Haproxy搭建web群集

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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

  • 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的特性

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。

HAProxy的主要特性有:

  • 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协议的负载均衡转发;(支持7层代理、实现动静分离)
  • 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

HAProxy负载均衡策略

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。

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、脚本等多种状态检测方式;
  • 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。

使用Haproxy搭建web群集

环境:

Haproxy负载均衡器:192.168.1.10/24

Nginx1服务器:192.168.1.11/24

Nginx2服务器:192.168.1.12/24

客户端:192.168.137.1/24

部署nginx1服务器

systemctl stop firewalld  
setenforce 0
#关闭防火墙

yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make
#安装依赖关系包

image.png

useradd -M -s /sbin/nologin nginx
#新建用户和组便于管理

cd /opt  
tar xf nginx-1.12.2.tar.gz
#切换至opt目录,将下载好的压缩包传进来解压

image.png

cd nginx-1.12.2 

./configure \  
--prefix=/usr/local/nginx \  
--user=nginx \  
--group=nginx \  
--with-http_stub_status_module
#切换至解压后的目录下编译

make && make install -j4
#安装

image.png

image.png

ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/
#做软连接,让系统识别nginx的操作命令

vim /lib/systemd/system/nginx.service  
[Unit]  
Description=nginx  
After=network.target  
[Service]  
Type=forking  
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid  
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx  
ExecReload=/usr/bin/kill -s HUP $MAINPID  
ExecStop=/usr/bin/kill -s 
QUIT $MAINPID  
PrivateTmp=true  
[Install]  
WantedBy=multi-user.target

#将nginx命令加入服务

image.png

image.png

echo "this is test1 web" > /usr/local/nginx/html/index.html
cat /usr/local/nginx/html/index.html
#创建站点目录

image.png

systemctl daemon-reload  
systemctl start nginx
#重新加载单元.启动服务

ss -ntap|grep nginx
访问http://192.168.1.11
#查看是否能成功启动

image.png image.png image.png

部署nginx2服务器

systemctl stop firewalld  
setenforce 0
#关闭防火墙

yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make
#安装依赖关系包

image.png

useradd -M -s /sbin/nologin nginx
#新建用户和组便于管理

cd /opt  
tar xf nginx-1.12.2.tar.gz
#切换至opt目录,将下载好的压缩包传进来解压

image.png

cd nginx-1.12.2 

./configure \  
--prefix=/usr/local/nginx \  
--user=nginx \  
--group=nginx \  
--with-http_stub_status_module
#切换至解压后的目录下编译

make && make install -j4
#安装

image.png

image.png

ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/
#做软连接,让系统识别nginx的操作命令

vim /lib/systemd/system/nginx.service  
[Unit]  
Description=nginx  
After=network.target  
[Service]  
Type=forking  
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid  
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx  
ExecReload=/usr/bin/kill -s HUP $MAINPID  
ExecStop=/usr/bin/kill -s 
QUIT $MAINPID  
PrivateTmp=true  
[Install]  
WantedBy=multi-user.target

#将nginx命令加入服务

image.png

image.png

echo "this is test2 web" > /usr/local/nginx/html/index.html
cat /usr/local/nginx/html/index.html
#创建站点目录

image.png

systemctl daemon-reload  
systemctl start nginx
#重新加载单元.启动服务

ss -ntap|grep nginx
访问http://192.168.1.12
#查看是否能成功启动

image.png

image.png

部署Haproxy负载均衡器

systemctl stop firewalld  
setenforce 0
#关闭防火墙
yum install -y pcre-devel bzip2-devel gcc gcc-c++ make
#安装依赖软件

image.png

cd /opt
#切换目录,将安装Haproxy所需软件包传到/opt目录下
tar xf haproxy-1.5.19.tar.gz
#解压安装包
cd haproxy-1.5.19/
#切换至该软件包

image.png

#编译安装Haproxy
make TARGET=linux2628 ARCH=x86_64         #编译
make install     #安装


############# 参数说明 #############  
TARGET=linux26    #内核版本  
#使用uname -r查看内核,如: 2.6.18-371.e15,此时该参数用TARGET=linux26; kernel大于2.6.28的用TARGET=linux2628 
ARCH=x86_64    #系统位数,64位 系统

image.png

image.png

Haproxy服务器配置

haproxy支持的最大并发量=并发进程数×每个进程最大连接数,即"nbproc的值 × maxconn的值"

mkdir /etc/haproxy   #创建配置文件的目录
cp /opt/haproxy-1.5.19/examples/haproxy.cfg /etc/haproxy/   #将模板文件复制到配置文件目录
cd /etc/haproxy/
ls

