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非常适用于并发大(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。
软件的负载均衡性能
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。
支持的代理类型
LVS基于Linux操作系统内核实现软负载均衡,只能支持4层代理的IP转发(不支持正则表达式)。
而Haproxy和Nginx是基于第三方应用(应用程序)实现的软负载均衡,都支持4层和7层转发(支持正则表达式)。
支持的健康检查方式
LVS因为工作在ISO模型的第四层,其状态监测功能单一,支持对端口和URL进行检查。
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。
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。
总结:
Haproxy支持多种调度算法,最常用的有八种,分别是roundrobin、static-rr、leastconn、source、uri、url_param、hdr(name)、rdp-cookie(name)。
名词 | 功能作用解释 |
---|---|
roundrobin | 表示简单的轮询 |
static-rr | 表示根据权重 |
leastconn | 表示最少连接者先处理 |
source | 表示根据请求源IP |
uri | 表示根据请求的URI,做cdn需使用 |
url_param | 表示根据请求的URl参数’balance url_param requires an URL parameter name |
hdr(name) | 表示根据HTTP请求头来锁定每一次HTTP请求 |
rdp-cookie(name) | 表示根据cookie(name)来锁定并哈希每一次TCP请求 |
roundrobin
roundrobin算法是最简单最常用的一种算法,即轮询调度。
static-rr
静态轮询,基于权重轮询调度,不支持Haproxy在运行时进行权重调整和后端服务器的慢启动,后端的主机数量没有限制。
leastconn
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。
source
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。
uri
目的地址哈希,表示根据用户请求的URI做hash,做cdn时需要使用。(cdn:内容分发网络 ,边缘网络缓存加速),url_hash就是根据虚拟主机名称后面的目录。
url_param
表示根据请求的URl参数’balance url_ param’ requires an URL parameter name。
hdr(name)
表示根据HTTP请求头来锁定每一次HTTP请求。
rdp-cookie(name)
表示根据cookie (name)来锁定,并哈希每一次TCP请求。
#全局配置,主要用于定义全局参数,属于进程级的配置,通常和操作系统配置有关
global
log 127.0.0.1 local0 info #将info(及以上)的日志发送到rsyslog的local0接口
log 127.0.0.1 local1 warning #将warning(及以上)的日志发送到rsyslog的local1接口
#chroot /var/lib/haproxy #修改haproxy工作目录至指定目录,一般需将此行注释掉
pidfile /var/run/haproxy.pid #指定保存HAProxy进程号的文件
maxconn 40000 #最大连接数,HAProxy 要求系统的 ulimit -n 参数大于 maxconn*2+18
user haproxy #以指定的用户名身份运行haproxy进程
group haproxy #以指定的组名运行haproxy,以免因权限问题带来风险
daemon #让haproxy以守护进程的方式工作于后台
spread-checks 2 #在haproxy后端有着众多服务器的场景中,在精确的时间间隔后统一对众服务器进行健康状况检查可能会带来意外问题;此选项用于将其检查的时间间隔长度上增加或减小一定的随机时长;默认为0,官方建议设置为2到5之间。
#nbproc 2 #指定启动的haproxy进程个数,只能用于守护进程模式的haproxy,默认只启动一个进程。
log设置全局日志配置,语法为log ,上例中指定使用本机上的syslog服务中的local0日志设备,记录日志等级为info的日志=。指定使用本机上的syslog服务中的local1日志设备,记录日志等级为warning的日志。chroot设置HAProxy工作目录,pidfile设置HAProxy的pid文件位置,maxconn设置每个HAProxy进程可用的最大连接数,user及group设置HAProxy进程所属的用户及用户组,daemon关键字表示以守护进程方式运行haproxy.
