Loadbalance with Keepalived Nginx

Introduction

• การทำ High availbility จะต้องมีส่วนประกอบที่สามารถเปลี่ยนเส้นทางงานและจะต้องมีกลไกในการตรวจสอบความล้มเหลวและการเปลี่ยนระบบหากตรวจพบการหยุดชะงัก โดยจะใช้ระบบของ Keepalived
• Keepalived สามารถใช้ในการตรวจสอบบริการของระบบและการ Failover เปลี่ยนเส้นทางอัตโนมัติไปยังอีกระบบหนึ่งที่สแตนบายหากเกิดปัญหา โดยจะกำหนดค่าที่อยู่ Floating IP หรือ Virtual IP ที่สามารถย้ายระหว่างตัวโหลดบาลานซ์สองตัว แต่ละตัวจะถูกกำหนดค่าให้แยกทราฟฟิกระหว่างเว็บเซิร์ฟเวอร์แบ็กเอนด์สองตัว เมื่อตัวหลักหยุดทำงาน Floating IP จะย้ายไปยังตัวที่สองโดยอัตโนมัติเบื่อให้บริการต่อ
  • การตั้งค่า Priority เป็นตัวกำหนดว่าจะให้เครื่องไหนเป็น Master หรือ Backup

- MASTER-MASTER คือ มีค่า Priority เท่ากัน เมื่อเครื่องที่ 1 พังจะย้ายไปเครื่องที่ 2 และเมื่อเครื่องที่ 1 ดีการทำงานก็จะยังคงอยู่ที่เครื่องที่ 2

- MASTER-BACKUP คือ มีค่า Priority ต่างกัน เมื่อเครื่องที่ 1 พังจะย้ายไปเครื่องที่ 2 และเมื่อเครื่องที่ 1 ดีการทำงานก็จะย้ายไปเครื่องที่ 1 แทน

Lab setup

ในการทำแลปนี้จะเป็นการทำแบบ MASTER-MASTER และเมื่อเครื่องที่ 1 ขัดข้องระบบก็จะเปลี่ยนไปใช้เครื่องที่ 2 แทน โดยมีอีกส่วนทีให้เช็คค่าด้วยคือ เมื่อระบบยังดีแต่ nginx ล่มหรือขัดข้องให้ทำการเปลี่ยนเครื่องด้วยเหมือนนัน

Network Scenario

1. Server 1 : 10.0.0.2
2. Server 2 : 10.0.0.3
3. Virtual IP : 10.0.0.1

Step 1 - Install Packages

$ sudo apt-get install haproxy
$ sudo apt-get install keepalived
$ sudo apt-get install nginx

Step 3 - Setup Nginx

ทำการแก้ไขไฟล์ nginx configuration ใน /etc/nginx/nginx.conf ของเครื่อง server ทั้งสองให้เหมือนกัน

$ sudo vi /etc/nginx/nginx.conf
<syntaxhighlight>

<syntaxhighlight lang=Vim Script>
<syntaxhighlight>

=== Step 4 - Setup Keepalived ===
ทำการแก้ไขไฟล์ keepalived configuration ใน /etc/keepalived/keepalived.conf ของเครื่อง server
<syntaxhighlight>
$ sudo vi /etc/keepalived/keepalived.conf

• อัพเดทค่าที่ไฮไลท์ด้วยระบบของคุณ

Server 1

vrrp_script chk_haproxy {
    script "killall -0 haproxy"
    interval 2
    weight 2
}

vrrp_script chk_nginx {
    script "/usr/bin/killall -0 nginx"
    interval 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens3
    virtual_router_id 101
    priority 110
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    unicast_src_ip 10.0.0.2
    unicast_peer {
        10.0.0.3
    virtual_ipaddress {
        10.0.0.1
    }
    track_script {
        chk_haproxy
        chk_nginx
    }
}

Server 2

vrrp_script chk_haproxy {
    script "killall -0 haproxy"
    interval 2
    weight 2
}

vrrp_script chk_nginx {
    script "/usr/bin/killall -0 nginx"
    interval 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens3
    virtual_router_id 101
    priority 110
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    unicast_src_ip 10.0.0.3
    unicast_peer {
        10.0.0.2
    }
    virtual_ipaddress {
        10.0.0.1
    }
    track_script {
        chk_haproxy
        chk_nginx
    }
}

กำหนดค่าให้เริ่มอัตโนมัติเมื่อบูตระบบ

$ sudo service keepalived start

ทำการรีสตาร์ท keepalived เพื่อให้ค่า config ล่าสุดทำงาน

$ sudo service keepalived restart

เพิ่มเติม  : ส่วนกำหนดเงื่อนไขเมื่อ nginx หรือ haproxy เกิดขัดข้องให้ทำการเปลี่ยนเส้นทางการทำงานไปยังอีกเครื่อง

vrrp_script chk_haproxy {
    script "killall -0 haproxy"
    interval 2
    weight 2
}

vrrp_script chk_nginx {
    script "/usr/bin/killall -0 nginx"
    interval 2
}

    track_script {
        chk_haproxy
        chk_nginx
    }

อ้างอิง

https://www.nginx.com/blog/tcp-load-balancing-udp-load-balancing-nginx-tips-tricks/
https://tecadmin.net/setup-ip-failover-on-ubuntu-with-keepalived/
https://medium.com/@xmikex83/how-to-setup-an-highly-available-load-balancer-with-keepalived-and-haproxy-on-ubuntu-18-04-8bab7b77f715