Haproxy搭建Web群集

Haproxy搭建Web群集
- Haproxy简介
- 常见的Web集群调度器
  - 软件类
  - 硬件类
- Haproxy应用分析
- HAProxy的主要特性
- HAProxy常见的8种负载均衡策略
  - 最常用的三种策略
- LVS、Nginx、HAproxy的区别
- HAProxy搭建web群集
- Haproxy集群日志定义

Haproxy简介

HAProxy是可提供高可用性、负载均衡以及基于TCP和HTTP应用的代理，是免费、快速并且可靠的一种解决方案。HAProxy非常适用于并发大（并发达1w以上）web站点，这些站点通常又需要会话保持或七层处理。HAProxy的运行模式使得它可以很简单安全的整合至当前的架构中，同时可以保护web服务器不被暴露到网络上。

常见的Web集群调度器

目前常见的Web集群调度器分为软件和硬件

软件类

通常使用开源的LVS、nginx、Haproxy

LVS性能最好，但是搭建相对复杂；Nginx的upstream模块支持群集功能，但是对群集节点健康检查功能不强，高并发性能没有Haproxy好

硬件类

一般使用比较多的是F5、Array，也有很多人使用国内的一些产品，如梭子鱼、绿盟等。

Haproxy应用分析

LVS在企业应用中抗负载能力很强，但是存在不足

LVS不支持正则处理，不能实现动静分离
对于大型网站，LVS的实施配置复杂，维护成本相对比较高

Haproxy是一款可提供高可用性、负载均衡、及基于TCP和HTTP应用的代理软件

适用于负载大的web站点
运行在硬件上可支持数以万计的并发连接的连接请求

HAProxy的主要特性

可靠性和稳定性非常好，可以与硬件级的F5负载均衡设备相媲美；
最高可以同时维护40000-50000个并发连接，单位时间内处理的最大请求数为20000个，最大处理能力可达10Git/s；
支持多达8种负载均衡算法
支持session会话保持，Cookie的引导；
支持通过获取指定的url来检测后端服务器的状态；
支持虚机主机功能，从而实现web负载均衡更加灵活；
支持连接拒绝、全透明代理等独特的功能；
拥有强大的ACL支持，用于访问控制；
支持TCp协议的负载均衡转发；
支持客户端的keepalive功能，减少客户端与haproxy的多次三次握手导致资源浪费，让多个请求在一个tcp连接中完成

HAProxy常见的8种负载均衡策略

roundrobin，表示简单的轮询
static-rr，表示根据权重
leastconn，表示最少连接者先处理
source，表示根据请求源IP
uri，表示根据请求的URI，做cdn需使用；
url param，表示根据请求的UR1参数'balance url param'requires an URI parameter name
hdr（name），表示根据HTTP请求头来锁定每一次HTTP请求；
rdp-cookie（name），表示根据cookie（name）来锁定并哈希每一次TCP请求。

最常用的三种策略

RR（Round Robin）

RR算法是最简单最常用的一种算法，即轮询调度

理解举例：有三个节点A、B、C

第一个用户访问会被指派到节点A
第二个用户访问会被指派到节点B
第三个用户访问会被指派到节点C
第四个用户访问继续指派到节点A，轮询分配访问请求实现负载均衡效果

LC（Least Connections）

最小连接数算法，根据后端的节点连接数大小动态分配前端请求

理解举例：有三个节点A、B、C，各节点的连接数分别为A：4、B：5、C：6

第一个用户连接请求，会被指派到A上，连接数变为A：5、B：5、C：6
第二个用户请求会继续分配到A上，连接数变为A：6、B：5、C：6；再有新的请求会分配给B，每次将新的请求指派给连接数最小的客户端
由于实际情况下A、B、C的连接数会动态释放，很难会出现一样连接数的情况
此算法相比较rr算法有很大改进，是目前用到比较多的一种算法

