详解Haproxy搭建Web集群

一、常见的Web集群调度器

1、目前常见的Web集群调度器分为软件和硬件
2、软件通常使用开源的LVS、Haproxy、Nginx
3、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

1、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（nginx都支持）
对于大型网站，LVS的实施配置复杂，维护成本相对较高

2、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

Haproxy支持多种调度算法，最常用的有三种

第一种（R算法）：

R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C节点
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

第二种（LC算法）：

LC算法即最小连接数算法，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，此时如果有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A6、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，因此此算法相比较rr算法有很大改进，是目前用到比较多的一种算法

第三种（SH）：

SH即基于来源访问调度算法，此算法用于一些有 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（上一次请求分给哪个web服务器的下次还是分给该服务器）
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

四、Haproxy配置文件详解

4.1、Haproxy配置文件通常分为三个部分

● global：全局配置
● defaults：默认配置
● listen：应用组件配置

4.2、global配置参数

●log127.0.0.1 lcal0：配置日志记录，local0为日志设备，默认存放到系统日志
●log127.0.0.1 loca1 notice:notice为日志级别，通常有24个级别
●maxconn4096：最大连接数
●uid 99：用户uid
●gid 99：用户gid

4.3、defaults配置项配置默认参数

一般会被应用组件继承，如果在应用组件中没有特别声明，将安装默认配置参数设置
●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
●retries 3：检查节点服务器失败连续达到三次则认为节点不可用
●maxconn2000：最大连接数
●contimeout5000：连接超时时间
●clitimeout50000：客户端超时时间
●srvtimeout50000：服务器超时时间

4.4、listen配置项目一般为配置应用模块参数

●listen appli4- backup 0.0.0.0:10004：定义一个appli4- backup的应用
●option httpchk /index.html检查服务器的index.html文件
●option persist：强制将请求发送到已经down掉的服务器（注释掉，否则起服务会报错）
●balance roundrobin：负载均衡调度算法使用轮询算法
●server inst1 192.168.114.56:80 check inter 2000 fall 3：定义在线节点
●server inst2 192.168 114.56:81 check inter 2000 fall 3 backup：定义备份节点

五、使用Haproxy搭建Web群集

5.1、实验环境

三台虚拟服务器模拟搭建一套Web集群；网站使用nginx搭建；
虚拟机安装Centos 7.6的系统，另外一台Windows10作为客户端

主机	IP地址
Haproxy	192.168.73.10
Nginx	192.168.73.20
Nginx	192.168.73.30

5.2、实验步骤

两台Nginx节点服务器配置

1.安装依赖环境

[root@nginx1 ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make pcre-devel zlib-devel

2、编译安装nginx，并创建用户nginx

[root@nginx1 ~]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx
[root@nginx1 nginx-1.12.2]# ./configure \
> --prefix=/usr/local/nginx \
> --user=nginx \
> --group=nginx
[root@nginx1 nginx-1.12.2]# make && make install

3、为两台nginx服务器创建首页内容并优化启动项

[root@nginx1 ~]# echo "<h1>Server1h1>" > /usr/local/nginx/html/index.html
[root@nginx1 ~]# ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin
[root@nginx1 ~]# nginx
[root@nginx1 ~]# netstat -anpt | grep nginx
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      54179/nginx: master
[root@nginx1 ~]# systemctl stop firewalld.service
[root@nginx1 ~]# setenforce 0

Haproxy服务器

1.安装依赖环境

[root@Haproxy ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make pcre-devel bzip2-devel

2、安装haproxy软件包

[root@Haproxy ~]# tar zxf haproxy-1.4.24.tar.gz
[root@Haproxy ~]# cd haproxy-1.4.24/
[root@Haproxy haproxy-1.4.24]# make TARGET=linux26
[root@Haproxy haproxy-1.4.24]# make install

3、在/etc目录下创建haproxy目录，将软件包中的配置文件模板复制到haproxy目录中

[root@Haproxy haproxy-1.4.24]# mkdir /etc/haproxy
[root@Haproxy haproxy-1.4.24]# cp examples/haproxy.cfg /etc/haproxy/

