前言

    软件负载均衡一般通过两种方式来实现:基于操作系统的软负载实现和基于第三方应用的软负载均衡。LVS是基于Linux操作系统实现的一种软负载,而Haproxy则是基于第三方应用实现的软负载。Haproxy相比LVS的使用要简单很多,但跟LVS一样,Haproxy自己并不能实现高可用,一旦Haprox节点故障,将会影响整个站点。本文是haprox基于keepalived实现web高可用及动静分离。

     

    相关介绍

   

    HAProxy

    haproxy是一款提供高可用性、负载均衡以及基于TCP和HTTP应用的代理软件,Haproxy是完全免费的,借助Haproxy可以快速并且可靠的提供基于TCP和HTTP应用的代理解决方案。Haproxy适用于那些负载较大的Web站点,这些站点通常又需要会话保持或七层出来。Haproxy可以支持数以万计的并发连接,并且Haproxy的运行模式使得它可以很简单安全的整合进架构中,同时可以包含web服务器不被暴露在网络上。

    keepalived

    keepalived是基于VRRP(virtual router redundancy protocol,虚拟路由冗余协议)热备份协议工作的,以软件的方式实现linux服务器的多机热备功能。VRRP是针对路由器的一种备份解决方案----由多台路由器组成一个热备组。通过共用的虚拟IP地址对外提供服务;每个热备组内同一时刻只有一台主服务器提供服务,其他服务器处于冗余状态,若当前在线的服务器失败,其他服务器会自动接替(优先级决定接替顺序)虚拟IP地址,以继续提供服务。


    高可用解决方案拓扑

HAProxy基于KeepAlived实现Web高可用及动静分离_第1张图片


一、测试环境:Centos6.7+Centos7.1;使用5台虚拟机

分别对他们设置主机名:
主机名                    ip地址                软件包               VIP
mail                      192.168.5.10          ansible+mysqld
node1                     192.168.5.11          haproxy+keepalived   192.168.5.9
node2                     192.168.5.12          haproxy+keepalived   192.168.5.8
node3                     192.168.5.13          lamp
node4                     192.168.5.14          httpd


二、准备工作:这里基于ansible做一下简单部署

1、基于ssh通信,先做密钥;
# ssh-copy-id  -i /root/.ssh/id_rsa.pub node1
# ssh-copy-id  -i /root/.ssh/id_rsa.pub node2
# ssh-copy-id  -i /root/.ssh/id_rsa.pub node3
# ssh-copy-id  -i /root/.ssh/id_rsa.pub node4

2、ansible设置及管理节点探测:
# cd /etc/ansible/
# vim hosts
[haproxy]
node1
node2

[dynamic]
node3 

[p_w_picpaths]
node4

# ansible all -m ping
node3 | success >> {
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
}

node1 | success >> {
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
}

node2 | success >> {
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
}

node4 | success >> {
    "changed": false, 
    "ping": "pong"
}


三、在node1和node2上安装haproxy和keepalived

时间同步
# ansible all -m shell -a 'ntpdate cn.pool.ntp.org'

# ansible all -m shell -a 'date'
192.168.5.12 | success | rc=0 >>
Fri Jan 29 16:22:07 CST 2016

192.168.5.11 | success | rc=0 >>
Fri Jan 29 16:22:07 CST 2016

192.168.5.13 | success | rc=0 >>
Fri Jan 29 16:22:07 CST 2016

192.168.5.14 | success | rc=0 >>
Fri Jan 29 16:22:07 CST 2016

主机互信
[root@node1 ~]# ssh-keygen -t rsa
[root@node1 ~]# ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa.pub node2
[root@node2 ~]# ssh-keygen -t rsa
[root@node2 ~]# ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa.pub node1

安装所需程序
# ansible haproxy -m shell -a 'yum -y install haproxy keepalived'
# ansible haproxy -m yum -a 'name=haproxy,keepalived state=present' (两条命令,任选一条)
1、配置keepalived
在node1节点上修改keepalived
[root@node1 keepalived]# cp keepalived.conf{,.bak}
[root@node1 keepalived]# ls
keepalived.conf  keepalived.conf.bak
[root@node1 keepalived]# vim keepalived.conf

