Nginx+Keepalived 高可用集群实战笔记

##（主备模式・前端部署・3 台 Tomcat 负载均衡・标准生产方案・无 LVS 版）

二、适用场景与架构说明

1. 适用需求

部署前后端分离项目，Nginx 托管前端静态资源
后端3 台 Tomcat / 应用服务，需要负载均衡 + 故障自愈
两台 Nginx 服务器：一主一备，实现入口高可用
主 Nginx 宕机，备机自动接管 VIP，业务无感知
拒绝 LVS/ipvsadm，追求简单、稳定、易维护

2. 最终架构（一层负载）

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客户端请求
    ↓
VIP：192.168.1.100（Keepalived负责漂移）
    ↓
Nginx主(192.168.1.10)  ←心跳→  Nginx备(192.168.1.11)
    ↓（同一时间仅一台工作）
Nginx upstream负载均衡
    ↓
Tomcat1(192.168.1.20:8080) Tomcat2(192.168.1.21:8080) Tomcat3备用(192.168.1.22:8080)

3. 核心结论

无需 LVS、无需 ipvsadm
Keepalived 仅做VIP 漂移高可用
Nginx 自带 7 层负载均衡，完全满足 Web 业务
生产环境中小项目标准最优方案

三、环境规划（示例 IP，你可直接替换）

表格

角色	IP 地址	作用
VIP 虚拟 IP	192.168.1.100	统一入口，自动漂移
Nginx 主节点	192.168.1.10	主入口服务器
Nginx 备节点	192.168.1.11	备用接管服务器
后端 Tomcat1	192.168.1.20:8080	后端应用节点 1
后端 Tomcat2	192.168.1.21:8080	后端应用节点 2
后端 Tomcat3	192.168.1.22:8080	备用应用节点

四、完整操作步骤（两台 Nginx 都执行，标主 / 备的单独执行）

步骤 1：安装 Nginx（主、备 Nginx 都执行）

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# CentOS/RHEL
yum install -y nginx

# 设置开机自启
systemctl enable nginx

步骤 2：安装 Keepalived（主、备 Nginx 都执行）

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yum install -y keepalived
systemctl enable keepalived

步骤 3：编写 Nginx 存活检测脚本（主、备都执行）

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vi /etc/keepalived/check_nginx.sh

#!/bin/bash
# 检测Nginx是否运行，挂掉则尝试重启，仍失败则让出VIP
nginx_num=$(ps -ef | grep nginx | grep -v grep | wc -l)
if [ $nginx_num -eq 0 ]; then
    systemctl start nginx
    sleep 2
    nginx_num=$(ps -ef | grep nginx | grep -v grep | wc -l)
    if [ $nginx_num -eq 0 ]; then
        systemctl stop keepalived
        exit 1
    fi
fi
exit 0

赋予执行权限：

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chmod +x /etc/keepalived/check_nginx.sh

步骤 4：配置 Nginx 主配置文件（主、备 Nginx 配置完全一致）

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vi /etc/nginx/nginx.conf

五、完整配置文件示例（直接复制可用）

1. Nginx 完整配置（nginx.conf）

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user nginx;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /run/nginx.pid;

events {
    worker_connections 1024;
    use epoll;
}

http {
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$upstream_addr"';

    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;

    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
    gzip on;

    # 后端3台Tomcat负载均衡集群
    upstream tomcat_cluster {
        server 192.168.1.20:8080 weight=5;
        server 192.168.1.21:8080 weight=5;
        server 192.168.1.22:8080 backup;  # 备用节点
    }

    server {
        listen 80;
        server_name 192.168.1.100; # 绑定VIP

        # 前端部署路径：访问 http://VIP/WEB/
        location /WEB/ {
            root /data/frontend/;
            index index.html;
            try_files $uri $uri/ /WEB/index.html; # Vue/React路由适配
        }

        # 后端API代理
        location /api/ {
            proxy_pass http://tomcat_cluster/;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

            proxy_connect_timeout 10s;
            proxy_read_timeout 30s;
            client_max_body_size 100m;
        }

        error_page 500 502 503 504 /50x.html;
        location = /50x.html {
            root /usr/share/nginx/html;
        }
    }
}

2. 前端目录创建（主、备都执行）

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mkdir -p /data/frontend/WEB
# 将前端打包文件放入 /data/frontend/WEB
chown -R nginx:nginx /data/frontend

3. Keepalived 主节点配置（192.168.1.10）

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mv /etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf.bak
vi /etc/keepalived/keepalived.conf

global_defs {
   router_id NGINX_MASTER
}

vrrp_script check_nginx {
    script "/etc/keepalived/check_nginx.sh"
    interval 2
    weight -20
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0  # 改为你的实际网卡名(ens33等)
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 123456
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.100/24
    }
    track_script {
        check_nginx
    }
}

4. Keepalived 备节点配置（192.168.1.11）

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global_defs {
   router_id NGINX_BACKUP
}

vrrp_script check_nginx {
    script "/etc/keepalived/check_nginx.sh"
    interval 2
    weight -20
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0  # 同主节点网卡
    virtual_router_id 51
    priority 80     # 优先级低于主
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 123456
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.100/24
    }
    track_script {
        check_nginx
    }
}

六、启动服务与验证

1. 检查 Nginx 配置并启动

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nginx -t
systemctl start nginx

2. 启动 Keepalived

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systemctl start keepalived

3. 高可用验证

查看 VIP 绑定：ip addr（正常在主节点）
访问测试：http://192.168.1.100/WEB/
主 Nginx 宕机测试：systemctl stop nginx
观察 VIP 自动漂移到备机，业务正常访问
后端 Tomcat 停机，Nginx 自动剔除故障节点

七、核心知识点总结（你所有疑问的答案）

VIP 漂移（Keepalived）
- 只负责入口高可用，主备机器间切换
- 不负责后端负载分发
LVS/ipvsadm
- 4 层负载工具，Web 场景完全不需要
- 仅用于 MySQL、Redis 等纯 TCP 服务
一层负载 vs 两层负载
- 你的架构：Nginx 一层负载，简单稳定
- LVS 架构：两层负载，大厂超大流量用
关键口诀

VIP 漂移管高可用，解决入口单点故障；LVS 是 4 层负载器，Web 项目无需使用；Nginx 自带负载均衡，前端后端都能管；主备切换靠 Keepalived，后端容错靠健康检查。