【Haproxy 搭建Web 群集】
目录
- 一、Haoroxy 基础了解
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- 1、常见的Web集群调度器
- 2、Haproxy 应用分析
- 二、Haproxy 调度算法原理
- 三、HAProxy的主要特性
- 四、HAProxy负载均衡策略
- 五、LVS、Nginx、HAproxy的区别
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- 1、Nginx的优点，缺点
- 2、LVS的优点和缺点
- 3、HAProxy的优点
- 六、Haproxy搭建 Web 群集实验
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- 1、Haproxy 服务器部署
- 2、节点服务器设置
- 3、为 rsyslog 添加 haproxy 日志的配置
一、Haoroxy 基础了解
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。
1、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
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
2、Haproxy 应用分析
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
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
二、Haproxy 调度算法原理
Haproxy支持多种调度算法，最常用的有三种
1、RR
·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，备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、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和HTTP协议的负载均衡转发
●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
四、HAProxy负载均衡策略
HAProxy负载均衡策略非常多，常见的有如下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。
五、LVS、Nginx、HAproxy的区别
1、Nginx的优点，缺点
Nginx 的优点
●工作在网络的7层之上，可以针对http应用做一些分流的策略，比如针对域名、目录结构。Nginx正则规则比HAProxy更为强大和灵活。
●Nginx对网络稳定性的依赖非常小，理论上能ping通就就能进行负载功能，LVS对网络稳定性依赖比较大，稳定要求相对更高。
●Nginx安装和配置、测试比较简单、方便，有清晰的日志用于排查和管理，LVS的配置、测试就要花比较长的时间了。
●可以承担高负载压力且稳定，一般能支撑几万次的并发量，负载度比LVS相对小些。
●Nginx可以通过端口检测到服务器内部的故障，比如根据服务器处理网页返回的状态码、超时等等。
●Nginx不仅仅是一款优秀的负载均衡器/反向代理软件，它同时也是功能强大的Web应用服务器。
●Nginx作为Web反向加速缓存越来越成熟了，速度比传统的Squid服务器更快，很多场景下都将其作为反向代理加速器。
●Nginx作为静态网页和图片服务器，这方面的性能非常优秀，同时第三方模块也很多。
Nginx的缺点
●Nginx仅能支持http、https和Email协议，这样就在适用范围上面小些。
●对后端服务器的健康检查，只支持通过端口来检测，不支持通过url来检测。
●不支持Session的直接保持，需要通过ip_hash和cookie的引导来解决。
2、LVS的优点和缺点
LVS的优点
●抗负载能力强、是工作在网络4层之上仅作分发之用，没有流量的产生。因此负载均衡软件里的性能最强的，对内存和cpu资源消耗比较低。
●LVS工作稳定，因为其本身抗负载能力很强，自身有完整的双机热备方案。
●无流量，LVS只分发请求，而流量并不从它本身出去，这点保证了均衡器IO的性能不会收到大流量的影响。
●应用范围较广，因为LVS工作在4层，所以它几乎可对所有应用做负载均衡，包括http、数据库等。
LVS 的缺点
●软件本身不支持正则表达式处理，不能做动静分离。相对来说，Nginx/HAProxy+Keepalived则具有明显的优势。
●如果是网站应用比较庞大的话，LVS/DR+Keepalived实施起来就比较复杂了。相对来说，Nginx/HAProxy+Keepalived就简单多了。
3、HAProxy的优点
●HAProxy也是支持虚拟主机的。
●HAProxy支持8种负载均衡策略。
●HAProxy的优点能够补充Nginx的一些缺点，比如支持Session的保持，Cookie的引导，同时支持通过获取指定的url来检测后端服务器的状态。
●HAProxy跟LVS类似，本身就只是一款负载均衡软件，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。
●HAProxy支持TCP协议的负载均衡转发。
六、Haproxy搭建 Web 群集实验
Haproxy服务器：192.168.102.30
Nginx 服务器1：192.168.102.10
Nginx 服务器2：192.168.102.20
客户端：192.168.102.188
1、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.安装 Haproxy
yum安装
yum install -y haproxy
HAProxy 的配置文件共有 5 个域
●global：用于配置全局参数
●default：用于配置所有frontend和backend的默认属性
●frontend：用于配置前端服务（即HAProxy自身提供的服务）实例
●backend：用于配置后端服务（即HAProxy后面接的服务）实例组
●listen：frontend + backend的组合配置，可以理解成更简洁的配置方法，frontend域和backend域中所有的配置都可以配置在listen域下
进入 /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，通常和操作系统配置有关
#将info（及以上）的日志发送到rsyslog的local0接口，将warning（及以上）的日志发送到rsyslog的local1接口
log 127.0.0.1 local0 info
log 127.0.0.1 local1 warning
maxconn 30000 #最大连接数，HAProxy 要求系统的 ulimit -n 参数大于 maxconn*2+18
