HAProxy

一、HAProxy概述

 1.haproxy简介

      HAProxy主要提供两个功能：http协议反向代理(不提供缓存功能)、基于tcp层的负载均衡(如https、mysql协议)。适用于需要会话保持或七层处理的且负载特别大的站点。可支持数以万计的并发连接。

      代理作用：web缓存（加速）、反向代理、内容路由（根据流量及内容类型等将请求转发至特定服务器）、转码器；

      HAProxy基于一种事件驱动(event-driven)、单一进程模型和ebtree弹性二叉树机制。

      多进程或多线程模型受内存限制、系统调度器限制以及无处不在的锁限制，很少能处理数千并发连接。事件驱动模型有更好的资源和时间管理的用户端(User-Space) 实现所有这些任务，所以并发响应能特别大。但在多核系统上此模型通常扩展性较差

  2.性能优势

      HAProxy借助于OS上几种常见的技术来实现性能的最大化。

          单进程、事件驱动模型显著降低了上下文切换的开销及内存占用。

          O(1)事件检查器(eventchecker)允许其在高并发连接中对任何连接的任何事件实现即时探测。

          在任何可用的情况下，单缓冲(singlebuffering)机制能以不复制任何数据的方式完成读写操作，这会节约大量的CPU时钟周期及内存带宽；

          借助于Linux 2.6 (>=2.6.27.19)上的splice()系统调用，HAProxy可以实现零复制转发(Zero-copy forwarding)，在Linux3.5及以上的OS中还可以实现零复制启动(zero-starting)；

           内存分配器在固定大小的内存池中可实现即时内存分配，这能够显著减少创建一个会话的时长；

           树型存储：侧重于使用作者多年前开发的弹性二叉树，实现了以O(log(N))的低开销来保持计时器命令、保持运行队列命令及管理轮询及最少连接队列；

          优化的HTTP首部分析：优化的首部分析功能避免了在HTTP首部分析过程中重读任何内存区域；

          精心地降低了昂贵的系统调用，大部分工作都在用户空间完成，如时间读取、缓冲聚合及文件描述符的启用和禁用等；

  3.HAProxy目前主要版本

     1.4版本――提供较好的弹性：衍生于1.2版本，并提供了额外的新特性，其中大多数是期待已久的。

  客户端侧的长连接(client-side keep-alive)

  TCP加速(TCP speedups)

  响应池(response buffering)

  RDP协议

  基于源的粘性(source-based stickiness)

  更好的统计数据接口(a much better stats interfaces)

  更详细的健康状态检测机制(more verbose health checks)

  基于流量的健康评估机制(traffic-based health)

  支持HTTP认证

  服务器管理命令行接口(server management from the CLI)

  基于ACL的持久性(ACL-based persistence)

  日志分析器

     1.3版本――内容交换和超强负载：衍生于1.2版本，并提供了额外的新特性。

  内容交换(content switching)：基于任何请求标准挑选服务器池；

  ACL：编写内容交换规则；

  负载均衡算法(load-balancing algorithms)：更多的算法支持；

  内容探测(content inspection)：阻止非授权协议；

  透明代理(transparentproxy)：在Linux系统上允许使用客户端IP直接连入服务器；

  内核TCP拼接(kernel TCPsplicing)：无copy方式在客户端和服务端之间转发数据以实现数G级别的数据速率；

  分层设计(layereddesign)：分别实现套接字、TCP、HTTP处理以提供更好的健壮性、更快的处理机制及便捷的演进能力；

  快速、公平调度器(fast and fairscheduler)：为某些任务指定优先级可实现理好的QoS；

  会话速率限制(session rate limiting)：适用于托管环境；

  注意：

      1)1.1、1.2、1.3的poll和epoll机制对性能影响

          1.1l版本默认使用的polling系统为select()，其处理的文件数达数千个时性能便会急剧下降。

          1.2和1.3版本默认的为poll()，在有些操作系统上可会也会有性能方面的问题，但在Solaris上表现相当不错。

          HAProxy1.3在Linux 2.6及打了epoll补丁的Linux2.4上默认使用epoll，在FreeBSD上使用kqueue，这两种机制在任何负载上都能提供恒定的性能表现。

