Haproxy负载均衡集群（时间能回答少年的所有不解）

一、Haproxy的基础了解

1.常用的负载均衡调度器

• 软件通常使用开源的LVS、Haproxy、 Nginx
  LVS性能最好，但是搭建相对复杂；Nginx 的upstream模块支持群集功能，但是对群集节点健康检查功能不强，高并发性能没有Haproxy好。
• 硬件一般使用比较多的是F5、Array，也有很多人使用国内的一些产品，如梭子鱼、绿盟等硬件的效果比软件好，更加稳定，但管理成本高

2.Haproxy 应用相比较其他的优缺点

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

Haproxy的缺点

• 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

Haproxy的优点

• LVS在企业应用中抗负载能力很强
• 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

3.Haproxy的特性

HAProxy是可提供高可用性、负载均衡以及基于TCP和HTTP应用的代理，是免费、快速并且可靠的一种解决方案。HAProxy非常适用于并发天（并发达1w以上）web站点，这些站点通常又需要会话保持或七层处理。HAProxy的运行模式使得它可以很简单安全的整合至当前的架构中，同时可以保护web服务器不被暴露到网络上。

Haproxy的主要特性

• 可靠性和稳定性非常好，可以与硬件级的F5负载均衡设备相媲美；
• 最高可以同时维护40000-50000个并发连接，单位时间内处理的最大请求数为20000个，最大处理能力可达10Git/s;
• 支持多达8种负载均衡算法；
• 支持Session会话保持，Cookie的引导；
• 支持通过获取指定的url来检测后端服务器的状态；
• 支持虚机主机功能，从而实现web负载均衡更加灵活；
• 支持连接拒绝、全透明代理等独特的功能；
• 拥有强大的ACL支持，用于访问控制；
• 支持TCP协议的负载均衡转发；（支持7层代理、实现动静分离）
• 支持客户端的keepalive功能，减少客户端与haproxy的- - 多次三次握手导致资源浪费，让多个请求在一个tcp连接中完成

HAProxy负载均衡策略（8种）

（1）roundrobin，表示简单的轮询
（2）static-rr，表示根据权重
（3）leastconn，表示最少连接者先处理
（4）source，表示根据请求源IP
（5）uri，表示根据请求的URI,做cdn需使用;
（6）url_param，表示根据请求的URl参数’balance url_param’ requires an URL parameter name
（7）hdr(name)，表示根据HTTP请求头来锁定每一次HTTP请求;
（8）rdp-cookie(name)，表示根据cookie(name)来锁定并哈希每一次TCP请求。

4.LVS、Nginx、HAproxy的区别

• LVS基于Linux操作系统内核实现软负载均衡，而HAProxy和Nginx是基于第三方应用实现的软负载均衡；
• LVS是可实现4层的IP负载均衡技术，无法实现基于目录、URL的转发。而HAProxy和Nginx都可以实现4层和7层技术，HAProxy可提供TCP和HTTP应用的负载均衡综合解决方案；
• LVS因为工作在ISO模型的第四层，其状态监测功能单一，而HAProxy在状态监测方面功能更丰富、强大，可支持端口、URL、脚本等多种状态检测方式；
• HAProxy功能强大，单纯从效率上来讲HAProxy会比Nginx有更出色的负载均衡速度，在并发处理上也是优于Nginx的。但整体性能低于4层模式的LVS负载均衡；
• Nginx主要用于Web服务器或缓存服务器。Nginx的upstream模块虽然也支持群集功能，但是性能没有LVS和Haproxy好，对群集节点健康检查功能不强，只支持通过端口来检测，不支持通过URL来检测。

二、Haproy负载均衡部署

1.实验前准备

实验需求
利用Haproxy的运用配置出负载均衡调度器，以此来调用两台Nginx服务器进行工作

实验所需组件
Haproxy服务器：192.168.17.50
Nginx 服务器1：192.168.17.51
Nginx 服务器2：192.168.17.52
客户端：192.168.17.53

2.实验的具体操作步骤

步骤一：部署haproxy负载均衡调度器

（1）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

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

（2） Haproxy服务器配置

mkdir /etc/haproxy
cp examples/haproxy.cfg /etc/haproxy/
 
cd /etc/haproxy/
vim haproxy.cfg
global		#全局配置，主要用于定义全局参数，属于进程级的配置，通
--4~5行--修改，定义haproxy日志输出设置和日志级别，local0为日志设备，默认存放到系统日志常和操作系统配置有关
		log /dev/log   local0 info		#修改
        log /dev/log   local0 notice	#修改
        #log loghost    local0 info
        maxconn 4096			#最大连接数，需考虑ulimit -n限制，推荐使用10240
--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
		nbproc 2				#添加，设置并发进程数，建议与当前服务器CPU核数相等或为其2倍
 