4、修改haproxy.cfg配置参数

[root@Haproxy haproxy-1.4.24]# cd /etc/haproxy/
[root@Haproxy haproxy]# vim haproxy.cfg
下面两项前面加上注释
#chroot /usr/share/haproxy    #固有目录，可注释掉
#redispatch      #当使用了cookie时，haproxy将会将其请求的后端服务器的serverID插入到cookie中，以保证会话的SESSION持久性；而此时，如果后端的服务器宕掉了，但是客户端的cookie是不会刷新的，如果设置此参数，将会将客户的请求强制定向到另外一个后端server上，以保证服务的正常。需要注释掉
将原来的listen配置项删除，添加如下参数
listen webcluster 0.0.0.0:80
       option httpchk GET /index.html
       balance roundrobin
       server web1 192.168.73.20:80 check inter 2000 fall 3
       server web2 192.168.73.30:80 check inter 2000 fall 3

5、优化服务启动

[root@Haproxy haproxy-1.4.24]# cp examples/haproxy.init /etc/init.d/haproxy
[root@Haproxy haproxy-1.4.24]# vi /etc/init.d/haproxy
# chkconfig: 35 80 90
[root@Haproxy ~]# chmod 755 /etc/init.d/haproxy
[root@Haproxy ~]# chkconfig --add /etc/init.d/haproxy
[root@Haproxy ~]# ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy
[root@Haproxy ~]# systemctl start haproxy
[root@Haproxy ~]# systemctl stop firewalld
[root@Haproxy ~]# setenforce 0

验证

在win10的浏览器中访问haproxy服务器的IP地址进行验证，能够成功访问并且刷新网页能跳转到另一台nginx服务器的页面代表实验成功

六、Haproxy日志管理

1、默认是输出到系统的syslog（系统日志）中，生成环境中一般单独定义
2、定义的方法步骤
修改Haproxy配置文件中关于日志配置的选项，加入配置
log /dev/log local0 info
log /dev/log local0 notice
修改rsyslog配置，将Haproxy相关的配置独立定义到haproxy.conf，并放到/etc/rsyslog.d下
保存配置文件并重启rsyslog服务，完成rsyslog配置
3、访问Haproxy集群测试网页并查看日志信息
4、具体配置（基于上面的Haproxy搭建web群集实验）

[root@Haproxy ~]# vi /etc/haproxy/haproxy.cfg
global
        log /dev/log    local0 info
        log /dev/log    local0 notice
[root@Haproxy ~]# systemctl restart haproxy.service

[root@Haproxy ~]# vi /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
&~
[root@Haproxy ~]# systemctl restart rsyslog.service
[root@Haproxy ~]# systemctl restart haproxy.service

[root@Haproxy ~]# cd /var/log/haproxy/ ###可看日志信息
[root@Haproxy haproxy]# ll
总用量 8
-rw-------. 1 root root 329 11月  5 18:02 haproxy-info.log
-rw-------. 1 root root 132 11月  5 18:02 haproxy-notice.log

七、Haproxy参数优化

随着企业网站负载增加， haproxy参数优化相当重要
1、maxconn：最大连接数，根据应用实际情况进行调整，推荐使用10240
2、daemon：守护进程模式， Haproxy可以使用非守护进程模式启动，建议使用守护进程模式启动
3、nbproc：负载均衡的并发进程数，建议与当前服务器CPU核数相等或为其2倍
retries：重试次数，主要用于对集群节点的检查，如果节点多，且并发量大，设置为2次或3次
4、option http-server-close：主动关闭http请求选项，建议在生产环境中使用此选项
5、timeout http-keep-alive：长连接超时时间，设置长连接超时时间，可以设置为10s
6、timeout http-request：http请求超时时间，建议将此时间设置为5~10s，增加http连接释放速度
7、timeout client：客户端超时时间，如果访问量过大，节点响应慢，可以将此时间设置短一些，建议设置为1min左右就可以了