高效多用的群集之Haproxy配合Nginx搭建Web集群
目录
一、常见的Web集群调度器
二、Haproxy应用分析
三、Haproxy调度算法原理
四、Haproxy搭建 Web 群集
1、编译安装Nginx服务器
2、部署haproxy服务器
3、测试 Web集群
五、日志定义
六、Haproxy参数优化
一、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模块支持集群功能，但是对集群节点健康检查功能不强，高并发没有Haproxy好
硬件一般使用的比较多的是F5，也有很多人使用梭子鱼、绿盟等国内产品
二、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，维护成功相对较高
- 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
- RR （Round Robin）
- RR算法是最简单常用的一种算法，即轮询调度
- 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。
- 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
四、Haproxy搭建 Web 群集
环境配置
| 主机 | 操作系统 | IP地址 | 所需软件/安装包/工具 |
|---|---|---|---|
| Haproxy-Server | CentOS7 | 192.168.163.10 | haproxy-1.5.19.tar.gz |
| Nginx-Server1 | CentOS7 | 192.168.163.11 | nginx-1.12.0.tar.gz |
| Nginx-Server2 | CentOS7 | 192.168.163.12 | nginx-1.12.0.tar.gz |
| 客户端 | Win10 | 192.168.163.13 |
1、编译安装Nginx服务器
Nginx-Server1：192.168.163.11
Nginx-Server2：192.168.163.12
安装Nginx服务可以直接使用脚本安装
#!/bin/bash
#编译安装nginx服务，使用本脚本前请将相应的安装包放入/opt目录下
#安装所需开发包和编译环境、编译器
yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make
#创建程序用户，便于准确控制访问
useradd -M -s /sbin/nologin nginx
#解压安装包
cd /opt
tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/
#指定安装路径、指定用户名和组名
cd nginx-1.12.0/
./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx
#编译及安装
make && make install
#软链接便于系统识别nginx操作命令
ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/
#添加nginx系统服务
echo '[Unit]
Description=nginx
After=network.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx
ExecrReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecrStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target' > /lib/systemd/system/nginx.service
#赋权及开启服务、开启开机自启
chmod 754 /lib/systemd/system/nginx.service
systemctl start nginx.service
systemctl enable nginx.service
Nginx-Server1：192.168.163.11
echo "this is 192.168.163.11 web" > /usr/local/nginx/html/test.html
Nginx-Server2：192.168.163.12
echo "this is 192.168.163.12 web" > /usr/local/nginx/html/test.html
2、部署haproxy服务器
Haproxy-Server：192.168.163.10
（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
cd /opt
haproxy-1.5.19.tar.gz
2、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
参数说明
#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
TARGET=linux26 #内核版本
ARCH=x86_64 #系统位数，64位系统
3、Haproxy服务器配置
mkdir /etc/haproxy
cp examples/haproxy.cfg /etc/haproxy/
cd /etc/haproxy/
vim haproxy.cfg
global
#4~5行–修改，配置日志记录，local0为日志设备，默认存放到系统日志3
log /dev/log local0 info
log /dev/log local0 notice
#log loghost local0 info
maxconn 4096 #最大连接数，需考虑ulimit-n限制
#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
defaults
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
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
contimeout 5000 #连接超时时间
clitimeout 50000 #客户端超时时间
srvtimeout 50000 #服务器超时时间
#删除下面所有listen项–，添加
listen webcluster 0.0.0.0:80
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 192.168.163.11:80 check inter 2000 fall 3 #定义在线节点
server inst2 192.168.163.12:80 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haproxy服务器和节点之间的一个心跳频率
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，只有主节点失效该节点才会上。不携带"backup"，表示为主节点，和其它主节点共同提供服务。
添加Haproxy系统服务
（如果你先做Haproxy服务器，这步需要等到Nginx服务器搭建好再去做，不然会启动失败）
cp /opt/haproxy-1.5.19/examples/haproxy.init /etc/init.d/haproxy
cd /etc/init.d/
ll
chmod +x haproxy
chkconfig --add /etc/init.d/haproxy
ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy
service haproxy start
3、测试 Web集群
在客户端使用浏览器打开 http://192.168.163.10/test.html ，不断刷新浏览器测试负载均衡效果
五、日志定义
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。
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
&~
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
这时候是没有日志文件的，在客户端访问过后，再回到服务器查看日志
六、Haproxy参数优化
随着企业网站负载增加,haproxy参数优化相当重要
- maxconn:最大连接数，根据应用实际情况进行调整，推荐使用10 240
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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