【双机高可用部署方案-前后端部署】

1. 引言

在工业物联网场景中，起重机安全监控系统的稳定运行直接关系到生产安全。本文将基于一套真实的双机高可用部署方案，详细讲解后端服务（Spring Boot）与前端应用（Vue + Nginx）在 Linux 服务器上的部署、配置与维护全流程。无论你是运维工程师还是全栈开发者，都能从中获得可直接落地的实践经验。

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2. 系统架构与高可用设计

本平台部署于 两台物理工控机（Node A 与 Node B） 上，采用高可用架构设计，确保监控系统和数据采集的不间断运行。

2.1 核心设计方案

1. 双节点冗余部署：Node A 和 Node B 分别部署完整的前端（Nginx 静态托管）和后端（Spring Boot 服务）程序。
2. 底层数据库实时同步（达梦双写） ：
   • 底层达梦数据库（DM8）配置了 Data Watch 双机热备 物理归档同步方案。
   • 数据在主库（Primary）与备库（Standby）之间进行实时双写与增量对齐，确保数据一致性。
3. 本地化数据库访问 ：
   • 为了保证高性能与服务高内聚，每一个节点的 Spring Boot 服务仅连接自己本机的数据库服务 （连接配置为 127.0.0.1:5236）。
   • Node A 的后端仅读写 Node A 的数据库，Node B 的后端仅读写 Node B 的数据库。
4. 网络层 Keepalived 高可用 ：
   • 在两台工控机上配置 Keepalived，设置统一的 虚拟 IP（VIP: 192.160.6.9）。
   • 所有外部访问流量（用户浏览器、PLC 数据写入等）全部通过 VIP 进行接入。
   • 虚拟 IP 会漂移并绑定到当前的"主节点"。当主节点发生硬件故障、网络故障或 Spring Boot 服务挂掉时，虚拟 IP 会自动漂移到备用节点，实现秒级无感知切换。

2.2 软硬件配置要求

• 硬件设备：2 台物理工控机（Node A 与 Node B）
• 操作系统：银河麒麟操作系统（Kylin OS，基于 Linux 内核）
• 数据库系统：达梦数据库 DM8（配置 Data Watch 主备同步）
• 主要运行软件 ：
  • JDK 1.8（后端服务运行环境）
  • Nginx（前端静态托管及反向代理服务）
  • Keepalived（虚拟 IP 漂移及高可用路由）

2.3 系统架构拓扑图

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工控机 Node A - 192.160.6.7 (当前主节点)
统一访问虚拟 IP: 192.160.6.9
反向代理 /crane-monitor
连接本机库 127.0.0.1
反向代理 /crane-monitor
连接本机库 127.0.0.1
达梦 Data Watch 实时双写同步
转发流量 (主路由)
故障时漂移绑定 (备路由)
客户端 / 用户浏览器 / PLC设备
Keepalived 虚拟 IP
Nginx 业务端口 8888
Spring Boot 端口 82
本地达梦数据库 5236 - 主库
Nginx 业务端口 8888
Spring Boot 端口 82
本地达梦数据库 5236 - 备库

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3. 后端部署手册 (monitor-server)

3.1 部署环境要求

• 操作系统：银河麒麟操作系统 (Kylin OS)
• JDK 版本 ：JDK 8 (OpenJDK 或 Oracle JDK，安装路径如：/home/server/soft/java)
• 数据库：达梦数据库 DM8（配置为本地高可用）
• 高可用 VIP ：Keepalived 虚拟 IP (192.160.6.9)

3.2 目录规划

在部署服务器上创建后端服务目录：

• 服务器路径 ：/home/server/soft/crane/backend

目录结构：

/home/server/soft/crane/backend/
├── monitor-server-1.0-SNAPSHOT.jar   # 后端 jar 包
└── logs/                             # 日志存放目录（需手动创建或由服务自动生成）
    ├── stdout.log                    # 系统运行日志 / 标准输出日志
    ├── gc.log                        # JVM 垃圾回收日志
    └── heapdump.hprof                # OOM 堆内存快照文件（仅在发生内存溢出时生成）

3.3 编译、打包与文件分发

1. 本地编译打包：

   在开发环境或集成构建环境的项目根目录下，执行 Maven 打包命令：

   mvn clean package -Dmaven.test.skip=true

   打包完成后，将在项目子模块 monitor-server/target/ 目录下生成可运行的二进制 Jar 包：monitor-server-1.0-SNAPSHOT.jar。

