如何利用 Keepalived 配合 Stream 模块构建双机热备的 TCP 负载均衡-Nginx-PHP中文网

keepalived 配合 nginx stream 可构建 tcp 层双机热备负载均衡系统，nginx 负责流量分发，keepalived 管理 vip 漂移与主备切换，实现数据库等四层服务高可用。

如何利用 keepalived 配合 stream 模块构建双机热备的 tcp 负载均衡

Keepalived 配合 Nginx 的 stream 模块，能构建稳定、低延迟的 TCP 层双机热备负载均衡系统，适用于数据库（MySQL/PostgreSQL）、Redis、MQ 等四层服务。核心思路是：Nginx stream 负责 TCP 流量分发，Keepalived 提供虚拟 IP（VIP）漂移和主备自动切换，两者协同实现“服务不中断”的高可用。

一、基础环境与组件分工

需准备两台同网段服务器（如 192.168.40.149 和 192.168.40.150），确保：

Nginx 编译时已启用 --with-stream 模块（1.9.0+ 默认支持，CentOS 可用 yum 安装 nginx-all-modules 或源码编译）
Keepalived 已安装（推荐 yum install keepalived，版本 ≥1.3.4）
两台机器时间同步（ntpdate -u ntp.aliyun.com 或启用 chronyd）
防火墙放行 VRRP 协议（多播地址 224.0.0.18，协议号 112）和业务端口（如 8096）

二、Nginx Stream 配置（两台均需）

编辑 /usr/local/nginx/conf/nginx.conf（或 /etc/nginx/nginx.conf），在 http 块外添加 stream 块：

stream {
    upstream pf1 {
        server 192.168.40.149:8096 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=30s;
        server 192.168.40.150:8096 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    }

    server {
        listen 8096;
        proxy_pass pf1;
        proxy_timeout 1s;
        proxy_responses 1;
    }
}

注意：
– 此配置让 Nginx 对外监听 8096，将请求轮询转发给后端真实服务（比如两个 MySQL 实例）；
– 不要在这里绑定 VIP，VIP 由 Keepalived 管理；
– 两台机器的 stream 配置内容完全一致。

三、Keepalived 主备配置（差异化设置）

编辑 /etc/keepalived/keepalived.conf，主备仅在 state、priority 和 virtual_router_id 上不同：

主节点（192.168.40.149）示例：

global_defs { router_id LVS_MASTER }
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.40.200/24 dev eth0 label eth0:1
    }
}

备节点（192.168.40.150）示例：

Upload audio to AIOZ Stream

快速上传音频至 AIOZ Stream API。支持默认或自定义编码配置创建音频对象，上传文件并完成处理后返回音频链接。

下载

global_defs { router_id LVS_BACKUP }
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.40.200/24 dev eth0 label eth0:1
    }
}

关键点：
– virtual_router_id 必须相同，否则无法组成热备组；
– priority 主 > 备，决定谁先抢 VIP；
– virtual_ipaddress 是对外服务的统一入口（如客户端连接 192.168.40.200:8096）；
– Keepalived 会自动在网卡上添加该 VIP，无需手动配 eth0:0。

四、健康检查与故障联动（可选但强烈建议）

仅靠 Keepalived 自带的心跳不够——它不感知 Nginx 或后端服务是否真可用。建议增加自定义脚本检测 Nginx stream 是否正常响应：

1. 写检测脚本（两台都存为 /etc/keepalived/check_nginx_stream.sh）：

#!/bin/bash
if nc -z 127.0.0.1 8096 -w 2; then
    exit 0
else
    systemctl stop nginx &> /dev/null
    exit 1
fi

2. 给执行权限：chmod +x /etc/keepalived/check_nginx_stream.sh

3. 在 keepalived.conf 的 vrrp_instance 块内加入：

vrrp_script chk_nginx {
    script "/etc/keepalived/check_nginx_stream.sh"
    interval 2
    weight -10
    fall 2
    rise 2
}

并在 vrrp_instance 中引用：track_script { chk_nginx }。
这样，当本地 Nginx stream 异常时，主节点优先级自动降低，触发 VIP 漂移到备机，实现真正的服务级故障切换。

五、启动与验证

依次执行（两台都操作）：

systemctl enable keepalived nginx
systemctl start nginx && systemctl start keepalived
主节点运行 ip addr | grep 200 应看到 VIP；备节点无此 IP
客户端连接 telnet 192.168.40.200 8096 或用 mysql -h 200 -P 8096 测试连通性
手动停主节点的 nginx 或 keepalived，观察 VIP 是否秒级漂移、连接是否持续不中断

整个架构不依赖 LVS，纯软件实现，轻量且可靠。重点在于 stream 负载逻辑与 VIP 生命周期解耦，Keepalived 只管“谁对外说话”，Nginx stream 只管“把话传给谁”。