     2) 高性能选型方案

Linux 2.6.32及之后版本上运行HAProxy 1.4；

打了epoll补丁的Linux2.4上运行HAProxy 1.4；

FreeBSD上运行HAProxy1.4；

Solaris10上运行HAProxy 1.4；

     3)splice()调用机制

            在较新版本的Linux2.6(>=2.6.27.19)上，HAProxy还能够使用splice()系统调用在接口间无复制地转发任何数据，甚至可以达到10Gbps的性能。

 4.HAProxy 安装配置详解

   代理服务器程序包的安装   yum install haproxy -y

   配置文件的所在位置 /etc/haproxy/haproxy.cfg

 4-1配置文件的格式

   "global"配置段，用于设定全局配置参数

 该配置段中的参数为进程级别的参数，且通常与其运行的os相关

 

5 HAProxy代理相关的参数

5-1 balance

  定义负载均衡算法，可用于“defaults"、"listen" 和"backend"配置段

  可用算法如下

  注意：

      (1)当使用uri算法时，第一次请求一个URL分发到一个主机，则之后再次请求相同URL则使用一台主机响应。当第一次请求之后，若响应该请求的主机服务出现故障，则haproxy或将其调度到其他主机，此主机修复后再次调度回来

      (2)URI：统一资源标识符；格式如下：

    <SCHEME>://<USER>:<PASSWORD>@<HOST>:<PORT>/<PATH>;<PARAMS>?<QUERY>#<FRAG>

    方案://用户:密码@主机:端口/路径;参数(键值数据、可以多个参数字段)?查询语句#片段显示

 2.hash-type

        格式：hash-type <method>

         定义用于将hash码映射至后端服务器的方法；不能用于frontend区段；可用方法有map-based和consistent

  说明：

      (1) map-based：hash表是一个包含了所有在线服务器的静态数组。其hash值将会非常平滑，会将权重考虑在列，但其为静态方法，对在线服务器的权重进行调整将不会生效，这意味着其不支持慢速启动。此外，挑选服务器是根据其在数组中的位置进行的，因此，当一台服务器宕机或添加了一台新的服务器时，大多数连接将会被重新派发至一个与此前不同的服务器上，对于缓存服务器的工作场景来说，此方法不甚适用。

      (2) consistent：hash表是一个由各服务器填充而成的树状结构；基于hash键在hash树中查找相应的服务器时，最近的服务器将被选中。此方法是动态的，支持在运行时修改服务器权重，因此兼容慢速启动的特性。添加一个新的服务器时，仅会对一小部分请求产生影响，因此，尤其适用于后端服务器为cache的场景。不过，此算法不甚平滑，派发至各服务器的请求未必能达到理想的均衡效果，因此，可能需要不时的调整服务器的权重以获得更好的均衡性。

5-2

HAProxy 统计接口启用相关的参数；

    stats enable

          启用统计页；基于默认参数启用统计页；

     stats url<prefix>         配置时候填写  stats uri /  改变访问地址

           统计页的访问uri前缀，通常要加上？stats;

     stats realm <realm>

           设定认证时使用realm;

     stats auth 

            认证的账号和密码；可以使用多次；

     stats refresh         3s

             定义测试页面刷新时间

     stats admin {if \unless}  <cond>                  stats admin if ture 

             在指定的条件下启用admin功能

示例配置如下所示；

状态页面，要求认证然后登陆

listen stats *:9001

    stats enable

    stats uri /haproxyadmin?stats   状态页面的配置

    stats realm HAProxy\ Statistics    账户密码的配置方法

    stats auth admin:admin

    stats admin if true

还要继续努力，坚持。