2. 创建服务器部署路径：

   在服务器上，使用 mkdir 命令创建后端项目目录和日志目录：

   mkdir -p /home/server/soft/crane/backend/logs

3. 分发并上传包文件：

   通过 SFTP/SCP 等工具，将打包好的 monitor-server-1.0-SNAPSHOT.jar 上传到服务器的部署路径 /home/server/soft/crane/backend/ 下。

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3.4 Systemd 守护进程配置

在包文件上传完成后，需要在服务器上配置 Systemd 守护进程服务，以确保程序在后台自动运行并具备异常自愈和开机自启的能力。

3.4.1 创建并配置服务文件

在服务器 /etc/systemd/system 目录下创建服务配置文件 monitor.service：

sudo vi /etc/systemd/system/monitor.service

写入以下配置内容：

[Unit]
Description=Crane Monitor Backend Service
After=syslog.target network.target

[Service]
Type=simple
User=root
WorkingDirectory=/home/server/soft/crane/backend
# 注意：请确认 /home/server/soft/java/bin/java 为您服务器上实际的 java 命令绝对路径
ExecStart=/home/server/soft/java/bin/java -server -Xms512m -Xmx1024m -XX:MetaspaceSize=128m -XX:MaxMetaspaceSize=256m -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=200 -XX:+ParallelRefProcEnabled -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/home/server/soft/crane/backend/logs/heapdump.hprof -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/home/server/soft/crane/backend/logs/gc.log -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=5 -XX:GCLogFileSize=20M -Dfile.encoding=UTF-8 -Djava.awt.headless=true -jar monitor-server-1.0-SNAPSHOT.jar

SuccessExitStatus=143
Restart=always
RestartSec=5s

[Install]
WantedBy=multi-user.target

3.4.2 启动守护进程服务

配置完成后，依次执行以下命令加载、启动服务并设置开机自动启动：

# 重新加载 Systemd 配置以识别新创建的 monitor.service
systemctl daemon-reload

# 启动后端服务
systemctl start monitor.service

# 设置服务为开机自启动
systemctl enable monitor.service

3.4.3 服务管理常用命令

在后续维护中，您可以通过以下命令来管理后端服务的运行状态：

• 停止服务：

  systemctl stop monitor.service

• 重启服务：

  systemctl restart monitor.service

• 查看服务运行状态：

  systemctl status monitor.service

• 禁用开机自启：

  systemctl disable monitor.service

• 查看实时应用日志 (journalctl)：

  journalctl -u monitor.service -f

3.4.4 服务部署验证

服务启动后，进行以下步骤验证部署是否成功：

• 运行状态检查 ：执行 systemctl status monitor.service 观察输出中的 Active: active (running) 状态。

• 服务端口监听检查 ：执行以下命令，确认后端服务的 82 端口是否处于监听状态：

  netstat -ntlp | grep 82

• 应用健康度联调检查：通过 HTTP 访问 Spring Boot 提供的 Actuator 端点：

  curl http://127.0.0.1:82/crane-monitor/actuator/health

  (如果返回 {"status":"UP",...}，则表示后端应用已经成功运行，且本地达梦数据库（DM8）连接完全正常。)

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4. 前端部署手册 (monitor-ui)

4.1 部署环境要求

• 构建环境：Node.js (推荐 v14.x 或 v16.x) + npm/yarn
• 运行环境：Nginx (建议 1.18.0+)
• 前端静态文件部署路径 ：/home/server/soft/crane/frontend/dist

4.2 前端打包

1. 安装依赖：

   在本地或构建机的 monitor-ui 目录下执行依赖安装：

   npm install
   # 或使用 yarn
   yarn install

2. 生产构建：

   执行前端打包编译命令：

   npm run build
   # 或使用 yarn
   yarn build

   编译完成后会在 monitor-ui/ 下生成 dist/ 目录。

3. 上传至服务器：

   将 dist/ 目录打包（如 dist.tar 或 dist.zip）并上传至服务器，解压到 /home/server/soft/crane/frontend/dist。确保在该目录下可以直接看到 index.html 和 assets/ 文件夹。

4.3 Nginx 配置

4.3.1 Nginx 全局配置说明

如果服务器尚未配置 Nginx，可以使用以下配置作为 Nginx 主配置文件 nginx.conf 的标准配置。主配置文件的常见路径为：/home/server/soft/nginx/conf/nginx.conf 或 /etc/nginx/nginx.conf。

user server;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /run/nginx.pid;
# Load dynamic modules. See /usr/share/nginx/README.dynamic.
include /usr/share/nginx/modules/*.conf;

events {
    worker_connections 1024;
}

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

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

    sendfile            on;
    tcp_nopush          on;
    tcp_nodelay         on;
    keepalive_timeout   65;
    types_hash_max_size 2048;

    include             mime.types;
    default_type        application/octet-stream;

