HAProxy 代理负载均衡

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　HAProxy

HAProxy是免费 高效 可靠的高可用及负载均衡解决方案，该软件非常适合于处理高负载
站点的七层数据请求，HAProxy的工作模式使其可以非常容易且安全地集成到我们现有的站点
架构中。使用类似的代理软件还可以对外屏蔽内部真实Web服务器，防止内部服务器遭受外部攻击

Haproxy有8种负载均衡算法（balance），分别如下：

1.balance roundrobin # 轮询，软负载均衡基本都具备这种算法

2.balance static-rr # 根据权重，建议使用

3.balance leastconn # 最少连接者先处理，建议使用

4.balance source # 根据请求源IP，建议使用

5.balance uri # 根据请求的URI

6.balance url_param，# 根据请求的URl参数'balance url_param' requires an URL parameter name

7.balance hdr(name) # 根据HTTP请求头来锁定每一次HTTP请求

8.balance rdp-cookie(name) # 根据据cookie(name)来锁定并哈希每一次TCP请求

由于负载请求分发到不同服务器，可能导致Session会话不同步的问题，若想实现会话共享或保持，可采用如下3种方式：

1.用户IP 识别

haroxy 将用户IP经过hash计算后 指定到固定的真实服务器上（类似于nginx 的IP hash 指令）

配置指令

balance source

2.Cookie 识别

haproxy 将WEB服务端发送给客户端的cookie中插入(或添加加前缀)haproxy定义的后端的服务器COOKIE ID。

配置指令例举

cookie SESSION_COOKIE insert indirect nocache

用firebug可以观察到用户的请求头的cookie里 有类似” Cookie jsessionid=0bc588656ca05ecf7588c65f9be214f5; SESSION_COOKIE=app1” SESSION_COOKIE=app1就是haproxy添加的内容

3.Session 识别

haproxy 将后端服务器产生的session和后端服务器标识存在haproxy中的一张表里。客户端请求时先查询这张表。

配置指令例举

appsession JSESSIONID len 64 timeout 5h request-learn

安装部署HAProxy

环境准备：两台机器

linux-node1.example.com     192.168.56.11

linux-node2.example.com     192.168.56.12

第一台

[root@linux-node1 ~]# cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 7.2. (Core)
[root@linux-node1 ~]# uname -r
3.10.-.el7.x86_64

关闭防火墙及SELIUNX
#systemctl disable firewalld
#systemctl disable NetworkManager
# cat /etc/selinux/config
SELINUX=disabled

安装依赖包epel
rpm -ivh http://mirrors.aliyun.com/epel/epel-release-latest-7.noarch.rpm
yum -y install net-tools vim lrzsz tree screen lsof tcpdump nc mtr nmap wget gcc glibc gcc-c++ make 

第二台

[root@linux-node2 ~]# cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 7.2. (Core)
[root@linux-node2 ~]# uname -r
3.10.-.el7.x86_64

关闭防火墙及SELIUNX
#systemctl disable firewalld
#systemctl disable NetworkManager
# cat /etc/selinux/config
SELINUX=disabled

安装系统依赖包
#rpm -ivh http://mirrors.aliyun.com/epel/epel-release-latest-7.noarch.rpm

#yum -y install net-tools vim lrzsz tree screen lsof tcpdump nc mtr nmap wget gcc glibc gcc-c++ make 

部署应用

在两台机器部署apache作为RS

linux-node1.example.com

[root@linux-node1 ~]# yum -y install httpd
[root@linux-node1 ~]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf
ServerName 192.168.56.11
Listen 

[root@linux-node1 ~]# systemctl enable httpd
[root@linux-node1 ~]# systemctl start httpd
[root@linux-node1 ~]# echo "chuck-test1" > /var/www/html/index.html
[root@linux-node1 ~]# netstat -tunlp | grep httpd
tcp6              :::                 :::*                    LISTEN      /httpd
[root@linux-node1 ~]# curl http://192.168.56.11:8080
chuck-test1

linux-node2.example.com

[root@linux-node2 ~]# yum -y install httpd
[root@linux-node2 ~]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf
ServerName 192.168.56.12
Listen 