#配置默认参数,这些参数可以被用到listen,frontend,backend组件
defaults
mode http #模式为http(7层代理http,4层代理tcp)
log global #所有前端都默认使用global中的日志配置
option httplog #开启httplog,在日志中记录http请求、session信息等。http模式时开启httplog,tcp模式时开启tcplog
option dontlognull #不在日志中记录空连接
option http-keep-alive #使用keepAlive连接,后端为静态建议使用http-keep-alive,后端为动态应用程序建议使用http-server-close
option forwardfor except 127.0.0.0/8 #记录客户端IP在X-Forwarded-For头域中,haproxy将在发往后端的请求中加上"X-Forwarded-For"首部字段
option redispatch #当某后端down掉使得haproxy无法转发携带cookie的请求到该后端时,将其转发到别的后端上
retries 3 #定义连接后端服务器的失败重连次数,连接失败次数超过此值后会将对应后端服务器标记为不可用
timeout http-request 10s #默认http请求超时时间,此为等待客户端发送完整请求的最大时长,用于避免类DoS攻击。haproxy总是要求一次请求或响应全部发送完成后才会处理、转发
timeout queue 1m #默认客户端请求在队列中的最大时长
timeout connect 10s #默认haproxy和服务端建立连接的最大时长,新版本中替代contimeout,该参数向后兼容
timeout client 1m #默认和客户端保持空闲连接的超时时长,在高并发下可稍微短一点,可设置为10秒以尽快释放连接,新版本中替代clitimeout
timeout server 1m #默认和服务端保持空闲连接的超时时长,局域网内建立连接很快,所以尽量设置短一些,特别是高并发时,新版本中替代srvtimeout
timeout http-keep-alive 10s #默认和客户端保持长连接的最大时长。优先级高于timeout http-request 也高于timeout client
timeout check 10s #和后端服务器成功建立连接后到最终完成检查的最大时长(不包括建立连接的时间,只是读取到检查结果的时长)
maxconn 30000 #最大连接数,“defaults”中的值不能超过“global”段中的定义
老版本的haproxy中是以下几项:
frontend http-in
###监听任意地址的80端口号
bind *:80
###通过acl过滤符合条件的静态页面请求
acl url_static path_beg -i /static /images /javascript /stylesheets
acl url_static path_end -i .jpg .gif .png .css .js
###将符合acl条件的静态页面情景求转发到static——backend后端域,将其他所有请求转发到dynamic_backend后端与中
use_backend static_backend if url_static
default_backend dynamic_backend
#定义后端域static_backend
backend static_backend
balance roundrobin #使用轮询算法
option httpchk GET /test.html #表示基于http协议来做健康状况检查,只有返回状态码为2xx或3xx的才认为是健康的,其余所有状态码都认为不健康。不设置该选项时,默认采用tcp做健康检查,只要能建立tcp就表示健康。
server inst1 192.168.80.70:80 check inter 2000 rise 2 fall 3
server inst2 192.168.80.80:80 check inter 2000 rise 2 fall 3
#同上,inter 2000 rise 2 fall 3是默认值,可以省略
#定义后端域dynamic_backend
backend dynamic_backend
balance roundrobin
option http-server-close
cookie HA_STICKY_dy insert indirect nocache
server app1 192.168.80.70:8080 cookie appser1 check
server app2 192.168.80.80:8080 cookie appser2 check
[root@localhost ~]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
listen stats
bind *:1080 #绑定端口1080
stats enable #启用统计报告监控
stats refresh 30s #每30秒更新监控数据
stats uri /stats #访问监控页面的uri
stats realm HAProxy\ Stats #监控页面的认证提示
stats auth admin:admin #监控页面的用户名和密码
[root@localhost haproxy]# systemctl restart haproxy.service
[root@localhost haproxy]# systemctl status haproxy.service
● haproxy.service - HAProxy Load Balancer
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/haproxy.service; enabled; vendor preset: disabled)
Active: active (running) since 一 2023-06-12 16:56:16 CST; 11s ago
Main PID: 68625 (haproxy-systemd)
Tasks: 3
CGroup: /system.slice/haproxy.service
├─68625 /usr/sbin/haproxy-systemd-wrapper -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -p /run...
├─68626 /usr/sbin/haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -p /run/haproxy.pid -Ds...
└─68627 /usr/sbin/haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -p /run/haproxy.pid -Ds...
6月 12 16:56:16 localhost.localdomain systemd[1]: Started HAProxy Load Balancer.
6月 12 16:56:16 localhost.localdomain haproxy-systemd-wrapper[68625]: haproxy-systemd-w...
浏览器访问 http://192.168.80.60:1080/stats
haproxy的日志默认是输出到系统的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
#修改haproxy.cfg,将info及以上级别的日志发送到rsyslog的local0接口,将warning及以上级别的日志发送到rsyslog的local1接口
[root@localhost ~]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
global
......
log 127.0.0.1 local0 info
log 127.0.0.1 local1 warning
......
defaults
......
log global
......
注意:
信息级日志会打印HAProxy的每一条请求处理,会占用大量的磁盘空间,在生产环境中,将日志级别调整为notice
[root@localhost ~]# mkdir /var/log/haproxy
[root@localhost ~]# vim /etc/rsyslog.d/haproxy.conf
$ModLoad imudp
$UDPServerRun 514
$FileCreateMode 0644 #日志文件的权限
$FileOwner haproxy #日志文件的owner
local0.* /var/log/haproxy/haproxy_info.log #local0接口对应的日志输出文件
local1.* /var/log/haproxy/haproxy_warning.log #local1接口对应的日志输出文件
#修改 rsyslog 的启动参数
[root@localhost ~]# vim /etc/sysconfig/rsyslog
SYSLOGD_OPTIONS="-c 2 -r -m 0"
#重启 rsyslog 和 HAProxy
[root@localhost ~]# systemctl restart haproxy.service
[root@localhost ~]# systemctl restart rsyslog.service
[root@localhost ~]# cd /var/log/haproxy/
[root@localhost haproxy]# ls
haproxy_info.log
方法二
[root@localhost ~]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
global
log /dev/log local0 info
log /dev/log local0 notice
......
defaults
......
log global
......
