现在上网已经成为每个人必备的技能,打开浏览器,输入网址,回车,简单的几步就能浏览到漂亮的网页,那从请求发出到返回漂亮的页面是怎么做到的呢,我将从公司中一般的分层架构角度考虑搭建一个简易集群来实现。目标是做到在浏览中输入网址,打开网页,而且每一层还具有高可用,只要一层中有一台主机是存活的,整个服务都将可用。
一、环境
三、Docker
1.安装docker
最开始我是在MacOs系统上安装docker(下载地址),但是macOS无法直接访问docker容器的IP(官网上也有说明,有知道的朋友麻烦告知),最终在Centos7系统安装docker,我安装的是CE版本(下载及安装说明地址).
2.安装docker-compose
- 使用curl下载
- 将下载的文件权限修改为可执行权限
- 将docker-compose移入/usr/bin目录,以便在终端直接执行
具体参考官方安装文档
3.编写 dockerfile
Docker下载完成之后,编写dockerfile文件,下载centos7镜像,此处要注意,由于以后我们要使用systemctl,所以需要特殊处理,如下:
1 | FROM centos:7 |
具体情况请参考官方文档说明
四、DNS
我计划安装两台DNS服务器,一台Master,一台Slave,Master配置IP与域名的正向与反向对应关系,Slave进行同步。
1.编写docker-compose.yml
假定上面下载的centos image的名称为centos,标签为latest
1 | version: "3" |
从docker-compose.yml文件可知我选择了bridge桥接网络模式,并为dns master和dns slave分别分配了ip.
在docker-compose.yml文件所在目录运行 docker-compose up 命令,创建名称分别为dns_master和dns_slave的容器。
2.配置DNS Master服务器
(1).我们进入dns_master容器
1 | docker exec -it dns_master /bin/bash |
(2).安装bind9 dns package
1 | yum install bind bind-utils -y |
(3).修改配置文件named.conf
1 | vim /etc/named.conf |
注意以双星号(**)包围的内容,只是为了强调,实际配置时应去掉
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32 options {
listen-on port 53 { 127.0.0.1; **192.168.254.10;** }; //Master Dns Ip
listen-on-v6 port 53 { ::1; };
directory "/var/named";
dump-file "/var/named/data/cache_dump.db";
statistics-file "/var/named/data/named_stats.txt";
memstatistics-file "/var/named/data/named_mem_stats.txt";
recursing-file "/var/named/data/named.recursing";
secroots-file "/var/named/data/named.secroots";
allow-query { localhost; **192.168.254.0/24;** }; // IP Ranges
allow-transfer { localhost; **192.168.254.11;**}; // Slave Ip
......
....
zone "." IN {
type hint;
file "named.ca";
};
**
zone "elong.com" IN {
type master;
file "forward.yanggy"; // 正向解析文件
allow-update { none; };
};
zone "254.168.192.in-addr.arpa" IN {
type master;
file "reverse.yanggy"; // 反向解析文件
allow-update { none;};
};
**
include "/etc/named.rfc1912.zones";
include "/etc/named.root.key";
(3). 配置正向解析文件forward.yanggy
1 | vim /var/named/forward.yanggy |
1 | $TTL 86400 |
(4).配置反向解析文件
1 | vim /var/named/reverse.yanggy |
1 | $TTL 86400 |
(5).检查配置文件的正确性
1 | named-checkconf /etc/named.conf |
第一条命令如果没错误,什么都不会输出,后面两条命令如果没错误,则输出内容包含OK.
(6).启动named服务
1 | systemctl enable named |
(7).配置相关文件所属用户和组
1 | chgrp named -R /var/named |
(8).安装配置完成,开始测试
1 | dig masterdns.yanggy.com |
1 | ; <<>> DiG 9.9.4-RedHat-9.9.4-72.el7 <<>> masterdns.yanggy.com |
(9). 退出容器后,将此容器保存为image:dns_image,以后dns_master就用此image
1 | docker commit dns_master dns_master |
3.配置DNS Slave服务器
(1).进入容器和安装bind。
1 | yum install bind bind-utils -y |
(2).配置named.conf
1 | options { |
(3).启动dns服务
1 | systemctl enable named |
(4).启动成功后,就会在目录/var/named/slaves/下出现yagnggy.fwd和yanggy.rev,不用手动配置
(5).配置相关文件的所属用户和用户组
1 | chgrp named -R /var/named |
(6).配置完后,也可照上面方法测试,看是否正常。
(7).退出窗器后,将此容器保存为image:dns_slave,以后dns_slave就用此image
五、LVS+KeepAlived
1.在dns的docker-compose.yum添加如下内容,创建lvs和openresty容器
1 | lvs01: |
2.创建lvs01和lvs02容器
1 | docker-compose up |
3.进入lvs01容器中,安装ipvsadm和keepalived
1 | yum install ipvsadm -y |
4.配置keepalived
1 | $ vim /etc/keepalived/keepalived.conf |
1 | ! Configuration File for keepalived |
从上面的配置可以看到真实的服务器(RS)地址是192.168.254.15和192.168.254.16.
另一台LVS容器也是如此配置,不过需要修改router_id 为LVS_02,state为BACKUP,priority设置的比MASTER低一点,比如100.
在两台lvs上分别执行如下命令,启动keepalived
1 | systemctl enable keepalived |
5.登录到上面两台RS容器上,编写如下脚本,假设名称为rs.sh
为lo:0绑定VIP地址、抑制ARP广播
1 | #!/bin/bash |
脚本编写完毕后,将脚本设置成可执行,然后运行。使用ifconfig命令检查配置结果 .
