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      Nginx PHP MySQL雙機互備、全自動切換方案

       shaolong007 2009-09-07

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      在生產(chǎn)應(yīng)用中,某臺“Nginx+PHP+MySQL”接口數(shù)據(jù)服務(wù)器,扮演的角色十分重要,如果服務(wù)器硬件或Nginx、MySQL發(fā)生故障,而短時間內(nèi)無法恢復(fù),后果將非常嚴(yán)重。為了避免單點故障,我設(shè)計了此套方案,編寫了failover.sh腳本,實現(xiàn)了雙機互備、全自動切換,故障轉(zhuǎn)移時間只需幾十秒。

        一、雙機互備、全自動切換方案:
        1、拓?fù)鋱D:

        

          
          2、解釋:
        (1)、假設(shè)外網(wǎng)域名blog.s135.com解析到外網(wǎng)虛擬IP 72.249.146.214上,內(nèi)網(wǎng)hosts設(shè)置db10對應(yīng)內(nèi)網(wǎng)虛擬IP 192.168.146.214

        (2)、默認(rèn)情況下,由主機綁定內(nèi)、外網(wǎng)虛擬IP,備機作為備份,當(dāng)主機的MySQL、Nginx或服務(wù)器出現(xiàn)故障無法訪問時,備機會自動接管 內(nèi)、外網(wǎng)虛擬IP。兩臺服務(wù)器都啟動負(fù)責(zé)監(jiān)控、自動切換虛擬IP的守護(hù)進(jìn)程/usr/bin/nohup /bin/sh /usr/local/webserver/failover/failover.sh 2>&1 > /dev/null &

        (3)、主機和備機上的MySQL服務(wù)器互為主從,互相同步。在主機處于活動狀態(tài)(即由主機綁定虛擬IP)時,讀寫主機的MySQL,寫到主機 的數(shù)據(jù)會同步到備機;在備機處于活動狀態(tài)時,讀寫備機的MySQL,寫到備機的數(shù)據(jù)會同步到主機(如果主機上的MySQL死掉暫時無法同步,主機上的 MySQL恢復(fù)后,數(shù)據(jù)會自動從備機上同步過來,反之亦然)。

        (4)、主機處于活動狀態(tài)時,每20秒會把/data0/htdocs/(網(wǎng)頁、程序、圖片存放目錄)、/usr/local /webserver/php/etc/(php.ini等配置文件目錄)、/usr/local/webserver/nginx/conf /(Nginx配置文件目錄)三個目錄下的文件通過rsync推送到備機服務(wù)器上的對應(yīng)目錄(增量推送,兩臺服務(wù)器上一樣的文件不會重復(fù)推送),反之如果 備機處于活動狀態(tài)時,每20秒會嘗試把文件推送到主機。rsync的配置文件見兩臺服務(wù)器的/etc/rsyncd.conf,rsync守護(hù)進(jìn)程的啟動 命令為rsync --daemon

      3、自動切換流程
        (1)、主機默認(rèn)綁定內(nèi)、外網(wǎng)虛擬IP,當(dāng)主機的MySQL、Nginx無法訪問 或服務(wù)器宕機,主機上的failover.sh守護(hù)進(jìn)程會自動摘除自己綁定的內(nèi)、外網(wǎng)虛擬IP(如果主機上的failover.sh死掉,無法摘除自己綁 定的虛擬IP也沒關(guān)系),備機上的failover.sh守護(hù)進(jìn)程會自動接管備機原來綁定的內(nèi)、外網(wǎng)虛擬IP,并發(fā)送ARPing包給內(nèi)、外網(wǎng)網(wǎng)關(guān)更新 MAC,強行接管。

        (2)、備機綁定虛擬IP后,會發(fā)送ARPing包給內(nèi)、外網(wǎng)網(wǎng)關(guān),通知網(wǎng)關(guān)更新虛擬IP的MAC地址為備機的MAC地址,從而保證了切換后能夠通過虛擬IP及時訪問到備機。

