利用nginx的proxy_next_upstream实现线路容灾

lenf

　　本文是生产环境中的一个案例，主要是为了通过反向代理实现多条线路容灾。在原有的基础上升级了openssl,openssh,nginx,通过一些模块来实现我们的需求。
　　正常情况下，反向代理会去请求online下面的主机，使用sticky模块实现session粘连。如果online的下面的主机全部挂掉了，这个时候，它会去出502报错（或404，具体与你的环境有关），此时它会启用下failover下面的主机，以实现线路容灾。具体的容灾方式，你可以选择多个。比如使用backup来进行标识。使用了nginx_upstream_check_module进行后端的主机健康检查。
　　

• 重新部署新应用nginx
  
• 
  
• 1、升级openssh
  
• 2、升级nginx
  
• 3、增加nignx模块
  
• 
  
• 本次升级主要是从容灾的角度和反向代理安全性的角度考虑.通过升级openssh，避免一些低版本漏洞。
  
• 添加nginx的一些常规支持：
  
• a、支持多个SSL证书
  
• b、支持反端http 健康检查
  
• c、支持session 粘滞 nginx-sticky-module //支持sticky+rr ,sticky+weight
  
• d、通过nginx的权重+粘滞实现多线路容灾
  
• e、添加geoip模块支持，未来考虑智能CDN+GeoIP配合(在nginx前端对来源IP，判断从哪个机房取数据)
  
• 
  
• 
  
• 安装telnet服务器:
  
• #yum install -y telnet-server telnet
  
• 
  
• 编译托管的服务
  
• 
  
• # chkconfig telnet on
  
• #
  
• # /etc/init.d/xinetd restart
  
• Stopping xinetd:                                           [FAILED]
  
• Starting xinetd:                                           [  OK  ]
  
• 
  
• # netstat -tnlp
  
• Active Internet connections (only servers)
  
• Proto Recv-Q Send-Q Local Address               Foreign Address             State       PID/Program name
  
• tcp        0      0 0.0.0.0:22                  0.0.0.0:*                   LISTEN      2632/sshd
  
• tcp        0      0 0.0.0.0:23                  0.0.0.0:*                   LISTEN      21977/xinetd
  
• 
  
• //在防火墙中加入自己的IP允许23的规则
  
• 
  
• 建立普通用户进行登录
  
• # useradd sshinstall
  
• # echo "123456@sshinstall" | passwd --stdin sshinstall
  
• Changing password for user sshinstall.
  
• passwd: all authentication tokens updated successfully.
  
• 
  
• 将该用户加入到sudo组里
  
• echo "sshinstall ALL=(ALL) NOPASSWD:ALL" >> /etc/sudoers
  
• 
  
• 开始安装包了
  
• # tar -xzf openssl-1.0.1c.tar.gz
  
• # cd openssl-1.0.1c
  
• # ./config enable-tl***t  --prefix=/usr/local/openssl-1.0.0c
  
• # make
  
• # make test
  
• # make install
  
• 
  
• # echo /usr/local/openssl-1.0.0c/lib/ >> /etc/ld.so.conf
  
• # ln -s /usr/local/openssl-1.0.0c/ /usr/local/openssl
  
• 
  
• echo '
  
• PATH=/usr/local/openssl/bin:$PATH
  
• export PATH' >>   /etc/profile
  
• 
  
• # source /etc/profile
  
• # openssl version -a
  
• OpenSSL 1.0.1c 10 May 2012
  
• built on: Fri Jan  4 00:32:23 CST 2013
  
• platform: linux-x86_64
  
• options:  bn(64,64) rc4(16x,int) des(idx,cisc,16,int) idea(int) blowfish(idx)
  
• compiler: gcc -DOPENSSL_THREADS -D_REENTRANT -DDSO_DLFCN -DHAVE_DLFCN_H -Wa,--noexecstack -m64 -DL_ENDIAN -DTERMIO -O3 -Wall -DOPENSSL_IA32_SSE2 -DOPENSSL_BN_ASM_MONT -DOPENSSL_BN_ASM_MONT5 -DOPENSSL_BN_ASM_GF2m -DSHA1_ASM -DSHA256_ASM -DSHA512_ASM -DMD5_ASM -DAES_ASM -DVPAES_ASM -DBSAES_ASM -DWHIRLPOOL_ASM -DGHASH_ASM
  
