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Nginx PHP MySQL雙機(jī)互備、全自動(dòng)切換方案

 shaolong007 2009-09-07

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在生產(chǎn)應(yīng)用中，某臺(tái)“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(shí)間內(nèi)無(wú)法恢復(fù)，后果將非常嚴(yán)重。為了避免單點(diǎn)故障，我設(shè)計(jì)了此套方案，編寫了failover.sh腳本，實(shí)現(xiàn)了雙機(jī)互備、全自動(dòng)切換，故障轉(zhuǎn)移時(shí)間只需幾十秒。

　　一、雙機(jī)互備、全自動(dòng)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(duì)應(yīng)內(nèi)網(wǎng)虛擬IP 192.168.146.214

　　(2)、默認(rèn)情況下，由主機(jī)綁定內(nèi)、外網(wǎng)虛擬IP，備機(jī)作為備份，當(dāng)主機(jī)的MySQL、Nginx或服務(wù)器出現(xiàn)故障無(wú)法訪問時(shí)，備機(jī)會(huì)自動(dòng)接管 內(nèi)、外網(wǎng)虛擬IP。兩臺(tái)服務(wù)器都啟動(dòng)負(fù)責(zé)監(jiān)控、自動(dòng)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(jī)和備機(jī)上的MySQL服務(wù)器互為主從，互相同步。在主機(jī)處于活動(dòng)狀態(tài)（即由主機(jī)綁定虛擬IP）時(shí)，讀寫主機(jī)的MySQL，寫到主機(jī) 的數(shù)據(jù)會(huì)同步到備機(jī)；在備機(jī)處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，讀寫備機(jī)的MySQL，寫到備機(jī)的數(shù)據(jù)會(huì)同步到主機(jī)（如果主機(jī)上的MySQL死掉暫時(shí)無(wú)法同步，主機(jī)上的 MySQL恢復(fù)后，數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)從備機(jī)上同步過來(lái)，反之亦然）。

　　(4)、主機(jī)處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，每20秒會(huì)把/data0/htdocs/（網(wǎng)頁(yè)、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(gè)目錄下的文件通過rsync推送到備機(jī)服務(wù)器上的對(duì)應(yīng)目錄（增量推送，兩臺(tái)服務(wù)器上一樣的文件不會(huì)重復(fù)推送），反之如果 備機(jī)處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，每20秒會(huì)嘗試把文件推送到主機(jī)。rsync的配置文件見兩臺(tái)服務(wù)器的/etc/rsyncd.conf，rsync守護(hù)進(jìn)程的啟動(dòng) 命令為rsync --daemon

3、自動(dòng)切換流程
　　(1)、主機(jī)默認(rèn)綁定內(nèi)、外網(wǎng)虛擬IP，當(dāng)主機(jī)的MySQL、Nginx無(wú)法訪問 或服務(wù)器宕機(jī)，主機(jī)上的failover.sh守護(hù)進(jìn)程會(huì)自動(dòng)摘除自己綁定的內(nèi)、外網(wǎng)虛擬IP（如果主機(jī)上的failover.sh死掉，無(wú)法摘除自己綁 定的虛擬IP也沒關(guān)系），備機(jī)上的failover.sh守護(hù)進(jìn)程會(huì)自動(dòng)接管備機(jī)原來(lái)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(qiáng)行接管。

　　(2)、備機(jī)綁定虛擬IP后，會(huì)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(jī)的MAC地址，從而保證了切換后能夠通過虛擬IP及時(shí)訪問到備機(jī)。

　　(3)、如果主機(jī)的MySQL、Nginx啟動(dòng)起來(lái)，全部恢復(fù)正常訪問，主機(jī)上的failover.sh守護(hù)進(jìn)程會(huì)檢測(cè)主機(jī)上的MySQL數(shù)據(jù) 是否已經(jīng)完全從備機(jī)上同步過來(lái)。如果同步延遲時(shí)間為0，主機(jī)會(huì)自動(dòng)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(jī)也會(huì)自動(dòng)摘除內(nèi)、外 網(wǎng)虛擬IP。

　　(4)、整個(gè)切換流程均由failover.sh自動(dòng)完成，無(wú)需人工處理。

　　4、注意事項(xiàng)（很重要）：
　　(1)、crontab里的文件沒有做自動(dòng)同步，如果修改，需要手工在兩臺(tái)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(huì)自動(dòng)同步，如果在一臺(tái)服務(wù)器上建了軟連接，需要手工在另外一臺(tái)服務(wù)器上也建相同的軟連接。