! Configuration File for keepalived

global_defs {              #全局设置,设置报警的收件人
   notification_email {
     root@localhost        #指定通知的邮箱地址
   }
   notification_email_from root #指定通知邮件时由谁发送的
   smtp_server 127.0.0.1        #指定smtp邮件服务器地址
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL
}

vrrp_instance VI_1 {       #定义VRRP实例,实例名自定义
    state MASTER           #指定keepalived的角色,MASTER为主服务器,BACKUP为备用服务器
    interface eth0         #指定HA检测接口
    virtual_router_id 61   #虚拟路由标识(1-255),在一个VRRP实例中主备服务器ID必须一样
    priority 100           #指定优先级,注意,主的一定要比从的优先级数字大
    advert_int 5	   #指定主备同步时间间隔,单位秒
    authentication {       #设置验证类型和密码
        auth_type PASS     #验证类型
        auth_pass 1234     #指定认证密码,同一实例中主备密码必须一致
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.5.9        #指定VIP
    }
}
vrrp_instance VI_2 {       #定义VRRP实例,实例名自定义
    state BACKUP           #指定keepalived的角色,MASTER为主服务器,BACKUP为备用服务器
    interface eth0         #指定HA检测接口
    virtual_router_id 71   #虚拟路由标识(1-255),在一个VRRP实例中主备服务器ID必须一样
    priority 98            #指定优先级,注意,主的一定要比从的优先级数字大
    advert_int 5	   #指定主备同步时间间隔,单位秒
    authentication {       #设置验证类型和密码
        auth_type PASS     #验证类型
        auth_pass 2345     #指定认证密码,同一实例中主备密码必须一致
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.5.8        #指定VIP
    }
}
# scp keepalived.conf node2:/etc/keepalived
keepalived.conf                                     100%  515     0.5KB/s   00:00

在node2节点上修改keepalived

# cat keepalived.conf 
! Configuration File for keepalived

global_defs {              #全局设置,设置报警的收件人
   notification_email {
     root@localhost        #指定通知的邮箱地址
   }
   notification_email_from root #指定通知邮件时由谁发送的
   smtp_server 127.0.0.1        #指定smtp邮件服务器地址
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL
}

vrrp_instance VI_1 {       #定义VRRP实例,实例名自定义
    state BACKUP           #指定keepalived的角色,MASTER为主服务器,BACKUP为备用服务器
    interface eth0         #指定HA检测接口
    virtual_router_id 61   #虚拟路由标识(1-255),在一个VRRP实例中主备服务器ID必须一样
    priority 88            #指定优先级,注意,主的一定要比从的优先级数字大
    advert_int 5	   #指定主备同步时间间隔,单位秒
    authentication {       #设置验证类型和密码
        auth_type PASS     #验证类型
        auth_pass 1234     #指定认证密码,同一实例中主备密码必须一致
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.5.9        #指定VIP
    }
}
vrrp_instance VI_2 {       #定义VRRP实例,实例名自定义
    state MASTER           #指定keepalived的角色,MASTER为主服务器,BACKUP为备用服务器
    interface eth0         #指定HA检测接口
    virtual_router_id 71   #虚拟路由标识(1-255),在一个VRRP实例中主备服务器ID必须一样
    priority 100           #指定优先级,注意,主的一定要比从的优先级数字大
    advert_int 5	   #指定主备同步时间间隔,单位秒
    authentication {       #设置验证类型和密码
        auth_type PASS     #验证类型
        auth_pass 2345     #指定认证密码,同一实例中主备密码必须一致
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.5.8        #指定VIP
    }
r
}

# ansible haproxy -m shell -a 'service keepalived start'
node1 | success | rc=0 >>
Starting keepalived: [  OK  ]

node2 | success | rc=0 >>
Starting keepalived: [  OK  ]

# ansible haproxy -m shell -a 'ip addr show'
node2 | success | rc=0 >>
1: lo:  mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0:  mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:31:87:be brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.5.12/24 brd 192.168.5.255 scope global eth0
    inet 192.168.5.8/32 scope global eth0
    inet6 fe80::20c:29ff:fe31:87be/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

node1 | success | rc=0 >>
1: lo:  mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0:  mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:8d:8c:c3 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.5.11/24 brd 192.168.5.255 scope global eth0
    inet 192.168.5.9/32 scope global eth0
    inet6 fe80::20c:29ff:fe8d:8cc3/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
      
       
###可以看出VIP在node1和node2上各一个

2、配置Haproxy
在node1节点上修改haproxy
# vim haproxy.cfg
#---------------------------------------------------------------------
# Example configuration for a possible web application.  See the
# full configuration options online.
#
#   http://haproxy.1wt.eu/download/1.4/doc/configuration.txt
#
#---------------------------------------------------------------------