#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
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
#nbproc 1 #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。haproxy是单进程、事件驱动模型的软件，单进程下工作效率已经非常好，不建议开启多进程
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。
defaults #配置默认参数，这些参数可以被用到listen，frontend，backend组件
log global #所有前端都默认使用global中的日志配置
mode http #模式为http（7层代理http，4层代理tcp）
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 #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 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 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
option abortonclose #当服务器负载很高的时候，自动结束掉当前队列处理比较久的链接
maxconn 20000 #最大连接数，“defaults”中的值不能超过“global”段中的定义
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
#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 2s #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 3s #默认客户端请求在队列中的最大时长
timeout connect 1s #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 10s #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 2s #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 2s #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)
frontend http-in #定义前端域
bind *:80 #设置监听地址和端口，指定为*或0.0.0.0时，将监听当前系统的所有IPv4地址
maxconn 18000 #定义此端口上的maxconn
acl url_static1 path_beg -i /static /images #定义ACL，当uri以定义的路径开头时，ACL[url_static1]为true
acl url_static2 path_end -i .jpg .jpeg .gif .png .html .htm .txt #定义ACL，当uri以定义的路径结尾时，ACL[url_static2]为true
use_backend ms1 if url_static1 #当[url_static1]为true时，定向到后端域ms1中
use_backend ms2 if url_static2 #当[url_static2]为true时，定向到后端域ms2中
default_backend dynamic_group #其他情况时，定向到后端域dynamic_group中
backend ms1 #定义后端域ms1
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 ms1.inst1 192.168.102.10:80 maxconn 5000 check inter 2000 rise 2 fall 3
server ms1.inst2 192.168.102.20:81 maxconn 5000 check #同上，inter 2000 rise 2 fall 3是默认值，可以省略
backend ms2 #定义后端域ms2
balance roundrobin
option httpchk GET /test.html
server ms2.inst1 192.168.102.10:80 maxconn 5000 check
server ms2.inst2 192.168.102.20:81 maxconn 5000 check
backend dynamic_group #定义后端域dynamic_group
balance roundrobin
option http-server-close
cookie HA_STICKY_dy insert indirect nocache
server appsrv1 192.168.102.10:8080 cookie appsrv1 maxconn 5000 check
server appsrv2 192.168.102.20:8080 cookie appsrv2 maxconn 5000 check
listen stats #定义监控页面
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
修改完配置文件后开启服务
systemctl start haproxy.service
systemctl status haproxy.service
2、节点服务器设置
在节点服务器1 上设置网页页面
在节点服务器2 设置网页的页面
使用浏览器进行访问验证
创建动态页面
使用节点1 创建一个动态页面
使用节点2 创建一个动态页面
使用浏览器进行查验
在 Haproxy 的配置文件里添加 监控页面
输入账号密码进入
输入账号和密码后就可以监视健康页面
3、为 rsyslog 添加 haproxy 日志的配置
mkdir /var/log/haproxy
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
ocal1.* /var/log/haproxy/haproxy_error.log #local0接口对应的日志输出文件
local0.* /var/log/haproxy/haproxy_info.log #local1接口对应的日志输出文件
修改 rsyslog 的启动参数
vim /etc/sysconfig/rsyslog
SYSLOGD_OPTIONS="-c 2 -r -m 0"
重启 rsyslog 和 HAProxy
service rsyslog restart
service haproxy restart