[root@linux-node2 ~]# systemctl enable httpd
[root@linux-node2 ~]# systemctl start httpd
[root@linux-node2 ~]# echo "chuck-test2" > /var/www/html/index.html
[root@linux-node2 ~]# netstat -tunlp | grep httpd
tcp6              :::                 :::*                    LISTEN      /httpd
[root@linux-node2 ~]# curl http://192.168.56.12:8080
chuck-test2

Linux-node1上面安装HAProxy软件

[root@linux-node1 ~]# cd /usr/local/src/
[root@linux-node1 src]# wget http://www.haproxy.org/download/1.6/src/haproxy-1.6.3.tar.gz
[root@linux-node1 src]# tar zxf haproxy-1.6..tar.gz
[root@linux-node1 src]# cd haproxy-1.6.
[root@linux-node1 haproxy-1.6.]# make TARGET=linux2628 PREFIX=/usr/local/haproxy-1.6.
[root@linux-node1 haproxy-1.6.]# make install
[root@linux-node1 haproxy-1.6.]# cp /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/
[root@linux-node1 haproxy-1.6.]# haproxy -v
HA-Proxy version 1.6. //
Copyright - Willy Tarreau <willy@haproxy.org>

编辑haproxy启动脚本

[root@linux-node1 haproxy-1.6.]# cd /usr/local/src/haproxy-1.6.
[root@linux-node1 haproxy-1.6.]# cp examples/haproxy.init /etc/init.d/haproxy
[root@linux-node1 haproxy-1.6.]# chmod  /etc/init.d/haproxy

针对配置文件下的路径创建目录

[root@linux-node1 ~]# useradd -r haproxy
[root@linux-node1 ~]# mkdir /etc/haproxy
[root@linux-node1 ~]# mkdir /var/lib/haproxy
[root@linux-node1 ~]# mkdir /var/run/haproxy

编辑haproxy配置文件，配置log，并启动

[root@linux-node1 ~]# cd /etc/haproxy/
[root@linux-node1 haproxy]# cat haproxy.cfg
global
#全局配置，在所有配置段中都生效
    log 127.0.0.1 local3 info
#记录日志
    chroot /var/lib/haproxy
    user haproxy
    group haproxy
    daemon

defaults
#默认配置，可以被前端和后端继承
    log global
#使用global的log设置
    mode http
#使用http模式，也可以使用tcp模式
    option httplog
#启动http请求的log
    option dontlognull
#在日志中不记录空连接（空连接：健康检查的链接）
    timeout connect
 #长连接超时时间
    timeout client
#客户端连接超时
    timeout server
#RS连接超时
frontend www_chuck-blog_com
#前端配置 + 一个配置段的名字（最好不要乱写，和项目直接相关最佳）
    mode http
    #使用http模式，也可以使用tcp模式
    bind *:
#监听80端口
    stats uri /haproxy?stats
    #状态页面dashboard
    default_backend www_chuck-blog_com_backend
#对应的backend名称
backend www_chuck-blog_com_backend
#对应的frontend的default_backend
#source cookie SERVERID
    option httpchk GET /index.html
#设置检测url的详细的页面
    balance roundrobin
#使用rr负载均衡方式
    server linux-node1 192.168.56.11: check inter  rise  fall  weight
    server linux-node2 192.168.56.12: check inter  rise  fall  weight
#RS健康检测时间间隔2秒，重试三次，失败三次不可用，权重1

打开rsyslog配置文件的注释

[root@linux-node1 haproxy]# vim /etc/rsyslog.conf
 $ModLoad imudp #打开注释
 $UDPServerRun  #打开注释
local7.* /var/log/boot.log
#在此行的下面添加如下内容
local3.* /var/log/haproxy.log
 #local3的路径

启动HAProxy

[root@linux-node1 haproxy]# systemctl restart rsyslog.service
[root@linux-node1 haproxy]# /etc/init.d/haproxy start