#---------------------------------------------------------------------
# Global settings
#---------------------------------------------------------------------
global
    # to have these messages end up in /var/log/haproxy.log you will
    # need to:
    #
    # 1) configure syslog to accept network log events.  This is done
    #    by adding the '-r' option to the SYSLOGD_OPTIONS in
    #    /etc/sysconfig/syslog
    #
    # 2) configure local2 events to go to the /var/log/haproxy.log
    #   file. A line like the following can be added to
    #   /etc/sysconfig/syslog
    #
    #    local2.*                       /var/log/haproxy.log
    #
    log         127.0.0.1 local2	#日志通过rsyslog进行归档记录

    chroot      /var/lib/haproxy	#运行的安装路径
    pidfile     /var/run/haproxy.pid	#pid文件存放位置
    maxconn     4000			#最大连接数
    user        haproxy			#运行程序使用haproxy用户
    group       haproxy			#运行程序使用haproxy组
    daemon				#以后台模式运行haproxy

    # turn on stats unix socket
    stats socket /var/lib/haproxy/stats

#---------------------------------------------------------------------
# common defaults that all the 'listen' and 'backend' sections will
# use if not designated in their block
#---------------------------------------------------------------------
defaults
    mode                    http		#工作模式
    log                     global		#记录日志
    option                  httplog		#详细记录http日志
    option                  dontlognull		#不记录健康检查的日志信息
    option http-server-close			#启用服务器端主动关闭
    option forwardfor       except 127.0.0.0/8	#传递客户端IP
    option                  redispatch
    retries                 3			#请求重试次数
    timeout http-request    10s			#http请求超时时间
    timeout queue           1m			#一个请求在队列里的超时时间
    timeout connect         10s			#连接服务器超时时间
    timeout client          1m			#客户端超时时间
    timeout server          1m			#客户端超时时间
    timeout http-keep-alive 10s			#持久连接超时时间
    timeout check           10s			#心跳检测超市时间
    maxconn                 3000		#最大连接数

#---------------------------------------------------------------------
# main frontend which proxys to the backends
#---------------------------------------------------------------------
frontend  proxy *:80
    #定义ACL
    acl url_static       path_beg       -i /static /p_w_picpaths /javascript /stylesheets
    acl url_static       path_end       -i .jpg .gif .png .css .js
    acl url_dynamic	 path_end	-i .php .jsp
    use_backend dynamic          if url_dynamic #调用后端服务器并检查ACL规则是否被匹配
    default_backend             static

#---------------------------------------------------------------------
# static backend for serving up p_w_picpaths, stylesheets and such
#---------------------------------------------------------------------
backend static                #后端算法
    balance     source
    server      static 192.168.5.13:80 inter 1500 rise 2 fall 3 check
#---------------------------------------------------------------------
listen statistics
    mode http                           #http 7 层模式
    bind *:8080                         #监听地址
    stats enable                        #启用状态监控
    stats auth admin:admin              #验证的用户与密码
    stats uri /admin?status             #访问路径
    stats hide-version                  #隐藏状态页面版本号
    stats admin if TRUE                 #如果验证通过了就允许登录
    stats refresh 3s                    #每3秒刷新一次
    acl allow src 192.168.5.0/24       #允许的访问的IP地址
    tcp-request content accept if allow #允许的地址段就允许访问
    tcp-request content reject          #拒绝非法连接 
#---------------------------------------------------------------------
# round robin balancing between the various backends
#---------------------------------------------------------------------
backend dynamic
    balance     source
    server  	synamic 192.168.5.14:80 check inter 1500 rise 2 fall 3
#check inter 1500是检测心跳频率
#rise2   2次正确认为服务器可用
#fall3   3次失败认为服务器不可用

将配置文件拷贝到node2上
[root@node1 haproxy]# scp haproxy.cfg node2:/etc/haproxy
haproxy.cfg                               100% 4737     4.6KB/s   00:00

配置web页面
##node3(static)静态页面服务器
[root@node3 ~]# yum -y install httpd
[root@node3 ~]# echo "node3.bjwf125.com" > /var/www/html/index.html
[root@node3 ~]# systemctl start httpd.service


##node4(dynamic)动态服务器
[root@node4 ~]# yum -y install httpd  php php-mysql
[root@node4 ~]# vim /var/www/html/index.php

node4.bjwf125.com [root@node4 ~]# systemctl start httpd.service 启动haproxy # ansible haproxy -m shell -a 'service haproxy start'


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