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背景
在现代分布式系统中，高可用性（High Availability, HA）是一个至关重要的设计目标。为了实现高可用性，通常会采用双中心或多中心架构，并结合负载均衡技术（如Nginx）和高可用工具（如Keepalived）来确保服务的连续性。然而，在高可用环境中进行服务管理时，可能会遇到一些复杂的问题，尤其是在批量关闭服务时。
本文将以一个实际的案例为基础，详细探讨如何优化Nginx服务管理脚本，以解决在高可用环境下批量关闭Nginx服务时遇到的问题。
问题描述
环境说明
- 双中心架构：每个中心有4台Web服务器，每台服务器上运行Nginx和Keepalived。
- VIP（虚拟IP）管理：每个中心通过Keepalived管理一个VIP，用于实现高可用性。
- 高可用演练：在演练过程中，需要关闭一个中心的所有Web服务器。
问题现象
在使用初始脚本批量关闭Nginx服务时，发现部分服务器的Nginx服务无法一次性关闭，需要多次执行关闭操作才能成功。经过分析，发现问题可能与Keepalived的VIP漂移过程有关。
问题分析
- Keepalived VIP漂移的影响：
- 当批量关闭Nginx服务时，Keepalived会检测到服务不可用，并将VIP漂移到其他节点。
- 在VIP漂移过程中，Nginx服务可能无法立即关闭，导致部分服务器需要多次执行关闭操作。
- 脚本的局限性：
- 初始脚本仅尝试关闭Nginx服务一次，未考虑VIP漂移过程中的延迟。
- 缺乏重试机制，无法应对服务关闭失败的情况。
初始脚本分析
以下是初始的Nginx服务管理脚本：
#!/bin/bash# 获取IP地址
IP_ADDRESS=$(hostname -I | awk '{print $1}')# 服务相关变量
SERVICE_NAME="nginx"
SERVICE_DIR="/app/metabank/nginx/sbin"
START_SCRIPT="nginx"
STOP_SCRIPT="nginx -s quit"
FORCE_STOP_SCRIPT="pkill -9 nginx"# 检查服务运行状态的函数
check_service_health() {if [ ! -d "$SERVICE_DIR" ]; thenecho "指定的服务目录不存在: $SERVICE_DIR"echo "非0"return 2fiif systemctl is-active --quiet "$SERVICE_NAME"; then# 服务正在运行return 0else# 服务未运行return 1fi
}# 输出服务的当前状态
print_status() {echo "--------------------------------------------------------------------------------"echo "| IP地址 | 服务名 | 状态 |"echo "--------------------------------------------------------------------------------"check_service_healthlocal status_code=$?local status="未知"case $status_code in0) status="运行中" ;;1) status="关闭" ;;2) status="服务目录不存在" ;;esacprintf "| %-18s | %-14s | %-8s |\n" "$IP_ADDRESS" "$SERVICE_NAME" "$status"echo "--------------------------------------------------------------------------------"echo "0"
}# 启动服务的函数
start_service() {local force=falseif [[ "$*" == *"FORCE"* ]]; thenforce=truefiif [ ! -d "$SERVICE_DIR" ]; thenecho "服务目录不存在：$SERVICE_DIR"echo "非0"return 1fiecho "正在检查并停止任何已存在的服务实例"stop_service FORCEecho "正在启动服务..."if systemctl start "$SERVICE_NAME"; thensleep 5check_service_healthif [ $? -eq 0 ]; thenecho "服务启动成功。"elseecho "服务启动失败，请检查日志。"echo "非0"return 1fielseecho "服务启动失败，请检查日志。"echo "非0"return 1fiecho "0"
}# 停止服务的函数
stop_service() {local force=falseif [[ "$*" == *"FORCE"* ]]; thenforce=truefiif [ ! -d "$SERVICE_DIR" ]; thenecho "服务目录不存在：$SERVICE_DIR"echo "非0"return 1fiif systemctl is-active --quiet "$SERVICE_NAME"; thenecho "正在尝试停止服务..."if systemctl stop "$SERVICE_NAME"; thensleep 3if ! systemctl is-active --quiet "$SERVICE_NAME"; thenecho "服务已成功停止。"