#需要修改rsyslog配置,为了便于管理。将haproxy相关的配置独立定义到haproxy.conf,并放到/etc/rsyslog.d/下,rsyslog启动时会自动加载此目录下的所有配置文件。
[root@localhost ~]# vim /etc/rsyslog.d/haproxy.conf
if ($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。
[root@localhost ~]# service rsyslog restart
[root@localhost ~]# service haproxy restart
[root@localhost ~]# tail -f /var/log/haproxy/haproxy-info.log #查看haproxy的访问请求日志信息
HAProxy在会话保持功能上可以分为四层会话保持和七层会话保持。四层会话保持是基于源地址的会话保持,是指HAProxy在负载均衡时根据访问请求的源地址作为判断关联会话的依据,对于同一IP地址的所有访问请求在作负载均衡时均会被保持到后端的同一台服务器上。七层会话保持是基于cookie的会话保持,当客户端HTTP请求进入HAProxy时,根据负载均衡策略选择后端的一台服务器,后端服务器将HTTP响应返回HAProxy,此时HAproxy会插入该服务器的cookie并将插入cookie的HTTP响应返回至客户端。当该客户端再次发出请求时,带有上次插入cookie的HTTP请求进入HAProxy,HAProxy解析出cookie中服务器信息并将请求发送至相同的后端服务器。
backend nginx4
mode tcp
balance source
server app1 192.168.8070:80 check cookie app1
server app2 192.168.80.80:80 check cookie app2
backend nginx7
mode http
balance roundrobin
cookie WEBSRV insert indirect nocache
server app2 192.168.80.70:80 check cookie app1
server app1 192.168.80.80:80 check cookie app2
vim /etc/sysctl.conf
#开启重用。允许将TIME-WAITsockets重用于新的TCP连接,默认0,表示关闭;
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
#用于向外连接的端口范围。缺省情况下很小
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65535
#SYN队列长度,记录尚未收到客户端确认信息的连接请求的最大值。默认为1024,加大队列长度可容纳更多等待连接的网络连接数。
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 10240
#表示系统同时保持TIME_WAIT最大数量,如果超过,TIME_WAIT将立刻被清除并打印警告信息。默认180000,此项参数可控制TIME_WAIT 最大数量
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 5000
#系统中最多有多少个TCP套接字不被关联到任何一个用户文件句柄上,如超过,连接将即刻被复位并打印警告信息,这个限制仅是为防止简单的DoS攻击,不能过分依靠它或人为减小这个值,更应该增加这个值(如果增加内存后)
net.ipv4.tcp_max_orphans = 3276800
#为打开对端的连接,内核需发送个SYN并附带个回应前一个SYN的ACK。即三次握手中的第二次握手。该设置决定内核放弃连接前发SYN+ACK包的数量。
net.ipv4.tcp_synack_retries = 3
#如web应用中listen函数的backlog默认会给我们内核参数的net.core.somaxconn限制到128,而 nginx 定义的 NGX_LISTEN_BACKLOG 默认511,所以有必要调整这个值。
net.core.somaxconn = 32768
sysctl -p
IP:192.168.80.60
###关闭和禁止防火墙开机自启功能
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
vim /etc/selinux/config
SELINUX=disabled
(1)YUM安装Haproxy服务
###使用在线源安装haproxy服务
cd /etc/yum.repos.d
mv repo.bak ./
mv local.repo repo.bak
yum install -y haproxy
cp /etc/haproxy/haproxy.cfg /etc/haproxy/haproxy.cfg.bak
(2)Haproxy服务配置
vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
--------------在global全局块中修改以下内容------------------------
global
-------------------------------------------------------------------------------
log 127.0.0.1 local0 info
log 127.0.0.1 local1 warning
#chroot /var/lib/haproxy #此行注释掉
maxconn 40000 #修改最大啊连接数为40000
spread-checks 2 #设置每两秒钟进行一次健康检查
#nbproc 2
--------------在defaults默认块中修改以下内容------------------------
defaults
-------------------------------------------------------------------------------
mode http
log global
option httplog
option dontlognull
option http-keep-alive
option forwardfor except 127.0.0.0/8
maxconn 30000 #此处最大连接数需要修改为小于全局配置的最大连接数
#定义前端域
frontend http-in
#监听任意地址的80端口
bind *:80
#通过acl过滤符合条件的静态页面请求
acl url_static path_beg -i /static /images /javascript /stylesheets
acl url_static path_end -i .jpg .gif .png .css .js .html .htm .txt
#将符合acl条件的静态页面请求转发到static_backend后端域,将其它所有请求转发到dynamic_backend后端域中
use_backend static_backend if url_static
default_backend dynamic_backend
backend static_backend
balance roundrobin
#健康检查,必须要有test.html文件存在,否则会报错,页面内容是啥不重要
option httpchk GET /test.html
server inst1 192.168.80.70:80 check inter 2000 rise 2 fall 3 #使用节点服务器70和80的80端口,提供本haproxy服务转发的静态和动态页面访问请求
server inst2 192.168.80.80:80 check inter 2000 rise 2 fall 3
backend dynamic_backend
balance roundrobin
option http-server-close
cookie HA_STICKY_dy insert indirect nocache
server app1 192.168.80.70:8080 cookie appser1 check
server app2 192.168.80.80:8080 cookie appser2 check
注意:
haproxy服务器需要先将cookie HA_STICKY_dy insert indirect nocache选项注释掉,否则浏览器访问无法查看页面跳转的效果.