• OPENSSLDIR: "/usr/local/openssl-1.0.0c/ssl
  
• 
  
• 开始删除openssh
  
• # rpm -e openssh-server-4.3p2-41.el5 --nodeps
  
• # rpm -e openssh-4.3p2-41.el5 --nodeps
  
• # rpm -e openssh-askpass-4.3p2-41.el5 --nodeps
  
• # rpm -e openssh-clients-4.3p2-41.el5 --nodeps
  
• 
  
• # rm -rf /etc/ssh/
  
• 
  
• 开始安装openssh
  
• # tar -xzf openssh-6.1p1.tar.gz
  
• # cd openssh-6.1p1
  
• # ./configure --prefix=/usr --sysconfdir=/etc/ssh --with-pam --with-ssl-dir=/usr/local/openssl-1.0.0c --with-md5-passwords --mandir=/usr/share/man
  
• # make
  
• # make install
  
• 
  
• 将sshd加入到服务列表里面去
  
• 
  
• # cp ./contrib/redhat/sshd.init /etc/init.d/sshd
  
• # chmod u+x /etc/init.d/sshd
  
• # chkconfig --add sshd
  
• # chkconfig sshd on
  
• # service sshd start
  
• Starting sshd:  OK  ]
  
• # ssh -v
  
• OpenSSH_6.1p1, OpenSSL 1.0.1c 10 May 2012
  
• 
  
• 关掉telnetserver，删除sshinstall用户
  
• # chkconfig telnet off
  
• # /etc/init.d/xinetd restart
  
• Stopping xinetd:                                           [  OK  ]
  
• Starting xinetd:                                           [  OK  ]
  
• # netstat -tnlp
  
• Active Internet connections (only servers)
  
• Proto Recv-Q Send-Q Local Address               Foreign Address             State       PID/Program name
  
• tcp        0      0 0.0.0.0:22                  0.0.0.0:*                   LISTEN      29602/sshd
  
• 
  
• # userdel -r sshinstall
  
• 
  
• 安装Nginx
  
• # tar zxvf libunwind-0.99.tar.gz
  
• # cd libunwind-0.99/
  
• # CFLAGS=-fPIC ./configure && make CFLAGS=-fPIC
  
• # make CFLAGS=-fPIC install
  
• 
  
• # tar xzf google-perftools-1.6.tar.gz
  
• # cd google-perftools-1.6
  
• # ./configure
  
• # make && make install
  
• 
  
• # tar -xzf pcre-8.12.tar.gz
  
• # cd pcre-8.12
  
• # ./configure && make && make install
  
• 
  
• 安装geoip
  
• # wget http://geolite.maxmind.com/download/geoip/api/c/GeoIP.tar.gz
  
• # tar -xzf GeoIP.tar.gz
  
• # cd GeoIP-1.4.8/
  
• # ./configure && make && make install
  
• # wget http://geolite.maxmind.com/download/geoip/database/GeoLiteCountry/GeoIP.dat.gz
  
• # gunzip GeoIP.dat.gz
  
• # echo '/usr/local/lib' > /etc/ld.so.conf.d/geoip.conf
  
• # ldconfig
  
• 
  
• 解压各个模块，在安装nginx时，加入该模块
  
• # unzip nginx_upstream_jvm_route.zip    //tomcat session
  
• Archive:  nginx_upstream_jvm_route.zip
  
•    creating: nginx-upstream-jvm-route/
  
•    creating: nginx-upstream-jvm-route/nginx_upstream_jvm_route/
  
•   inflating: nginx-upstream-jvm-route/nginx_upstream_jvm_route/CHANGES
  
•   inflating: nginx-upstream-jvm-route/nginx_upstream_jvm_route/config
  
•   inflating: nginx-upstream-jvm-route/nginx_upstream_jvm_route/jvm_route.patch   //补丁文件，需要手工进行执行
  
