负载均衡之Haproxy搭建Web群集实战部署

负载均衡之Haproxy搭建Web群集实战部署

一、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
软件通常使用开源的LVS、Haproxy、Nginx
硬件一般使用比较多的是F5，也有很多人使用国内的一些产品，如梭子鱼、绿盟等

二、Haproxy应用分析

（一）、LVS在企业应用中抗负载能力很强，但存在不足

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，维护成本相对较高

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

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

（三）、Haproxy调度算法原理

1、Haproxy支持多种调度算法，最常用的有三种

1、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
2、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

3、 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

三、实验环境

准备四台虚拟机

Haproxy服务器：192.168.126.10
Nginx 服务器1：192.168.126.20 （nginx服务器可以使用之前的lnmp一键部署脚本部署）
Nginx 服务器2：192.168.126.30
客户端：192.168.126.40

四、实验操作步骤

（一）、haproxy 服务器部署

1、关闭防火墙，将安装Haproxy所需软件包传到/opt目录下

systemctl stop firewalld
setenforce 

0

2、编译安装 Haproxy

yum install -y pcre-devel bzip2-devel gcc gcc-c++ make

tar zxvf haproxy-1.5.19.tar.gz
cd haproxy-1.5.19/
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，此时该参数用TARGET=linux26；kernel大于2.6.28的用TARGET=linux2628

ARCH=x86_64 #系统位数，64位系统

3、Haproxy服务器配置

mkdir /etc/haproxy
cp examples/haproxy.cfg /etc/haproxy/

cd /etc/haproxy/
vim haproxy.cfg

global
--4~5行--修改，配置日志记录，local0为日志设备，默认存放到系统日志
		log /dev/log   local0 info		
        log /dev/log   local0 notice
        #log loghost    local0 info
        maxconn 4096					#最大连接数，需考虑ulimit-n限制
--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

defaults        
		log     global					#定义日志为global配置中的日志定义
        mode    http					#模式为http
        option  httplog					#采用http日志格式记录日志
        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
        contimeout      5000			#连接超时时间
        clitimeout      50000			#客户端超时时间
        srvtimeout      50000			#服务器超时时间

--删除下面所有listen项--，添加
listen  webcluster 0.0.0.0:80			#定义一个名为appli4-backup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 192.168.80.100:80 check inter 2000 fall 3		#定义在线节点
        server inst2 192.168.80.101:80 check inter 2000 fall 3

---------------------参数说明---------------------------------------------------------------------------
balance roundrobin #负载均衡调度算法
#轮询算法：roundrobin；最小连接数算法：leastconn；来源访问调度算法：source，类似于nginx的ip_hash

check inter 2000 #表示haproxy服务器和节点之间的一个心跳频率
fall 3 #表示连续三次检测不到心跳频率则认为该节点失效
若节点配置后带有“backup”表示该节点只是个备份节点，只有主节点失效该节点才会上。不携带“backup”，表示为主节点，和其它主节点共同提供服务。

4、添加haproxy 系统服务

cp /opt/haproxy-1.5.19/examples/haproxy.init /etc/init.d/haproxy
chmod +x haproxy
chkconfig --add /etc/init.d/haproxy
ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy

service haproxy start	或	/etc/init.d/haproxy start

（二）、节点服务器的部署

可以参考前期博文：Shell脚本一键部署LNMP架构,源码编译安装

systemctl stop firewalld
setenforce 0

yum install -y pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make 

useradd -M -s /sbin/nologin nginx

cd /opt
tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/

cd nginx-1.12.0/
./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx

make && make install

--192.168.126.20---
echo "this is test111111" > /usr/local/nginx/html/test.html

--192.168.126.30---
echo "this is test222222" > /usr/local/nginx/html/test.html

ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

nginx      #启动nginx 服务

（三）、测试 Web群集

在客户端使用浏览器打开 http://192.168.126.10/test.html ，不断刷新浏览器测试负载均衡效果

五、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
global
	log /dev/log local0 info
	log /dev/log local0 notice

service haproxy restart

#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。“&~”表示当日志写入到日志文件后，rsyslog停止处理这个信息。

systemctl restart rsyslog.service

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