elseif $force; thenecho "正在强制停止服务..."eval "$FORCE_STOP_SCRIPT"sleep 2if ! systemctl is-active --quiet "$SERVICE_NAME"; thenecho "服务已被强制停止。"elseecho "强制停止服务失败。"echo "非0"return 1fielseecho "尝试停止服务失败。"echo "非0"return 1fifielseif $force; thenecho "正在强制停止服务..."eval "$FORCE_STOP_SCRIPT"sleep 2if ! systemctl is-active --quiet "$SERVICE_NAME"; thenecho "服务已被强制停止。"elseecho "强制停止服务失败。"echo "非0"return 1fielseecho "服务停止命令执行失败。"echo "非0"return 1fifielseecho "无需停止服务，服务已处于停止状态。"fiecho "0"
}# 主执行逻辑
action=""
force=false# 解析参数
for arg in "$@"; docase "${arg^^}" inSTART|STOP|STATUS|CHECK)if [ "${arg^^}" = "CHECK" ]; thenaction="STATUS"elseaction="${arg^^}"fi;;FORCE)force=true;;*)echo "未知参数: $arg"echo "用法: $0 {start|stop|status|check} [FORCE]"echo "非0"exit 1;;esac
done# 如果单独使用 FORCE 参数，默认执行 stop FORCE
if [[ "$force" == true && -z "$action" ]]; thenaction="STOP"
fi# 执行操作
case "$action" inSTART)if $force; thenstart_service FORCEelsestart_servicefiprint_status;;STOP)if $force; thenstop_service FORCEelsestop_servicefiprint_status;;STATUS)print_status;;*)echo "用法: $0 {start|stop|status|check} [FORCE]"echo "非0"exit 1;;
esac
初始脚本的问题
- 缺乏重试机制：在关闭Nginx服务时，如果第一次关闭失败，脚本不会尝试再次关闭。
- 未考虑VIP漂移的延迟：在VIP漂移过程中，Nginx服务可能无法立即关闭，但脚本未对此进行处理。
优化方案
为了解决上述问题，我们对脚本进行了以下优化：
- 增加重试机制：
- 在关闭Nginx服务时，增加多次重试机制，定义间隔时间和重试次数变量。
- 通过重试机制，确保在VIP漂移过程中能够成功关闭Nginx服务。
- 保持脚本独立性：
- 不修改Keepalived的配置或脚本，保持Nginx服务管理的独立性。
以下是优化后的脚本：
#!/bin/bash# 获取IP地址
IP_ADDRESS=$(hostname -I | awk '{print $1}')# 服务相关变量
SERVICE_NAME="nginx"
SERVICE_DIR="/app/metabank/nginx/sbin"
START_SCRIPT="nginx"
STOP_SCRIPT="nginx -s quit"
FORCE_STOP_SCRIPT="pkill -9 nginx"# 定义间隔时间和重试次数
RETRY_INTERVAL=5 # 每次重试的间隔时间（秒）
MAX_RETRIES=5 # 最大重试次数# 检查服务运行状态的函数
check_service_health() {if [ ! -d "$SERVICE_DIR" ]; thenecho "指定的服务目录不存在: $SERVICE_DIR"echo "非0"return 2fiif systemctl is-active --quiet "$SERVICE_NAME"; then# 服务正在运行return 0else# 服务未运行return 1fi
}# 输出服务的当前状态
print_status() {echo "--------------------------------------------------------------------------------"echo "| IP地址 | 服务名 | 状态 |"echo "--------------------------------------------------------------------------------"check_service_healthlocal status_code=$?local status="未知"case $status_code in0) status="运行中" ;;1) status="关闭" ;;2) status="服务目录不存在" ;;esacprintf "| %-18s | %-14s | %-8s |\n" "$IP_ADDRESS" "$SERVICE_NAME" "$status"echo "--------------------------------------------------------------------------------"echo "0"
}# 启动服务的函数