        (3)、如果主機的MySQL、Nginx啟動起來,全部恢復(fù)正常訪問,主機上的failover.sh守護(hù)進(jìn)程會檢測主機上的MySQL數(shù)據(jù) 是否已經(jīng)完全從備機上同步過來。如果同步延遲時間為0,主機會自動接管內(nèi)、外網(wǎng)虛擬IP,并發(fā)送ARPing包給內(nèi)、外網(wǎng)網(wǎng)關(guān),而備機也會自動摘除內(nèi)、外 網(wǎng)虛擬IP。

        (4)、整個切換流程均由failover.sh自動完成,無需人工處理。

        4、注意事項(很重要):
        (1)、crontab里的文件沒有做自動同步,如果修改,需要手工在兩臺服務(wù)器上都做修改。

        (2)、/data0/htdocs/目錄內(nèi)任何用ln -s建立的軟連接,rsync不會自動同步,如果在一臺服務(wù)器上建了軟連接,需要手工在另外一臺服務(wù)器上也建相同的軟連接。

        (3)、如果要刪除/data0/htdocs/目錄內(nèi)的某些文件或目錄,需要先刪除處于活動狀態(tài)(即綁定了虛擬IP)服務(wù)器上的文件或目錄,再刪除處于備用狀態(tài)服務(wù)器上的文件或目錄。

        (4)、除了/data0/htdocs/(網(wǎng)頁、程序、圖片存放目錄)、/usr/local/webserver/php/etc /(php.ini等配置文件目錄)、/usr/local/webserver/nginx/conf/(Nginx配置文件目錄)三個目錄之外的其他 配置修改,需要在兩臺服務(wù)器上都做修改。

       
          二、配置文檔與腳本:
        1、主機、備機兩臺服務(wù)器的rsync配置(配置相同)

        (1)、rsync配置文件

       

         

       vi /etc/rsyncd.conf
         
        輸入一些內(nèi)容并保存:

         

       
      uid = root
      gid = root
      use chroot = no
      max connections = 20
      pid file = /var/run/rsyncd.pid
      lock file = /var/run/rsync.lock
      log file = /var/log/rsyncd.log

      [data0_htdocs]
      path = /data0/htdocs/
      ignore errors
      read only = no
      hosts allow = 192.168.146.0/24
      hosts deny = 0.0.0.0/32

      [php_etc]
      path = /usr/local/webserver/php/etc/
      ignore errors
      read only = no
      hosts allow = 192.168.146.0/24
      hosts deny = 0.0.0.0/32

      [nginx_conf]
      path = /usr/local/webserver/nginx/conf/
      ignore errors
      read only = no
      hosts allow = 192.168.146.0/24
      hosts deny = 0.0.0.0/32

         
        (2)、啟動rsync守護(hù)進(jìn)程

         

       /usr/bin/rsync --daemon
      2、兩臺MySQL互為主從的配置
        這里就不詳細(xì)寫出互為主從的配置過程了,如果不懂的朋友可以在Google上搜一下。有一點需要指出,my.cnf配置文件中請加上skip-name-resolve參數(shù),使用IP來進(jìn)行MySQL賬號驗證。

       

        3、主機、備機兩臺服務(wù)器負(fù)載監(jiān)控、虛擬IP自動切換的failover.sh守護(hù)進(jìn)程
        (1)、啟動failover.sh守護(hù)進(jìn)程(為了開機能夠自動運行,請將以下語句添加到/etc/rc.local文件中):

         

       /usr/bin/nohup /bin/sh /usr/local/webserver/failover/failover.sh 2>&1 > /dev/null &

          
          (2)、停止failover.sh守護(hù)進(jìn)程:
          
         
       ps -ef | grep failover.sh

          
          會顯示以下信息:

          root     15428     1  0 Nov17 ?        00:00:03 /bin/sh /usr/local/webserver/failover/failover.sh
        root     20123  6878  0 16:16 pts/2    00:00:00 grep failover.sh
        然后殺死failover.sh的進(jìn)程:

         

       kill -9 15428
      (3)、failover.sh代碼內(nèi)容(請注意其中的type設(shè)置,主機設(shè)為master,備機設(shè)為slave):
          
         

       
      #!/bin/sh
      LANG=C
      date=$(date -d "today" +"%Y-%m-%d %H:%M:%S")