    # Load modular configuration files from the /etc/nginx/conf.d directory.
    # See http://nginx.org/en/docs/ngx_core_module.html#include
    # for more information.
    include /home/server/soft/nginx/conf/conf.d/*.conf;

# Settings for a TLS enabled server.
#
#    server {
#        listen       443 ssl http2 default_server;
#        listen       [::]:443 ssl http2 default_server;
#        server_name  _;
#        root         /usr/share/nginx/html;
#
#        ssl_certificate "/etc/pki/nginx/server.crt";
#        ssl_certificate_key "/etc/pki/nginx/private/server.key";
#        ssl_session_cache shared:SSL:1m;
#        ssl_session_timeout  10m;
#        ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
#        ssl_prefer_server_ciphers on;
#
#        # Load configuration files for the default server block.
#        include /etc/nginx/default.d/*.conf;
#
#        include /etc/nginx/default.d/*.conf;
#
#        location / {
#        }
#
#        error_page 404 /404.html;
#            location = /40x.html {
#        }
#
#        error_page 500 502 503 504 /50x.html;
#            location = /50x.html {
#        }
#    }

}

4.3.2 项目专用配置 (crane-monitor.conf)

在 /home/server/soft/nginx/conf/conf.d/ 目录下创建项目的 Nginx 配置文件 crane-monitor.conf。内容如下：

server {
    # 监听起重机监控平台指定的业务端口
    listen       8888; 
    server_name  _; 

    # 1. 静态资源托管配置
    location / {
        root /home/server/soft/crane/frontend/dist; 
        try_files $uri $uri/ @router;
        index index.html; 
    }    

    # 支持 Vue Router HTML5 History 模式的路由重定向
    location @router {
        rewrite ^.*$ /index.html last;
    }

    # 2. 后端接口反向代理配置
    location /crane-monitor {
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        
        # 代理到本地运行的 Spring Boot 后端服务端口 (82)
        proxy_pass http://127.0.0.1:82/crane-monitor; 
        
        # 支持 WebSocket 连接（起重机实时数据推送）
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection "upgrade";
        proxy_set_header Origin "";
    }
}

4.3.3 Nginx Systemd 守护进程配置

为了将 Nginx 配置为系统守护进程并实现开机自启，请在 /etc/systemd/system/ 目录下创建 nginx.service 文件：

sudo vi /etc/systemd/system/nginx.service

写入以下配置内容：

[Unit]
Description=The NGINX HTTP and reverse proxy server (Custom)
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target

[Service]
Type=forking
# 对应您 nginx.conf 中配置的 pid 路径
PIDFile=/run/nginx.pid
# 启动前进行配置文件语法检查
ExecStartPre=/home/server/soft/nginx/sbin/nginx -t -c /home/server/soft/nginx/conf/nginx.conf
# 启动命令
ExecStart=/home/server/soft/nginx/sbin/nginx -c /home/server/soft/nginx/conf/nginx.conf
# 重载配置命令
ExecReload=/home/server/soft/nginx/sbin/nginx -s reload -c /home/server/soft/nginx/conf/nginx.conf
# 停止命令
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target

4.3.4 Nginx 服务管理与重启生效

配置好 nginx.service 后，可以使用以下 Systemd 命令管理 Nginx 服务：

• 重新加载 Systemd 配置：

  systemctl daemon-reload

• 启动 Nginx 服务：

  systemctl start nginx.service

• 停止 Nginx 服务：

  systemctl stop nginx.service

• 重启 Nginx 服务：

  systemctl restart nginx.service

• 重新加载 Nginx 配置 (平滑重载，不中断连接)：

  systemctl reload nginx.service

• 设置 Nginx 开机自启：

  systemctl enable nginx.service

• 查看 Nginx 服务状态：

  systemctl status nginx.service

(注：如果尚未配置 nginx.service 守护进程，也可以通过原生命令进行配置文件检查与平滑重启：)

# 验证 nginx 配置文件语法是否正确
/home/server/soft/nginx/sbin/nginx -t -c /home/server/soft/nginx/conf/nginx.conf

# 重新加载 Nginx 配置
/home/server/soft/nginx/sbin/nginx -s reload -c /home/server/soft/nginx/conf/nginx.conf

---

5. 部署验证与联调测试

5.1 联调步骤

1. 打开浏览器，输入访问地址（若 Keepalived 已配置，则访问虚拟 IP