负载均衡haproxy

• 程序环境：
  主程序：/usr/sbin/haproxy
  配置文件：/etc/haproxy/haproxy.cfg
  Unit file：/usr/lib/systemd/system/haproxy.service

• 配置段：
  global：全局配置段
  进程及安全配置相关的参数
  性能调整相关参数
  Debug参数

• proxies：代理配置段
  defaults：为frontend, backend, listen提供默认配置
  frontend：前端，相当于nginx中的server {}
  backend：后端，相当于nginx中的upstream {}
  listen：同时拥有前端和后端配置

haproxy反向代理后端服务器httpd

1）修改haproxy配置文件，启动

[root@Centos7 ~]#vim /etc/haproxy/haproxy.cfg 

listen web
  mode tcp
  bind 192.168.8.101:80
  server web1 192.168.8.103:80 check
  server web2 192.168.8.104:80 check

启动

[root@haproxy ~]#systemctl start haproxy

2）安装httpd，启动

[root@centos ~]#yum install httpd -y

[root@centos ~]#systemctl start httpd

3）测试

[root@centos ~]#while : ;do curl 192.168.8.101 ;sleep 0.5 ;done
192.168.8.103
192.168.8.103
192.168.8.104
192.168.8.103
192.168.8.104

haproxy调度算法

HAProxy 静态调度算法

• balance：指明对后端服务器的调度算法，配置在listen或backend

• 静态算法：按照事先定义好的规则轮询公平调度，不关心后端服务器的当前负载、链接数和相应速度等，且无法实时修改权重，只能重启后生效。

• static-rr：基于权重的轮询调度，不支持权重的运行时调整及后端服务器慢启动，其后端主机数量没有限制

• first：根据服务器在列表中的位置，自上而下进行调度，但是其只会当第一台服务器的连接数达到上限，新请求才会分配给下一台服务，因此会忽略服务器的权重设置。

HAProxy 动态调度算法

• 动态算法：基于后端服务器状态进行调度适当调整，比如优先调度至当前负载较低的服务器，且权重可以在haproxy运行时动态调整无需重启。

• roundrobin：基于权重的轮询动态调度算法，支持权重的运行时调整，不等于lvs 的rr，支持慢启动即新加的服务器会逐渐增加转发数，每个后端backend中最多支持4095个server，此为默认调度算法，server 权重设置weight

• leastconn：加权的最少连接的动态，支持权重的运行时调整和慢启动，即当前后端服务器连接最少的优先调度，比较适合长连接的场景使用，比如MySQL等场景。

HAProxy 调度算法-source

• source：源地址hash，基于用户源地址hash并将请求转发到后端服务器，默认为静态即取模方式，但是可以通过hash-type支持的选项更改，后续同一个源地址请求将被转发至同一个后端web服务器，比较适用于session保持/缓存业务等场景。

• map-based：取模法，基于服务器权重的hash数组取模，该hash是静态的即不支持在线调整权重，不支持慢启动，其对后端服务器调度均衡，缺点是当服务器的总权重发生变化时，即有服务器上线或下线，都会因权重发生变化而导致调度结果整体改变，hash（o）modn 。

• source：源地址hash，基于用户源地址hash并将请求转发到后端服务器，默认为静态即取模方式，但是可以通过hash-type支持的选项更改，后续同一个源地址请求将被转发至同一个后端web服务器，比较适用于session保持/缓存业务等场景。

• consistent：一致性哈希，该hash是动态的，支持在线调整权重，支持慢启动，优点在于当服务器的总权重发生变化时，对调度结果影响是局部的，不会引起大的变动。

HAProxy 调度算法-uri

• uri：基于对用户请求的uri做hash并将请求转发到后端指定服务器
• map-based：取模法
• consistent：一致性哈希

uri调度算法示例：

listen web_prot_http_nodes
bind 192.168.7.101:80
mode http #不支持tcp，会切换到tcp的roundrobin负载模式
balance uri
hash-type consistent
log global
option forwardfor
server 192.168.7.101 192.168.7.101:8080 check inter 3000 fall 3 rise 5
server 192.168.7.102 192.168.7.102:8080 check inter 3000 fall 3 rise 5

HAProxy 调度算法-url_param

• url_param：
  对用户请求的url中的部分中的参数name作hash计算，并由服务器总权重相除以后派发至某挑出的服务器；通常用于追踪用户，以确保来自同一个用户的请求始终发往同一个Backend Server

url_param调度算法示例：

listen web_prot_http_nodes
bind 192.168.7.101:80
mode http #不支持tcp，会切换到tcp的roundrobin负载模式
balance url_param name #基于参数name做hash
hash-type consistent
log global
option forwardfor
server 192.168.7.101 192.168.7.101:8080 check inter 3000 fall 3 rise 5
server 192.168.7.102 192.168.7.102:8080 check inter 3000 fall 3 rise 5

HAProxy 调度算法-hdr

• hdr()：针对用户每个http头部(header)请求中的指定信息做hash，此处由指定的http首部将会被取出并做hash计算，然后由服务器总权重相除以后派发至某挑出的服务器，假如无有效的值，则会被轮询调度

HAProxy 调度算法-rdp-cookie

• rdp-cookie对远程桌面的负载，使用cookie保持会话
• rdp-cookie()

四层与七层的区别：

• 四层：
• 在四层负载设备中，把client发送的报文目标地址(原来是负载均衡设备的IP地址)，根据均衡设备设置的选择web服务器的规则选择对应的web服务器IP地址，这样client就可以直接跟此服务器建立TCP连接并发送数据。

image.png

• 七层：
• 七层负载均衡服务器起了一个代理服务器的作用，服务器建立一次TCP连接要三次握手，而client要访问webserver要先与七层负载设备进行三次握手后建立TCP连接，把要访问的报文信息发送给七层负载均衡；然后七层负载均衡再根据设置的均衡规则选择特定的webserver，然后通过三次握手与此台webserver建立TCP连接，然后webserver把需要的数据发送给七层负载均衡设备，负载均衡设备再把数据发送给client；所以，七层负载均衡设备起到了代理服务器的作用。

基于cookie实现session会话保持

listen web
  mode http
  option forwardfor
  bind 192.168.8.101:80
 
  cookie NAME insert

  server web1 192.168.8.103:80 cookie web1 check
  server web2 192.168.8.104:80 cookie web2 check

基于域名匹配的 acl 访问控制

listen web
  mode http
  rspidel server.*
  option forwardfor

  rspadd server:HAProxy

  bind 192.168.8.101:80

  acl test_host hdr_dom(host) www.xingyu.com

  acl test_host1 hdr_dom(host) www.xingyu.vip

  use_backend test_host if test_host

  use_backend test_host1 if test_host1

 # server web1 192.168.8.103:80  check 
 # server web2 192.168.8.104:80  check 

backend test_host
   mode http
   server web3 192.168.8.103:80 check


backend test_host1
   mode http
   server web4 192.168.8.104:80 check