•   inflating: nginx-upstream-jvm-route/nginx_upstream_jvm_route/ngx_http_upstream_jvm_route_module.c
  
•   inflating: nginx-upstream-jvm-route/nginx_upstream_jvm_route/README
  
• 
  
• # unzip master.zip  //nginx_upsteam check_module
  
• # tar -xzf nginx-sticky-module-1.1.tar.gz  //session
  
• # tar -xzf nginx-1.2.6.tar.gz
  
• # cd nginx-1.2.6
  
• 开始打补丁了
  
• # patch -p0 < /root/upgrade/nginx-upstream-jvm-route/nginx_upstream_jvm_route/jvm_route.patch
  
• patching file src/http/ngx_http_upstream.c
  
• Hunk #1 succeeded at 4117 (offset 380 lines).
  
• Hunk #3 succeeded at 4249 (offset 380 lines).
  
• Hunk #5 succeeded at 4348 (offset 380 lines).
  
• patching file src/http/ngx_http_upstream.h
  
• Hunk #1 succeeded at 90 (offset 5 lines).
  
• Hunk #3 succeeded at 118 (offset 5 lines).
  
• 
  
• # patch -p1 < /root/upgrade/nginx_upstream_check_module-master/check_1.2.6+.patch
  
• patching file src/http/modules/ngx_http_upstream_ip_hash_module.c
  
• patching file src/http/modules/ngx_http_upstream_least_conn_module.c
  
• patching file src/http/ngx_http_upstream_round_robin.c
  
• patching file src/http/ngx_http_upstream_round_robin.h
  
• 
  
• # ./configure --prefix=/usr/local/nginx  --user=nobody --group=nobody  --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-http_realip_module --with-http_sub_module --with-http_geoip_module  --with-http_ssl_module  --with-http_ssl_module --with-openssl=/root/upgrade/openssl-1.0.1c --with-pcre=/root/upgrade/pcre-8.12 --add-module=/root/upgrade/nginx-upstream-jvm-route/nginx_upstream_jvm_route/  --add-module=/root/upgrade/nginx_upstream_check_module-master/ --add-module=/root/upgrade/nginx-sticky-module-1.1/ --with-google_perftools_module
  
• # make && make install
  
• 
  
• # /usr/local/nginx/sbin/nginx -v
  
• nginx version: nginx/1.2.6
  
• 
  
• 如果你的nginx是正常运行的，请对当前nginx进行在线升级.
  
• # ps aux | grep master
  
• root     13589  0.0  0.0  26772  3884 ?        S     2012   0:01 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
  
• root     20834  0.0  0.0  61140   768 pts/4    S+   17:14   0:00 grep master
  
• 
  
• 进程替换
  
• # kill -USR2 13589
  
• # ps aux | grep master
  
• root     13589  0.0  0.0  26772  3884 ?        S     2012   0:01 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
  
• root     21395  0.5  0.0  40272  3504 ?        S    17:16   0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
  
• root     21416  0.0  0.0  61140   768 pts/4    S+   17:16   0:00 grep master
  
• 
  
• # kill -WINCH 13589   //发送WINCH信号到旧的nginx主进程以杀掉旧的nginx子进程
  
• # kill -QUIT 13589  // 退出旧的nginx主进程
  
• # ps aux |grep master
  
• root     21395  0.0  0.0  40272  3504 ?        S    17:16   0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
  
• root     21749  0.0  0.0  61140   772 pts/4    S+   17:16   0:00 grep master
  
• 
  
• 删除老的版本
  
• # rm -rf /usr/local/nginx/sbin/nginx.old
  
• 查看当前版本
  
• # /usr/local/nginx/sbin/nginx -v
  
• nginx version: nginx/1.2.6
  
• 
  
• 完成所以安装，收工！
  
• # /usr/local/nginx/sbin/nginx -V
  
• nginx version: nginx/1.2.6
  
• built by gcc 4.1.2 20080704 (Red Hat 4.1.2-52)
  