      #---------------配置信息(開始)---------------
      #類型:主機設(shè)為master,備機設(shè)為slave
      type="master"

      #主機、備機切換日志路徑
      logfile="/var/log/failover.log"

      #MySQL可執(zhí)行文件地址,例如/usr/local/mysql/bin/mysql;MySQL用戶名;密碼;端口
      mysql_bin="/usr/local/webserver/mysql/bin/mysql"
      mysql_username="root"
      mysql_password="123456"
      mysql_port="3306"

      #內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)
      gateway_eth0="192.168.146.1"

      #主機內(nèi)網(wǎng)真實IP
      rip_eth0_master="192.168.146.213"

      #備機內(nèi)網(wǎng)真實IP
      rip_eth0_slave="192.168.146.215"

      #主機、備機內(nèi)網(wǎng)共用的虛擬IP
      vip_eth0_share="192.168.113.214"


      #外網(wǎng)網(wǎng)關(guān)
      gateway_eth1="72.249.146.193"

      #主機外網(wǎng)真實IP
      rip_eth1_master="72.249.146.213"

      #備機外網(wǎng)真實IP
      rip_eth1_slave="72.249.146.215"

      #主機、備機外網(wǎng)共用的虛擬IP
      vip_eth1_share="72.249.146.214"
      #---------------配置信息(結(jié)束)---------------

      #綁定內(nèi)、外網(wǎng)虛擬IP
      function_bind_vip()
      {
         /sbin/ifconfig eth0:vip ${vip_eth0_share} broadcast ${vip_eth0_share} netmask 255.255.255.255 up
         /sbin/route add -host ${vip_eth0_share} dev eth0:vip
         /sbin/ifconfig eth1:vip ${vip_eth1_share} broadcast ${vip_eth1_share} netmask 255.255.255.255 up
         /sbin/route add -host ${vip_eth1_share} dev eth1:vip
         /usr/local/webserver/php/sbin/php-fpm reload
         kill -USR1 `cat /usr/local/webserver/nginx/logs/nginx.pid`
         /sbin/service crond start
      }

      #解除內(nèi)、外網(wǎng)虛擬IP
      function_remove_vip()
      {
         /sbin/ifconfig eth0:vip ${vip_eth0_share} broadcast ${vip_eth0_share} netmask 255.255.255.255 down
         /sbin/ifconfig eth1:vip ${vip_eth1_share} broadcast ${vip_eth1_share} netmask 255.255.255.255 down
         /sbin/service crond stop
      }

      #主機向備機推送文件的函數(shù)
      function_rsync_master_to_slave()
      {
         /usr/bin/rsync -zrtuog /data0/htdocs/ ${rip_eth0_slave}::data0_htdocs/ > /dev/null 2>&1
         /usr/bin/rsync -zrtuog /usr/local/webserver/php/etc/ ${rip_eth0_slave}::php_etc/ > /dev/null 2>&1
         /usr/bin/rsync -zrtuog /usr/local/webserver/nginx/conf/ ${rip_eth0_slave}::nginx_conf/ > /dev/null 2>&1
      }

      #備機向主機推送文件的函數(shù)
      function_rsync_slave_to_master()
      {
         /usr/bin/rsync -zrtuog /data0/htdocs/ ${rip_eth0_master}::data0_htdocs/ > /dev/null 2>&1
         /usr/bin/rsync -zrtuog /usr/local/webserver/php/etc/ ${rip_eth0_master}::php_etc/ > /dev/null 2>&1
         /usr/bin/rsync -zrtuog /usr/local/webserver/nginx/conf/ ${rip_eth0_master}::nginx_conf/ > /dev/null 2>&1
      }