检查是否成功

查看检测状态

通过ACL设置虚拟主机

通过acl设置虚拟主机，一个前端可以对应多个后端

[root@linux-node1 haproxy]# cat haproxy.cfg
global
    log 127.0.0.1 local3 info
    chroot /var/lib/haproxy
    user haproxy
    group haproxy
    daemon

defaults
    log global
    mode http
    option httplog
    option dontlognull
    timeout connect
    timeout client
    timeout server
frontend www_chuck-blog_com
    mode http
    bind *:
    stats uri /haproxy?stats
　　 #默认的backend
    default_backend www_chuck-blog_com_backend
    acl is_other_chuck-blog_com hdr_end(host) other.chuck-blog.com
　　#is_other_chuck-blog_com：给此acl起一个名字；hdr(host)：固定格式，用来识别host，如果没有匹配到acl，即访问default的bankcend
    use_backend other_chuck-blog_com_backend if is_other_chuck-blog_com
　　#use_backend：关键词，使用哪个banckend；other_chuck-blog_com_backend：指定哪个backend的名称；if is_other_chuck-blog_com：用来判断acl
backend www_chuck-blog_com_backend
    option forwardfor header X-REAL-IP
    option httpchk GET /index.html
    balance roundrobin
    server linux-node1 192.168.56.11: check inter  rise  fall  weight  

backend other_chuck-blog_com_backend
    option forwardfor header X-REAL-IP
    option httpchk GET /index.html
    balance roundrobin
    server linux-node2 192.168.56.12: check inter  rise  fall  weight 

重启

[root@linux-node1 ~]# systemctl reload haproxy

在本地电脑使用host解析

192.168.56.11 www.chuck-blog.com other.chuck-blog.com

通过浏览器访问不同的域名

在fortend添加acl，根据静态文件，设置不同的backend（类似于location）,注释的两行和前两行的意义相同

分别是通过url正则匹配和url的后缀匹配

acl is_static_reg url_reg /*.(css|jpg|png|js|jpeg|gif)$
use_backend other_chuck-blog_com_backend if is_static_reg
#acl is_static_path path_end .gif .png .css .jpg .jpeg
#use_backend other_chuck-blog_com_backend if is_static_path

[root@linux-node2 ~]# echo "This is a static test page " >/var/www/html/abc.js 
[root@linux-node1 ~]# /etc/init.d/haproxy restart

打开浏览器查看

其它ACL  可以查看百度

acl is_do_path url_reg /chuck.do
use_backend other_chuck-blog_com_backend if is_do_path
acl is_UA_path hdr_reg(User-Agent) -i andriod #基于安卓手机
use_backend other_chuck-blog_com_backend if is_UA_path

HAProxy动态维护

在配置文件添加socket

[root@linux-node1 haproxy]# head - haproxy.cfg
global
    log 127.0.0.1 local3 info
    chroot /var/lib/haproxy
    user haproxy
    group haproxy
    daemon
    stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock mode 600 level admin
　　#指定socket文件路径，权限，管理级别
    stats timeout 2m
　　#指定超时时间

