Haproxy搭建Web集群

阿启
187 阅读6分钟

常见的web集群调度器

web集群调度器分为软件和硬件

软件调度器

LVS：性能最好，搭建复杂

Nginx：性能较好，但集群节点健康检查功能呢不强，高并发性能较弱

Haproxy：高并发性能好

硬件调度器

国内品牌：梭子鱼、绿盟等

国外品牌：F5、Array等

Haproxy简介

Haproxy 是一个使用C语言编写的自由及开放源代码软件，其提供高可用性、负载均衡，以及基于TCP和HTTP的应用程序代理。

Haproxy应用分析

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

HAProxy的主要特性

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,同时也支持会话保持;

支持虚拟机主机功能，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;

其独特的弹性二义树数据结构，使数据结构的复杂性上升到了0(1)，即数据的查寻速度不会随着数据条日的增加而速度有所下降;·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;

支持TCP加速,零复制功能,类似于mmap机制;

支持响应池(response buffering);

支持RDP协议;

基于源的粘性，类似nginx的ip hash功能，把来自同一客户端的请求在一定时间内始终调度到上游的同一服务器;·更好统计数据接口，其web接口显示后端集群中各个服务器的接收、发送、拒绝、错误等数据的统计信息;

详细的健康状态检测，web接口中有关于对上游服务器的健康检测状态，并提供了一定的管理功能;

基于流量的健康评估机制;

基于http认证;

基于命令行的管理接口;

日志分析器,可对日志进行分析

Haproxy支持的调度算法

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UR1参数balance url param'requires an URI 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。

最常用的调度算法有三种

RR（Round Robin）

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

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，各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

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，只要负载均衡器不重启，第一个用户都会被指派到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

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、脚本等多种检测方法;

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，但是对群集节点健康检查功能不强，性能没有Haproxy好。

Haproxy集群的部署

image.png

image.png

nginx节点服务器（两台相同）

#yum安装 nginx
vim /etc/yum.repos.d/nginx.repo
    [nginx-stable]
    name=nginx stable repo
    baseurl=http://nginx.org/packages/centos/7/$basearch/
    gpgcheck=0
    enabled=1
 
yum install nginx -y 
 
systemctl start nginx
systemctl enable nginx
 
#写入不同的网页内容以便测试的时候区分服务器
#服务器1
[root@localhost ~]# cd /usr/share/nginx/html/
[root@localhost html]# ls
50x.html  index.html
[root@localhost html]# echo "<h1>nginx test1</h1>" >index.html 
网页测试
192.169.109.134
 
#服务器2
[root@localhost ~]# cd /usr/share/nginx/html/
[root@localhost html]# ls
50x.html  index.html
[root@localhost html]# echo "<h1>nginx test2</h1>" >index.html 
网页测试
192.169.109.135

```js

haproxy服务器配置

image.png 安装依赖软件

yum install -y pcre-devel bzip2-devel gcc gcc-c++ make

image.png

编译安装Haproxy image.png

image.png

 haproxy服务器配置

[root@localhost haproxy-1.5.19]# cd examples/
[root@localhost examples]# mkdir /etc/haproxy
[root@localhost examples]# cp haproxy.cfg /etc/haproxy/
[root@localhost examples]# cd /etc/haproxy/
[root@localhost haproxy]# ls
haproxy.cfg
[root@localhost haproxy]# vim haproxy.cfg 
#修改后的文件
# this config needs haproxy-1.1.28 or haproxy-1.2.1
 
global
        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
        #chroot /usr/share/haproxy
        uid 99#    用户UID
        gid 99     用户GID
        daemon     守护进程模式
        nbproc 1
        #debug
        #quiet
 
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

        timeout http-request 10s
        timeout queue 1m
        timeout connect 10s
        timeout client 1m
        timeout server 1m
        timeout http-keep-alive 10s
        timeout check 10s
 
listen  nginx_cluster  0.0.0.0:80
        option httpchk GET /index.html
        balance roundrobin
        server  inst1 192.168.109.134:80 check inter 2000  fall 3
        server  inst2 192.168.109.135:80 check inter 2000  fall 3
        
```js

image.png

image.png

 添加haproxy系统服务

#将haproxy.init 启动文件拷贝到/etc/init.d中并改名
[root@localhost haproxy]# cd /opt/haproxy-1.5.19/examples/
[root@localhost examples]# cp haproxy.init /etc/init.d/haproxy
 
#添加执行权限
[root@localhost examples]# cd /etc/init.d/
[root@localhost init.d]# ls
functions  haproxy  netconsole  network  README
[root@localhost init.d]# chmod +x haproxy
 
#添加到chkconfig中管理
[root@localhost init.d]# chkconfig --add /etc/init.d/haproxy 
cd
#优化路径
[root@localhost init.d]# ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy
 
#开启服务
[root@localhost init.d]# service haproxy start 

```js

image.png

客户端测试

image.png

日志定义优化

默认haproxy的日志是输出到系统的syslog中（/var/log/messages），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 haproxy.cfg global  #修改配置文件
 
global
        log /dev/log    local0 info
        log /dev/log    local0 notice
        
 service haproxy restart

修改rsyslog配置

需要修改rsyslog配置，为了便于管理，将haproxy相关的配置单独定义到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

cd /etc/rsyslog.d/
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日志文件记录到/var/log/haproxy/haproxy-info.log下，将notice日志记录到/var/log/haproxy/haproxy-notice.log下。
&~表示当日志写到日志文件后，rsyslog停止处理这个信息
systemctl restart rsyslog.service  重启日志服务
[root@localhost rsyslog.d]# cd /var/log/haproxy/
[root@localhost haproxy]# ls
haproxy-info.log
tail -f /var/log/haproxy/haproxy-info.log #查看haproxy的请求日志信息

```js

image.png

总结

haproxy的使用还是比较简单的，比lvs的配置简单很多。

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