什么是Nginx主备模式？

Nginx是一款高性能的HTTP和反向代理服务器，广泛用于负载均衡、静态文件服务以及作为HTTP服务器，在高可用性架构中，通过主备模式来确保服务的连续性显得尤为重要，Nginx的主备模式指的是利用Keepalived等工具实现的高可用性方案，其中主节点（Master）对外提供服务，而备份节点（Backup）则在主节点故障时迅速接替，从而保证系统的不间断运行。

为什么需要Nginx主备模式？

在分布式系统中，单点故障是最大的风险之一，如果Nginx服务器宕机，那么所有经过它反向代理的后端服务都将无法访问，通过主备模式，我们可以在一个Nginx节点发生故障时迅速切换到另一个备用节点，从而实现高可用性。

怎样实现Nginx的主备模式？

实现Nginx主备模式的常见方法是结合Keepalived，这是一个基于VRRP协议（Virtual Router Redundancy Protocol）来实现失败切换的软件，下面是详细的步骤和示例：

1. 环境准备

假设我们有以下三台虚拟机：

2. 安装Nginx和Keepalived

在所有服务器上执行以下命令以安装Nginx和Keepalived：

安装Nginx
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y nginx
安装Keepalived
sudo apt-get install -y keepalived

3. 配置Nginx

在nginx-server上，配置Nginx使用upstream模块来管理后端服务器：

http {
    upstream tomcat_server {
        server 192.168.10.116:8080 max_fails=2 fail_timeout=60s weight=2;
        server 192.168.10.50:8080 max_fails=2 fail_timeout=60s weight=1 backup;
    }
    server {
        listen 80;
        server_name localhost;
        location / {
            proxy_pass http://tomcat_server;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        }
    }
}

4. 配置Keepalived

在nginx-server和备份节点执行以下操作来配置Keepalived：

编辑/etc/keepalived/keepalived.conf文件：

vim /etc/keepalived/keepalived.conf

添加以下内容：

global_defs {
    router_id nginx-master                   # 唯一的路由器ID
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER                          # 状态设置为 master
    interface eth0                        # 绑定的网络接口
    virtual_router_id 51                   # 虚拟路由ID
    priority 100                           # 优先级，数值越大越优先
    advert_int 1                           # 健康检查的时间间隔
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass your_password            # 设置一个简单的密码进行认证
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.10.100                    # 虚拟IP地址
    }
}

对于备份节点，将state改为BACKUP，并将priority设为一个较低的值，如90。

5. 启动和测试

在nginx-server和备份节点分别启动Nginx和Keepalived：

sudo systemctl start nginx
sudo systemctl start keepalived

使用以下命令模拟故障切换：

sudo ip addr del 192.168.10.100 dev eth0    # 在主节点移除虚拟IP

备份节点应自动接管虚拟IP并继续提供服务，可以通过浏览器或curl命令测试服务的可用性。

通过上述步骤，我们可以利用Nginx和Keepalived实现高可用性的主备模式，此方案不仅能提高系统的稳定性，还能在主节点故障时迅速切换到备用节点，从而保证业务的连续性，在实际生产环境中，还可以根据需求进一步优化配置，如增加更多的健康检查和自动化脚本等。