• TLS SNI support enabled  //用于支持SSL多域名证书的哟
  
• configure arguments: --prefix=/usr/local/nginx --user=nobody --group=nobody --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-http_realip_module --with-http_sub_module --with-http_geoip_module --with-http_ssl_module --with-http_ssl_module --with-openssl=/root/upgrade/openssl-1.0.1c --with-pcre=/root/upgrade/pcre-8.12 --add-module=/root/upgrade/nginx-upstream-jvm-route/nginx_upstream_jvm_route/ --add-module=/root/upgrade/nginx_upstream_check_module-master/ --add-module=/root/upgrade/nginx-sticky-module-1.1/ --with-google_perftools_module
  
• 
  
• 环境验证:
  
• 前端一台反向代理，后端两台异地机房（A\B机房），A机房具有较高的带宽、B机房作为备用机房。
  
• 要求: 正常情况下，访问全部走A机房，在A机房不可用时，全部访问走B机房。理论上我们不需要进行session粘滞便可以轻松实现。但基于未来多机房分布，session粘滞还是必须需要的。那么当前情况下，我有两个模块nginx_upstream_jvm_route（需要配置tomcat\resin等,应用环境有限）,nginx-sticky-module-1.1. 根据不同情况使用。
  
• 
  
• 目前可以分为两种情况:
  
• 1、只有一条主线路和一条备线路
  
• 要求： 在主线路可以使用时，尽量使用主线路，备线路在主线路故障时使用。
  
• 实际情况: A机房一线主线路,B机房一条备用线路(因为线路质量差，所以备用)
  
• 具体配置如下:
  
• upstream.conf
  
• //
  
•         upstream online {
  
•         server 172.28.10.161:8080 max_fails=0 fail_timeout=3s ;
  
•         server 172.28.10.163:8080  backup;
  
• 
  
•         check interval=3000 rise=2 fall=1 timeout=1000 type=http;
  
•         check_http_send &quot;GET / HTTP/1.0\r\n\r\n&quot;;
  
•         check_http_expect_alive http_2xx http_3xx;
  
•         }
  
• 
  
• 2、有多条主线路和一条备线路
  
• 要求: 多条主线路进行负载均衡，在所有主线路都故障时，使用备用线路.
  
• 实际情况：A、C两条线路进行负载均衡、B线路最终备用线路.
  
• 具体配置如下:
  
• server.conf
  
• //
  
• server {
  
•         ......
  
•         location / {
  
•         proxy_pass http://online;
  
•         }
  
•         error_page  404 502 = @backup; //加502的原因是因为线上系统在online里的upstream全部挂掉时，页面会报502，并不是404
  
• 
  
• location @failover {
  
• proxy_pass http://backup;
  
• }
  
• 
  
•         location /status {
  
•                 check_status;
  
•                 access_log   off;
  
•                 allow all;  //生产环境请允许特定IP访问
  
•         }
  
•         ......
  
• }
  
• 
  
• upstream.conf
  
• //
  
•    proxy_next_upstream  http_404 http_502; //让404报错进入max_fails计数
  
•         upstream online {
  
•         sticky;
  
•         server 172.28.70.161:8080 max_fails=0 fail_timeout=3s ;
  
•         server 172.28.70.163:8080  max_fails=0 fail_timeout=3s ;
  
• 
  
•         check interval=3000 rise=2 fall=1 timeout=1000 type=http;
  
•         check_http_send &quot;GET / HTTP/1.0\r\n\r\n&quot;;
  
•         check_http_expect_alive http_2xx http_3xx;
  
•         }
  
• 
  
•         upstream backup {
  
•         server 172.28.22.29:7777  max_fails=0 fail_timeout=3s;
  
•         }
  
• 
  
• 如果upstream里的主机全部挂掉了，日志会报
  
• 2013/01/12 22:57:37 [error] 7627#0: *23641 no live upstreams while connecting to upstream, client: 100.120.111.94, server: *.mydomain.com, request: &quot;GET http://www.mydomain.com/.....(省略) HTTP/1.1&quot;, upstream: &quot;http://online/.....(省略), host: &quot;www.mydomain.com&quot;, referrer: &quot;http://www.mydomain.com/.....(省略)&quot;
  

　　

　　最后需要指出的就是后端的日志记录问题！这个在nginx升级安装时已经考虑到了，增加http_realip_module模块。