重启服务生效

[root@linux-node1 haproxy]# /etc/init.d/haproxy restart

安装socat连接haproxy.sock文件

[root@linux-node1 ~]yum install -y socat

使用help查看socat的事情

[root@linux-node1 haproxy]# echo "help" |socat stdio /var/lib/haproxy/haproxy.sock
Unknown command. Please enter one of the following commands only :
  clear counters : clear max statistics counters (add 'all' for all counters)
  clear table    : remove an entry from a table
  help           : this message
  prompt         : toggle interactive mode with prompt
  quit           : disconnect
  show backend   : list backends in the current running config
  show info      : report information about the running process #查看所有信息
  show pools     : report information about the memory pools usage  #查看所有poll
  show stat      : report counters for each proxy and server        #显示状态
  show errors    : report last request and response errors for each proxy
  show sess [id] : report the list of current sessions or dump this session
  show table [id]: report table usage stats or dump this table's contents
  show servers state [id]: dump volatile server information (for backend <id>)
  get weight     : report a server's current weight    #获得权重信息
  set weight     : change a server's weight            #设置权重
  set server     : change a server's state, weight or address      #改变一个server的转态权重或地址
  set table [id] : update or create a table entry's data
  set timeout    : change a timeout setting
  set maxconn    : change a maxconn setting
  set rate-limit : change a rate limiting value
  disable        : put a server or frontend in maintenance mode        #将一个server或者fortend置于维护模式
  enable         : re-enable a server or frontend which is in maintenance mode      #启用一个维护状态的server或者frontend
  shutdown       : kill a session or a frontend (eg:to release listening ports)
  show acl [id]  : report avalaible acls or dump an acl's contents
  get acl        : reports the patterns matching a sample for an ACL
  add acl        : add acl entry
  del acl        : delete acl entry
  clear acl <id> : clear the content of this acl
  show map [id]  : report avalaible maps or dump a map's contents
  get map        : reports the keys and values matching a sample for a map
  set map        : modify map entry
  add map        : add map entry
  del map        : delete map entry
  clear map <id> : clear the content of this map
  set ssl <stmt> : set statement for ssl

 设置监控

查看info信息，内容值可以利用来监控

[root@linux-node1 haproxy]# echo "show info" |socat stdio /var/lib/haproxy/haproxy.sock
Name: HAProxy
Version: 1.6.
Release_date: //
Nbproc:
Process_num:
Pid:
Uptime: 0d 0h16m20s
Uptime_sec:
Memmax_MB:
Ulimit-n:
Maxsock:
Maxconn:
Hard_maxconn:
CurrConns:
CumConns:
CumReq:
Maxpipes:
PipesUsed:
PipesFree:
ConnRate:
ConnRateLimit:
MaxConnRate:
SessRate:
SessRateLimit:
MaxSessRate:
CompressBpsIn:
CompressBpsOut:
CompressBpsRateLim:
Tasks:
Run_queue:
Idle_pct:
node: linux-node1.example.com
description: 

关闭主机

关闭linux-node2主机

[root@linux-node1 haproxy]# echo "disable server other_chuck-blog_com_backend/linux-node2" |socat stdio /var/lib/haproxy/haproxy.sock
[root@linux-node1 haproxy]#
Message from syslogd@localhost at Dec   :: ...
 haproxy[]: backend other_chuck-blog_com_backend has no server available!

可以看到 linux -node2  进入了维护maintain状态

开启主机

打开linux-node2主机（只对现有的server生效，不能用来新增节点）

[root@linux-node1 haproxy]# echo "enable server other_chuck-blog_com_backend/linux-node2" |socat stdio /var/lib/haproxy/haproxy.sock

可以看到linux-node2恢复正常

生产问题

haproxy的本地端口可能用尽，解决方案

1）更改local的端口范围，调整内核参数

[root@linux-node1 haproxy]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range
    

2）调整timewait的端口复用，设置为1

[root@linux-node1 haproxy]# cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_reuse

3）缩短tcp_wait的时间，并不建议修改

[root@linux-node1 haproxy]# cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout

4）终极方案：增加为多个ip，自然端口数就够了

haproxy对比nginx

nginx

优点：

1 web服务器，应用比较广泛

2 7层负载均衡，location设置复杂的基于HTTP的负载均衡

3 性能强大，网络依赖小

4 安装配置简单

缺点

1 监控检查单一

2 负载均衡算法少

3 不能动态管理

4 没有集群upstream的状态页面

haproxy

优点

1 专门做负载均衡

2 负载均衡算法多

3 性能>=nginx

4 通过和haproxy socker通信进行动态管理

5 有比较丰富的dashboard页面

6 强大的7层代理

缺点

1 配置没有nginx简单

2 应用没有nginx广泛

提示：很多CDN会使用LVS+Haproxy来做负载均衡