start_service() {local force=falseif [[ "$*" == *"FORCE"* ]]; thenforce=truefiif [ ! -d "$SERVICE_DIR" ]; thenecho "服务目录不存在：$SERVICE_DIR"echo "非0"return 1fiecho "正在检查并停止任何已存在的服务实例"stop_service FORCEecho "正在启动服务..."if systemctl start "$SERVICE_NAME"; thensleep 5check_service_healthif [ $? -eq 0 ]; thenecho "服务启动成功。"elseecho "服务启动失败，请检查日志。"echo "非0"return 1fielseecho "服务启动失败，请检查日志。"echo "非0"return 1fiecho "0"
}# 停止服务的函数
stop_service() {local force=falseif [[ "$*" == *"FORCE"* ]]; thenforce=truefiif [ ! -d "$SERVICE_DIR" ]; thenecho "服务目录不存在：$SERVICE_DIR"echo "非0"return 1fiif systemctl is-active --quiet "$SERVICE_NAME"; thenecho "正在尝试停止服务..."if systemctl stop "$SERVICE_NAME"; thensleep 3if ! systemctl is-active --quiet "$SERVICE_NAME"; thenecho "服务已成功停止。"elseif $force; thenecho "正在强制停止服务..."eval "$FORCE_STOP_SCRIPT"sleep 2if ! systemctl is-active --quiet "$SERVICE_NAME"; thenecho "服务已被强制停止。"elseecho "强制停止服务失败。"echo "非0"return 1fielseecho "尝试停止服务失败。"echo "非0"return 1fifielseif $force; thenecho "正在强制停止服务..."eval "$FORCE_STOP_SCRIPT"sleep 2if ! systemctl is-active --quiet "$SERVICE_NAME"; thenecho "服务已被强制停止。"elseecho "强制停止服务失败。"echo "非0"return 1fielseecho "服务停止命令执行失败。"echo "非0"return 1fifielseecho "无需停止服务，服务已处于停止状态。"fi# 增加间隔时间后再次检查并关闭Nginxlocal retry_count=0while [ $retry_count -lt $MAX_RETRIES ]; doretry_count=$((retry_count + 1))echo "第${retry_count}次重试关闭Nginx服务..."echo "等待${RETRY_INTERVAL}秒后再次检查Nginx服务状态..."sleep $RETRY_INTERVALif systemctl is-active --quiet "$SERVICE_NAME"; thenecho "Nginx服务仍在运行，再次尝试停止..."if systemctl stop "$SERVICE_NAME"; thensleep 3if ! systemctl is-active --quiet "$SERVICE_NAME"; thenecho "服务已成功停止。"breakelseecho "再次尝试停止服务失败。"fielseecho "再次尝试停止服务失败。"fielseecho "Nginx服务已停止。"breakfidoneif [ $retry_count -eq $MAX_RETRIES ]; thenecho "已达到最大重试次数（${MAX_RETRIES}），停止服务失败。"echo "非0"return 1fiecho "0"
}# 主执行逻辑
action=""
force=false# 解析参数
for arg in "$@"; docase "${arg^^}" inSTART|STOP|STATUS|CHECK)if [ "${arg^^}" = "CHECK" ]; thenaction="STATUS"elseaction="${arg^^}"fi;;FORCE)force=true;;*)echo "未知参数: $arg"echo "用法: $0 {start|stop|status|check} [FORCE]"echo "非0"exit 1;;esac
done# 如果单独使用 FORCE 参数，默认执行 stop FORCE
if [[ "$force" == true && -z "$action" ]]; thenaction="STOP"
fi# 执行操作
case "$action" inSTART)if $force; thenstart_service FORCEelsestart_servicefiprint_status;;STOP)if $force; thenstop_service FORCEelsestop_servicefiprint_status;;STATUS)print_status;;*)echo "用法: $0 {start|stop|status|check} [FORCE]"echo "非0"exit 1;;
esac总结
通过增加重试机制，我们成功解决了在高可用环境下批量关闭Nginx服务时部分服务器无法一次性关闭的问题。这种优化方式不仅简单有效，而且保持了脚本的独立性，避免了与其他服务管理的耦合。
在实际运维工作中，面对复杂的生产环境，我们需要灵活运用各种技术手段，确保系统的高可用性和稳定性。希望这篇博客对大家在类似场景下的工作有所帮助。