\n=======================版本==================================\n"
/apps/nginx/sbin/nginx -V# 给脚本添加执行权限
chmod a+x nginx.sh# 启动安装脚本
./nginx.sh# 成功安装Nginx，做nginx命令软链接
ln -sv /apps/nginx/sbin/nginx /usr/sbin/# 启动Nginx
Nginx# 查看80端口
ss -ntl# 修改Nginx配置文件，使其开启php页面访问功能
vim /apps/nginx/conf/nginx.conf
2 user  nginx nginx;9 pid        logs/nginx.pid;
35    server {36         listen       80;37         server_name  _;
38         charset utf-8;42         location / {43             root   /apps/nginx/html;44             index  index.php index.html index.htm;45         }64         location ~ \.php$ {65             root           /apps/nginx/html;66             fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;67             fastcgi_index  index.php;68    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $document_root$fastcgi_script_name;69             include        fastcgi_params;70         }# 编写php状态页面
vim /apps/nginx/html/index.php
<?php
phpinfo();
?># 重新加载Nginx配置文件
nginx -t && nginx -s reload# 安装php-fpm模块
yum install -y php-fpm php-mysql# 编写php-fpm模块配置文件
vim /etc/php-fpm.d/www.conf12 listen = 127.0.0.1:900033 listen.mode = 066639 user = nginx41 group = nginx# 启动php-fpm
systemctl restart php-fpm# 9000端口查看
ss -ntl#浏览器输入web节点的ip或者192.168.157.100
192.168.157.21
192.168.157.22
192.168.157.100

4.7、搭建NFS服务器

#安装nfs-utils
sudo dnf install nfs-utils -y# 修改NFS配置文件，设置将要共享的目录
vim /etc/exports
/data *(rw,no_root_squash)# 重新启动NFS服务，并设置开机启动
systemctl restart nfs
systemctl enable nfs
#加载
exportfs -a# 查看NFS共享目录
exportfs -v

4.8、将NFS共享的文件挂载到两个WEB服务器中

# 写入fstab文件中，开机自动挂载
vim /etc/fstab 
192.168.157.128:/data /apps/nginx/html nfs _netdev,defaults 0 0#挂载
mount -a# 查看挂载情况
df -h

 

5、项目功能的验证

5.1、验证主备切换

#查看主ip

#在keepalived-Master上停止keepalived，在备主机上查看IP

systemctl stop keepalived

5.2、验证Mariadb的主从复制

#在Mariadb-Master上创建一个数据库

create database zyz；

#在Mariadb-Backup上查看

slave start;
show databases;

5.3、验证挂载功能

#在NFS服务器中创建一个文件

cd /data/
touch 111.txt

 #在web服务器中查看

ls /apps/nginx/html

5.4、验证LNMP网站

#在NFS服务器中搭建wordpress

#解压wordpress包
unzip wordpress-4.7.3.zip#将wordpress包内文件移动到共享目录中，进行共享
mv wordpress/* /data/
cd /data/# 生成wordpress配置文件
mv wp-config-sample.php wp-config.php# 修改wordpress配置文件
[root@NFS data]#vim wp-config.php
...
/** WordPress数据库的名称 */
define('DB_NAME', 'wordpress');/** MySQL数据库用户名 */
define('DB_USER', 'wpuser');/** MySQL数据库密码 */
define('DB_PASSWORD', '123456');/** MySQL主机 */
define('DB_HOST', '192.168.157.200');/** 创建数据表时默认的文字编码 */
define('DB_CHARSET', 'utf8');#查看解压文件,主要是index.php
ls

 #创建对应数据库-在Mariadb-Master服务器

#创建wordpress数据库
CREATE DATABASE wordpress;#创建wpuser用户
CREATE USER 'wpuser'@'%' IDENTIFIED BY '123456';#授予用户对数据库的所有权限
GRANT ALL PRIVILEGES ON wordpress.* TO 'wpuser'@'%';#刷新权限
FLUSH PRIVILEGES;

#浏览器输入192.168.157.100

#登入测试

#重新登入192.168.157.100

#最终结果

 

6、项目的适用场景

Keepalived+LVS组合适用于对网站高可用性要求较高的LNMP架构场景，主要解决以下问题：

单点故障：避免因单台服务器宕机导致服务中断

负载均衡：合理分配流量到多台后端服务器

故障自动切换：主服务器故障时自动切换到备用服务器

网络层高可用：通过VIP（虚拟IP）对外提供服务，隐藏后端服务器细节

7、项目总结

当我们访问某个网站的时候可以在浏览器中输入IP或者域名链接到Web Server进行访问，如果这个Web Server挂了，那么整个系统都无法使用，用户也就不能进行正常的访问，这种情况将对公司产生一定的影响。这就是我们常说的系统中的单点故障。这部分的单点故障可以通过引入负载均衡器和至少另一个Web Server来缓解。同时由于有多台服务器同时提供服务，也加大了系统的负载能力提高了性能

  因此我们采用LVS的负载均衡技术，将前端请求按照设定规则调度到后端服务器，并与keepalived相结合实现高可用负载均衡

http://www.dtcms.com/a/272663.html

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