(3)启动Haproxy服务
systemctl start haproxy.service
systemctl enable haproxy.service
systemctl status haproxy.service
netstat -lntp | grep :80
http://192.168.80.60/static/index.html
(5)浏览器访问动态页面测试
http://192.168.80.60/test/index.jsp
listen stats
bind *:1080 #定义监控端口号
stats enable
stats refresh 30s
stats uri /stats
stats realm HAProxy\ Stats
stats auth admin:admin123 #设置登录用户为admin,密码为admin123
###为rsyslog添加haproxy日志的配置
vim /etc/rsyslog.d/haproxy.conf
$ModLoad imudp
$UDPServerRun 514
$FileCreateMode 0644
$FileOwner haproxy
local1.* /var/log/haproxy/haproxy_warning.log
local0.* /var/log/haproxy/haproxy_info.log
###修改 rsyslog 的启动参数
vim /etc/sysconfig/rsyslog
SYSLOGD_OPTIONS="-c 2 -r -m 0"
###启动日志服务
service rsyslog restart
systemctl restart haproxy
ls /var/log/haproxy #查看新生成的haproxy服务日志文件
cat /var/log/haproxy/haproxy_info.log
IP:192.168.80.70
###关闭和禁止防火墙开机自启功能
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
vim /etc/selinux/config
SELINUX=disabled
(1)安装并启动Apache服务,制作静态网页页面内容
yum install -y httpd
mkdir -p /var/www/html/static
###准备Apache服务的网页目录内容
vim /var/www/html/static/index.html
Apache70 jingtai web test!
IP:192.168.80.70!This is 70 jinggtai web1!
systemctl start httpd
systemctl enable httpd
systemctl status httpd
netstat -lntp | grep :80
http://192.168.80.70/static/index.html
(3)安装并启动Tomcat服务,制作动态网页页面内容
###将tomcat安装包移动到/usr/local/tomcat目录下
cd /opt
rz -E
tar xf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
mv /opt/apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat
java -version #系统自带的jdk安装环境,此处便不再安装jdk环境
openjdk version "1.8.0_262"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_262-b10)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.262-b10, mixed mode)
###启动tomcat服务
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
netstat -lntp | grep java
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/test
vim /usr/local/tomcat/webapps/test/index,jsp
Tomcat70 dongtai JSP test!
IP:192.168.80.70!This is 70 dongtai web1!
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
netstat -lntp | grep java
(4)浏览器访问验证测试
http://192.168.80.70/test/index.jsp
IP:192.168.80.80
###关闭和禁止防火墙开机自启功能
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
vim /etc/selinux/config
SELINUX=disabled
(1)安装并启动Apache服务,制作静态网页页面内容
yum install -y httpd
mkdir -p /var/www/html/static
###准备Apache服务的网页目录内容
vim /var/www/html/static/index.html
Apache80 jingtai web test!
IP:192.168.80.80!This is 80 jinggtai web2!
systemctl start httpd
systemctl enable httpd
systemctl status httpd
netstat -lntp | grep :80
http://192.168.80.80/static/index.html
###将tomcat安装包移动到/usr/local/tomcat目录下
cd /opt
rz -E
tar xf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
mv /opt/apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat
java -version #系统自带的jdk安装环境,此处便不再安装jdk环境
openjdk version "1.8.0_262"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_262-b10)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.262-b10, mixed mode)
###启动tomcat服务
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
netstat -lntp | grep java
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/test
vim /usr/local/tomcat/webapps/test/index.jsp
Tomcat80 dongtai JSP test!
IP:192.168.80.80!This is 80 dongtai web2!
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
netstat -lntp | grep java
(4)浏览器访问验证测试
http://192.168.80.80/test/index.jsp