6.登录到lvs
使用ipvsadm命令查看映射状态(要想得到下图,还需要在192.168.254.15和192.168.254.16容器中安装openresty并启动,见下面openresty部分)
1 | ipvsadm -Ln |
7.测试keepalived监测状态
将192.168.254.16:80服务关闭
1 | docker stop web02 |
再次使用ipvsadm查看状态,可以看见IP:192.168.254.16:80已经剔除,以后的请求都转发到192.168.254.15:80上。
8.退出容器,使用docker commit lvs01 lvs,保存为lvs镜像,修改docker-compose.yml文件中lvs01和lvs02的image值为lvs:latest.
以后启动容器resty01和resty02之后,需要手动执行一下rs.sh脚本
六、OpenResty
1.创建并启动resty01容器,然后进入容器中
安装就不介绍了,自行看官网上安装说明。
安装完之后,在用户的目录中执行如下命令:
1 | mkdir ~/work |
然后在conf目录下新建nginx.conf配置文件,填写如下内容:
1 | [root@centos7 docker]# vim web/resty01/work/conf/nginx.conf |
1 | worker_processes 1; |
192.168.254.17和192.168.254.18是上游web服务器的IP,负载均衡方法还可以配置权重或Hash方式。
退出容器,然后使用docker commit resty01 openresty.保存为openresty镜像。
2.修改docker-compose.yml,将resty01和resty02容器image属性都个性为openresty,执行docker-compose up,执行成功后进入容器resty02,此时容器resty02中已经安装了openresty,同样需要在用户Home目录下创建work、conf、logs。
resty01和resty02容器都映射了宿主机的文件系统,请看docker-compose.yml文件中配置的volumes属性,所以可以在配置resty02之前,将resty01的配置复制到resty02。
修改nginx.conf
1 | worker_processes 1; |
配置完openresty之后,启动nginx.
1 | nginx -c /home/yanggy/work/conf/nginx.conf |
可以使用netstat -nltp 检查一下80端口服务是否开启
可以将nginx注册为系统服务,以便容器启动时自动运行
七、Web应用
1.修改docker-compose.yml,添加如下内容
1 | web01: |
2.创建并启动容器web01
进入容器之后,安装httpd
1 | yum install -y httpd |
3.编辑主配置文件
1 | vim /etc/httpd/conf/httpd.conf |
ServerName前的#去掉,并将服务名称个性为Web01
4.创建index.html
1 | cd /var/www/html/ |
5.启动服务
1 | systemctl enable httpd |
6.退出容器,并将容器保存为镜像web
7.向docker-compose.yml添加如下内容
1 | web02: |
8.将web01在宿主机上映射的文件夹复制四份,分别命令web01,web03,web04,web05,并修改其中的httpd.conf和index.html为相应的服务器名称
9.使用docker-compose up创建web02-05容器,此时容器内就已经启动了web服务。
八、打通DNS和LVS
在上面LVS部分,配置了一个虚拟IP:192.168.254.100,现我将其添加到DNS服务器中,当输入域名时,能够解析到这个虚拟IP。
1.进入dns_master容器,修改正向解析配置文件
1 | [root@dns_master /]# vim /var/named/forward.yanggy |
添加正向解析www.yanggy.com->192.168.254.100,并使用了别名webserver。
1 | $TTL 86400 |
2.修改反向解析文件
1 | vim /var/named/reverse.yanggy |
192.168.254.100->webserver.yanggy.com
1 | $TTL 86400 |
九、总结
在宿主机的/etc/resolv.conf配置文件中添加DNS服务器IP
1 | # Generated by NetworkManager |
在浏览器中输入www.yanggy.com时,首先经DNS服务器解析成192.168.254.100,再经由keepalived转到其中一个openresty nginx服务器,然后nginx服务器再转到其上游的一个web应用服务器。
DNS和LVS都是高可用的,其中一台宕机,仍能响应浏览器请求,openresty服务器也是高可用的,只有DNS和LVS服务器可用,就会将请求分发到可用的openresty上,openresty不可用时,LVS就将其摘掉,可用时再恢复。同样,web服务器也是高可用的,openresty可以监测到其上游web应用服务器的可用状态,做到动态摘除和恢复。
完整的docker-compose.yml文件内容如下:
1 | version: "3.7" |
十、演示
1.命令行curl访问
2.浏览器访问
其它的比如停止一台openresty服务器或web应用服务器,请自行验证,最终目的是看能否自动摘除和恢复。
十一、问题
1.MacOS无法直接访问容器
官网上有说明,Mac系统中无法直接从Mac中直接通过IP访问容器
如果有知道如何访问的朋友,麻烦告知。
2.使用ipvsadm -Ln命令时,提示ip_vs模块不存在
原因可能是宿主机的linux内核不支持也可能是宿主机没加载内ip_vs模块
1 | 查看宿主机内核,一般高于3.10都可以。 |
lsmod | grep ip_vs
1 | 如果没出来结果,则使用modprobe命令加载,加载完后,再使用lsmod检查一下。 |
modprobe ip_vs`
3.上面架构的问题
由于最下层Web应用是分组的,如果其中一组所有Web服务器都宕机,则需要将上游的openresty也关掉,这样lvs才不会将流量转到已经没有可用的web应用那一组。
参考网址:
https://docs.docker.com/compose/compose-file/
https://www.unixmen.com/setting-dns-server-centos-7/
https://blog.csdn.net/u012852986/article/details/52412174
http://blog.51cto.com/12227558/2096280
https://hub.docker.com/_/centos/
v1.5.2