　　(3)、如果要?jiǎng)h除/data0/htdocs/目錄內(nèi)的某些文件或目錄，需要先刪除處于活動(dòng)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(yè)、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(gè)目錄之外的其他 配置修改，需要在兩臺(tái)服務(wù)器上都做修改。

 
    二、配置文檔與腳本：
　　1、主機(jī)、備機(jī)兩臺(tái)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(dòng)rsync守護(hù)進(jìn)程

   

 /usr/bin/rsync --daemon
2、兩臺(tái)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(diǎn)需要指出，my.cnf配置文件中請(qǐng)加上skip-name-resolve參數(shù)，使用IP來(lái)進(jìn)行MySQL賬號(hào)驗(yàn)證。

 

　　3、主機(jī)、備機(jī)兩臺(tái)服務(wù)器負(fù)載監(jiān)控、虛擬IP自動(dòng)切換的failover.sh守護(hù)進(jìn)程
　　(1)、啟動(dòng)failover.sh守護(hù)進(jìn)程（為了開機(jī)能夠自動(dòng)運(yùn)行，請(qǐng)將以下語(yǔ)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(huì)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(qǐng)注意其中的type設(shè)置，主機(jī)設(shè)為master，備機(jī)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(jī)設(shè)為master，備機(jī)設(shè)為slave
type="master"

#主機(jī)、備機(jī)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(jī)內(nèi)網(wǎng)真實(shí)IP
rip_eth0_master="192.168.146.213"

#備機(jī)內(nèi)網(wǎng)真實(shí)IP
rip_eth0_slave="192.168.146.215"

#主機(jī)、備機(jī)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(jī)外網(wǎng)真實(shí)IP
rip_eth1_master="72.249.146.213"

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

#主機(jī)、備機(jī)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(jī)向備機(jī)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(jī)向主機(jī)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(jī)內(nèi)網(wǎng)IP（主機(jī)MySQL中的Master_Host顯示的是備機(jī)的域名或IP），且本機(jī)為主機(jī)
   if [ "${eth0_active_server}" = "${rip_eth0_slave}" ] && [ "${type}" = "master" ]
   then
     function_rsync_master_to_slave
     function_vip_arping    
   #如果內(nèi)網(wǎng)VIP=備機(jī)內(nèi)網(wǎng)IP（備機(jī)MySQL中的Master_Host顯示的是主機(jī)的域名或IP）
   elif [ "${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"${rip_eth0_master}" -e"show slave status\G" | grep "Seconds_Behind_Master: 0" > /dev/null 2>&1)
     then
       #如果主機(jī)能夠訪問，數(shù)據(jù)庫(kù)同步無(wú)延遲，且本機(jī)就是主機(jī)，那么由本機(jī)綁定虛擬IP
       if [ "${type}" = "master" ]
       then
         #如果本機(jī)為主機(jī)
      function_bind_vip
         function_vip_arping
         echo "${date} 主機(jī)已綁定虛擬IP!(Type:1)" >> ${logfile}
       else
         #如果本機(jī)為備機(jī)
      function_remove_vip
         echo "${date} 備機(jī)已去除虛擬IP!(Type:2)" >> ${logfile}
       fi
     else
       if [ "${type}" = "slave" ]
       then
         #如果本機(jī)為備機(jī)
      function_rsync_slave_to_master        
         function_vip_arping
       fi      
     fi
   fi
   else
       #虛擬IP無(wú)法訪問時(shí)，判斷主機(jī)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(jī)能夠訪問，且本機(jī)就是主機(jī)，那么由本機(jī)綁定虛擬IP
           if [ "${type}" = "master" ]
           then
               function_bind_vip
               function_vip_arping
               echo "${date} 主機(jī)已綁定虛擬IP!(Type:3)" >> ${logfile}
           else
               function_remove_vip
               echo "${date} 備機(jī)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"${rip_eth0_slave}" -e"show slave status\G" > /dev/null 2>&1)
       then
           #如果主機(jī)不能訪問而備機(jī)能夠訪問，且本機(jī)就是備機(jī)，那么由備機(jī)綁定虛擬IP
           if [ "${type}" = "slave" ]
           then
               function_bind_vip
               function_vip_arping
               echo "${date} 備機(jī)已綁定虛擬IP!(Type:5)" >> ${logfile}
           else
               function_remove_vip
               echo "${date} 主機(jī)已去除虛擬IP!(Type:6)" >> ${logfile}
           fi
       else
           echo "${date} 主機(jī)、備機(jī)全部無(wú)法訪問!(Type:7)" >> ${logfile}
       fi
   fi
   #每次循環(huán)暫停20秒(即間隔20秒檢測(cè)一次)
   sleep 20
done

發(fā)表于 @ 2008年11月27日　

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