      #虛擬IP ARPing
      function_vip_arping()
      {
       /sbin/arping -I eth0 -c 3 -s ${vip_eth0_share} ${gateway_eth0} > /dev/null 2>&1
       /sbin/arping -I eth1 -c 3 -s ${vip_eth1_share} ${gateway_eth1} > /dev/null 2>&1  
      }

      while true
      do
         #用HTTP協(xié)議檢查虛擬IP
         if (curl -m 30 -G http://${vip_eth1_share}/ > /dev/null 2>&1) && (${mysql_bin} -u"${mysql_username}" -p"${mysql_password}" -P"${mysql_port}" -h"${vip_eth0_share}" -e"show slave status\G" > /dev/null 2>&1)
         then
         #取得與內(nèi)網(wǎng)VIP綁定的服務(wù)器內(nèi)網(wǎng)IP
         eth0_active_server=$(${mysql_bin} -u"${mysql_username}" -p"${mysql_password}" -P"${mysql_port}" -h"${vip_eth0_share}" -e"show slave status\G" | grep "Master_Host" | awk -F ': ' '{printf $2}')
         
         #如果內(nèi)網(wǎng)VIP=主機內(nèi)網(wǎng)IP(主機MySQL中的Master_Host顯示的是備機的域名或IP),且本機為主機
         if [ "${eth0_active_server}" = "${rip_eth0_slave}" ] && [ "${type}" = "master" ]
         then
           function_rsync_master_to_slave
           function_vip_arping    
         #如果內(nèi)網(wǎng)VIP=備機內(nèi)網(wǎng)IP(備機MySQL中的Master_Host顯示的是主機的域名或IP)
         elif [ "${eth0_active_server}" = "${rip_eth0_master}" ]
         then
           if (curl -m 30 -G http://${rip_eth1_master}/ > /dev/null 2>&1) && (${mysql_bin} -u"${mysql_username}" -p"${mysql_password}" -P"${mysql_port}" -h"${rip_eth0_master}" -e"show slave status\G" | grep "Seconds_Behind_Master: 0" > /dev/null 2>&1)
           then
             #如果主機能夠訪問,數(shù)據(jù)庫同步無延遲,且本機就是主機,那么由本機綁定虛擬IP
             if [ "${type}" = "master" ]
             then
               #如果本機為主機
            function_bind_vip
               function_vip_arping
               echo "${date} 主機已綁定虛擬IP!(Type:1)" >> ${logfile}
             else
               #如果本機為備機
            function_remove_vip
               echo "${date} 備機已去除虛擬IP!(Type:2)" >> ${logfile}
             fi
           else
             if [ "${type}" = "slave" ]
             then
               #如果本機為備機
            function_rsync_slave_to_master        
               function_vip_arping
             fi      
           fi
         fi
         else
             #虛擬IP無法訪問時,判斷主機能否訪問
             if (curl -m 30 -G http://${rip_eth1_master}/ > /dev/null 2>&1) && (${mysql_bin} -u"${mysql_username}" -p"${mysql_password}" -P"${mysql_port}" -h"${rip_eth0_master}" -e"show slave status\G" > /dev/null 2>&1)
             then
                 #如果主機能夠訪問,且本機就是主機,那么由本機綁定虛擬IP
                 if [ "${type}" = "master" ]
                 then
                     function_bind_vip
                     function_vip_arping
                     echo "${date} 主機已綁定虛擬IP!(Type:3)" >> ${logfile}
                 else
                     function_remove_vip
                     echo "${date} 備機已去除虛擬IP!(Type:4)" >> ${logfile}
                 fi
         elif (curl -m 30 -G http://${rip_eth1_slave}/ > /dev/null 2>&1) && (${mysql_bin} -u"${mysql_username}" -p"${mysql_password}" -P"${mysql_port}" -h"${rip_eth0_slave}" -e"show slave status\G" > /dev/null 2>&1)
             then
                 #如果主機不能訪問而備機能夠訪問,且本機就是備機,那么由備機綁定虛擬IP
                 if [ "${type}" = "slave" ]
                 then
                     function_bind_vip
                     function_vip_arping
                     echo "${date} 備機已綁定虛擬IP!(Type:5)" >> ${logfile}
                 else
                     function_remove_vip
                     echo "${date} 主機已去除虛擬IP!(Type:6)" >> ${logfile}
                 fi
             else
                 echo "${date} 主機、備機全部無法訪問!(Type:7)" >> ${logfile}
             fi
         fi
         #每次循環(huán)暫停20秒(即間隔20秒檢測一次)
         sleep 20
      done

      發(fā)表于 @ 2008年11月27日 

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