SH（Source Hashing）

基于来源访问调度算法，用于一些有Session会话记录在服务器端的场景，可以基于来源的IP、Cookie等做集群调度

理解举例：

有三个节点A、B、C，第一个用户第一次访问被指派到了A，第二个用户第一次访问被指派到了B
当第一个用户第二次访问时会被继续指派到A，第二个用户第二次访问时依旧会被指派到B，只要负载均衡调度器不重启，第一个用户访问都会被指派到A，第二个用户访问都会被指派到B，实现集群的调度
此调度算法好处是实现会话保持，但某些IP访问量非常大时会引起负载不均衡，部分节点访问量超大，影响业务使用

LVS、Nginx、HAproxy的区别

Lvs基于Linux操作系统内核实现软负载均衡，而HAProxy和Nginx是基于第三方应用实现的软负载均衡；
Lvs是可实现4层的IP负载均衡技术，无法实现基于目录、URL的转发。而HAProxy和Nginx都可以实现4层和7层技术，HAProxy可提供TCp和HTTP应用的负载均衡综合解决方案；
LVS因为工作在Iso模型的第四层，其状态监测功能单一，而HAProxy在状态监测方面功能更丰富、强大，可支持端口、URL、脚本等多种状态检测方
HAProxy功能强大，单纯从效率上来讲aProxy会比Nginx有更出色的负载均衡速度，在并发处理上也是优于Nginx的。但整体性能低于4层模式的LVS负载均衡；
Nginx主要用于Web服务器或缓存服务器。Nginx的upstream模块虽然也支持群集功能，但是对群集节点健康检查功能不强，性能没有Haproxy好。

HAProxy搭建web群集

HAProxy服务器：192.168.239.10

nginx服务器1：192.168.239.20

nginx服务器2：192.168.239.30

客户端：192.168.239.200

配置第一台节点服务器（192.168.239.20）

#关闭防火墙

systemctl stop firewalld.service

systemctl disable firewalld.service

setenforce 0

#添加nginx在线源地址

vim /etc/yum.repos.d/nginx.repo

[nginx-stable]

name=nginx stable repo

baseurl=http://nginx.org/packages/centos/7/$basearch/

gpgcheck=0

enabled=1

yum install nginx -y                 #安装nginx服务

rpm -qc nginx                        #查看相关配置文件

vim /etc/nginx/conf.d/default.conf   #此配置文件内可以看到yum安装的nginx的站点目录

cd /usr/share/nginx/html/            #切换到站点目录，添加文件或者直接修改index.html文件

vim test.html                        #这里添加新文件访问的时候则需要指定文件

<html>

<body>

<h1>this is test web1</h1>

</body>

</html>

systemctl restart nginx             #开启服务

网页访问

配置第二台节点服务器（192.168.239.30）

与节点一服务器配置一样但是站点目录文件内容要不一样用于区分节点服务器

网页访问

配置HAProxy负载均衡服务器：（192.168.239.10）

#首先将软件包啦到opt目录

#关闭防火墙

systemctl stop firewalld.service

systemctl disable firewalld.service

setenforce 0

yum install -y pcre-devel bzip2-devel gcc gcc-gc++ make#安装相关依赖包

cd /etc

tar zxvf haproxy-1.5.19.tar.gz #解压软件包

cd haproxy-1.5.19/ #进入目录

#编译安装 Haproxy

uname -r#查看内核版本号

make TARGET=linux2628 ARCH=x86_64

make install

####################参数说明###################

TARGET=linux26 #内核版本，

#使用uname -r查看内核，如：2.6.18-371.el5，此时该参数TARGET=linux26；kernel大于2.6.28的用TARGET=linux2628ARCH=x86_64 #系统位数，64位系统