defaults   	#配置默认参数，这些参数可以被用到Listen，frontend，backend组件     
		log     global			#引入global定义的日志格式
        mode    tcp				#模式为tcp（7层代理http，4层代理tcp）
		option  http-keep-alive #使用keepAlive连接
		option forwardfor       #记录客户端IP在X-Forwarded-For头域中
        option  httplog			#开启httplog，HAProxy会记录更丰富的请求信息
        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，“defaults”中的值不能超过“global”段中的定义
        #contimeout 5000        #设置连接超时时间，默认单位是毫秒
        #clitimeout 50000       #设置客户端超时时间，默认单位是毫秒
        #srvtimeout 50000       #设置服务器超时时间，默认单位是毫秒
        timeout http-request 10s 	#默认http请求超时时间，从连接创建开始到从后端服务器读取完整HTTP请求的超时时间，用于避免类DoS攻击
        timeout queue 1m   		#默认队列超时时间
        timeout connect 10s		#默认连接超时时间，新版本中替代contimeout，该参数向后兼容
        timeout client 1m		#默认客户端超时时间，新版本中替代clitimeout，该参数向后兼容
        timeout server 1m		#默认服务器超时时间，新版本中替代srvtimeout，该参数向后兼容
        timeout http-keep-alive 10s		#默认持久连接超时时间
        timeout check 10s		#设置心跳检查超时时间
 
 
--删除下面所有listen项--，添加
listen  webcluster 0.0.0.0:80	#haproxy实例状态监控部分配置，定义一个名为webcluster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 192.168.73.106:80 check inter 2000 fall 3		#定义在线节点
        server inst2 192.168.73.107:80 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 #表示启用对此后端服务器执行健康检查，设置健康状态检查的时间间隔，单位为毫秒
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，仅在所有在线节点都失效该节点才启用。不携带“backup”，表示为主节点，和其它在线节点共同提供服务。

（3）haproxy系统服务的添加

vim /etc/init.d/haproxy



#!/bin/bash
#chkconfig: 2345 90 30
#description: Haproxy Service Control Script

PROGDIR=/usr/local/haproxy
PROGNAME=haproxy
DAEMON=$PROGDIR/sbin/$PROGNAME
CONFIG=$PROGDIR/conf/$PROGNAME.cfg
PIDFILE=/var/run/$PROGNAME.pid
DESC="HAProxy daemon"
SCRIPTNAME=/etc/init.d/$PROGNAME

# Gracefully exit if the package has been removed.
test -x $DAEMON || exit 0

start()
{
    echo -e "Starting $DESC: $PROGNAME\n"
    $DAEMON -f $CONFIG
    echo "......"
}

stop()
{
    echo -e "Stopping $DESC: $PROGNAME\n"
    haproxy_pid="$(cat $PIDFILE)"
    kill $haproxy_pid
    echo "......"
}

restart()
{
    echo -e "Restarting $DESC: $PROGNAME\n"
    $DAEMON -f $CONFIG -p $PIDFILE -sf $(cat $PIDFILE)
    echo "......"
}

case "$1" in
start)
   start
   ;;
   
stop)
   stop
   ;;
   
restart)
    restart
    ;;
	
*)
    echo "Usage: $SCRIPTNAME {start|stop|restart}"
    exit 1
    ;;
esac

exit 0




cd /etc/init.d/
chmod +x haproxy
chkconfig --add /etc/init.d/haproxy

ln -s /usr/local/haproxy/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy
service haproxy start	或	/etc/init.d/haproxy start

步骤二：Nginx节点服务器的部署

（1）对两台 Nginx节点服务器进行编译安装Nginx

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
 
make && make install

（2）对Nginx01 添加测试网页

echo "
this is Nginx01
" > /usr/local/nginx/html/index.html
ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/
nginx

（3）对nginx02 添加测试网页

echo "
this is Nginx02
" > /usr/local/nginx/html/index.html
ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/
nginx

客户机访问测试

三、Haproxy的日志重定义

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。

方法一

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
&~

方法二

1、#修改配置文件
 vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
 global
     1og /dev/log local0 info      #将info日志存放到local0对应的路径中
     log /dev/log local6 notice    #将notice日志存放到local6对应的路径中
 ​
 ​
 2、#设置local0和local6对应的日志路径
 mkdir /var/log/haproxy   #创建haproxy日志文件的存放目录/var/log/haproxy
 ​
 vim /etc/rsyslog.d/haproxy.conf
 local0.*        /var/log/haproxy/haproxy-info.log
 local1.*        /var/log/haproxy/haproxy-notice.log
 ​
 #如果不加下面的的配置则除了在/var/log/haproxy/中写入日志外，也会写入messages文件。
 vim /etc/sysconfig/rsyslog
 SYSLOGD_OPTIONS="-r -m 0 -c 2"    #-r 开启远程日志；-m 0 标记时间戳，单位是分钟，为0时，表示禁用该功能；-c 2 使用兼容模式，默认是 -c 5
 ​
 3、#重启haproxy服务和日志服务
 systemctl restart rsyslog.service 
 service haproxy restart
 ​
 4、#查看haproxy的访问请求日志信息
 访问网页后查看日志
 tail -f /var/log/haproxy/haproxy-info.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