#Haproxy服务器配置

mkdir /etc/haproxy

cp examples/haproxy.cfg /etc/haproxy/   #复制配置文件模板到新建目录

cd /etc/haproxy/

vim haproxy.cfg #修改配置文件

global		#全局配置，主要用于定义全局参数，属于进程级的配置，通常和操作系统配置有关

--4~5行--修改，定义haproxy日志输出设置和日志级别，local0为日志设备，默认存放到系统日志

		log /dev/log   local0 info		#修改

        log /dev/log   local0 notice	#修改

        #log loghost    local0 info

        maxconn 4096			#最大连接数，需考虑ulimit -n限制，推荐使用10240

--8行--注释，chroot运行路径，为该服务自设置的根目录，一般需将此行注释掉

        #chroot /usr/share/haproxy

        uid 99					#用户UID

        gid 99					#用户GID

        daemon					#守护进程模式

		nbproc 1				#添加，设置并发进程数，建议与当前服务器CPU核数相等或为其2倍

defaults   	#配置默认参数，这些参数可以被用到Listen，frontend，backend组件

		log     global			#引入global定义的日志格式

        mode    http			#模式为http（7层代理http，4层代理tcp）

        option  httplog			#日志类别为http日志格式

        option  dontlognull		#不记录健康检查日志信息

        retries 3				#检查节点服务器失败次数，连续达到三次失败，则认为节点不可用

        redispatch				#当服务器负载很高时，自动结束当前队列处理比较久的连接

        maxconn 2000			#最大连接数，“defaults”中的值不能超过“global”段中的定义

        #contimeout 5000        #设置连接超时时间，默认单位是毫秒

        #clitimeout 50000       #设置客户端超时时间，默认单位是毫秒

        #srvtimeout 50000       #设置服务器超时时间，默认单位是毫秒

        timeout http-request 10s 	#默认http请求超时时间

        timeout queue 1m   		#默认队列超时时间

        timeout connect 10s		#默认连接超时时间，新版本中替代contimeout，该参数向后兼容

        timeout client 1m		#默认客户端超时时间，新版本中替代clitimeout，该参数向后兼容

        timeout server 1m		#默认服务器超时时间，新版本中替代srvtimeout，该参数向后兼容

        timeout http-keep-alive 10s		#默认持久连接超时时间

        timeout check 10s		#设置心跳检查超时时间

--删除下面所有listen项--，添加

listen nginx_cluster 0.0.0.0:80	#haproxy实例状态监控部分配置，定义一个名为webcluster的应用

        option httpchk GET /test.html	#检查服务器的test.html文件

        balance roundrobin				#负载均衡调度算法使用轮询算法roundrobin

        server inst1 192.168.239.20:80 check inter 2000 rise 2 fall 3		#定义在线节点

        server inst2 192.168.239.30:80 check inter 2000 rise 2 fall 3

#添加haproxy系统服务 

cp /opt/haproxy-1.5.19/examples//haproxy.init /etc/init.d/haproxy

cd /etc/init.d/

chmod +x haproxy

chkconfig --add /etc/init.d/haproxy

ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy

service haproxy start

客户端：（192.168.239.200）测试

Haproxy集群日志定义

默认haproxy的日志是输出到系统的syslog中，查看起来不是非常方便，为了更好的管理haproxy的日志，我们在生产环境中一般单独定义出来。需要将haproxy的info及notice日志分别记录到不同的日志文件中。

vim /etc/haproxy/haproxy.cfg   #修改配置文件

global

        log /dev/log    local0 info

        log /dev/log    local0 notice

service haproxy start

需要修改rsyslog配置，为了便于管理。将haproxy相关的配置独立定义到haproxy.conf，并放到/etc/rsyslog.d/下，rsyslog启动时会自动加载此目录下的所有配置文件。

vim /etc/rsyslog.d/haproxy.conf

if ($programname == 'haproxy' and $syslogseverity-text == 'info')

then -/var/log/haproxy/haproxy-info.log

&~

if ($programname == 'haproxy' and $syslogseverity-text == 'notice')

then -/var/log/haproxy/haproxy-notice.log

&~

#说明：这部分配置是将haproxy的info日志文件记录到/var/log/haproxy/haproxy-info.log下，将notice日志记录到/var/log/haproxy/haproxy-notice.log下。&~表示当日志写到日志文件后，rsyslog停止处理这个信息

systemctl restart rsyslog.service

tail -f /var/log/haproxy/haproxy-info.log #查看haproxy的请求日志信息

此时网页继续刷新访问

查看haproxy的请求日志信息

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