image.png

vim haproxy.cfg     #修改配置文件
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。      --4~5行--修改,定义haproxy日志输出设备和日志级别,local0为日志设备,默认存放到系统日志         
    log /dev/log   local0 info       #修改         
    log /dev/log   local0 notice     #修改          
    #log loghost   local0 info         
    maxconn 4096     #每个进程最大连接数,需考虑"ulimit -n"限制,推荐使用10240  
--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         
nbproc 1    #添加,设置并发进程数,建议与当前服务器CPU核数相等或为其2倍 
defaults    #配置默认参数,这些参数可以被用到Listen,frontend,backend组件             log     global         #引入global定义的日志格式         
mode   http           #模式为http(7层代理http,4层代理tcp)         
option httplog        #日志类别为http日志格式         
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,“defaults”中的值不能超过“global”段中的定义             #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 10s  #默认http请求超时时间         
timeout queue 1m        #默认队列超时时间         
timeout connect 10s     #默认连接超时时间,新版本中替代contimeout,该参数向后兼容       timeout client 1m       #默认客户端超时时间,新版本中替代clitimeout,该参数向后兼容     timeout server 1m       #默认服务器超时时间,新版本中替代srvtimeout,该参数向后兼容     timeout http-keep-alive 10s      #默认持久连接超时时间        
timeout check 10s       #设置心跳检查超时时间  

--删除下面所有listen项--,之后添加  
listen webcluster 0.0.0.0:80  #haproxy实例状态监控部分配置,定义一个名为webcluster的应用         
   option httpchk GET /index. html  #检查服务器的index.html文件。
   option指定健康检查的方式为 httpchk, 发送http的GET请求检查index.html文件,返回2xx、3xx表示正常;返回4xx/5xx表示异常,则会将该web服务器隔离起来,不会将访问请求分配给它。   
   balance roundrobin    #负载均衡调度算法使用轮询算法roundrobin         
   server inst1 192.168.1.12:80 check inter 2000 rise 2 fall 3   #定义在线节点        server inst2 192.168.1.11:80 check inter 2000 rise 2 fall 3   #定义在线节点               
   
   ################## 参数说明 ##################  
balance roundrobin :指定负载均衡调度算法为rr轮询  
#轮询算法: roundrobin;  
#最小连接数算法: leastconn;  
#来源访问调度算法: source,源地址哈希,类似于nginx的ip_hash  

instl :为服务器名称,可以自定义,可以使用主机名或域名来管理。  
check inter 2000 :表示启用对此后端服务器执行健康检查,设置健康状态检查的时间间隔,单位为毫秒。 
rise 2 : 表示连续2次检测成功后,则会认为server UP,恢复该节点。  因为默认为2次,这一项可以省略不设置。(隔离节点后也会进行健康检查,连续2次检测成功后就会恢复)  
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,仅在所有在线节点都失效该节点才启用。不携带"backup",表示为主节点,和其它在线节点共同提供服务。

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image.png 添加haproxy系统服务(把haproxy加入系统服务管理中)

ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/
#做个软链接,将haproxy的可执行文件放入环境PATH的目录下

cp /opt/haproxy-1.5.19/examples/haproxy.init /etc/init.d/haproxy  
#将haproxy.init文件复制到/etc/init.d/目录下,并改名为haproxy
cd /etc/init.d/  
chmod +x haproxy
#增加文件的执行权限  
chkconfig --add /etc/init.d/haproxy
#把haproxy加入系统服务管理中

service haproxy start 或 /etc/init.d/haproxy start
#启动haproxy

image.png

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客户端测试访问

客户端地址:19.168.137.1 浏览器输入Haproxy负载调度器地址:192.168.1.10

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Haproxy日志管理

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,要将haproxy的info及notice日志分别记录到不同的日志文件中。(其他级别的日志仍记录在系统日志/var/log/messages中;因为error日志较少,故一般不做分离)

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。

 1、#修改配置文件
 vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
 global
     1og /dev/log local0 info      #将info日志存放到local0对应的路径中
     log /dev/log local6 notice    #将notice日志存放到local6对应的路径中
 
 
 2、#设置local0和local6对应的日志路径
 mkdir /var/log/haproxy   #创建haproxy日志文件的存放目录/var/log/haproxy
 
 vim /etc/rsyslog.d/haproxy.conf
 local0.*        /var/log/haproxy/haproxy-info.log
 local1.*        /var/log/haproxy/haproxy-notice.log
 
 #如果不加下面的的配置则除了在/var/log/haproxy/中写入日志外,也会写入messages文件。
 vim /etc/sysconfig/rsyslog
 SYSLOGD_OPTIONS="-r -m 0 -c 2"    #-r 开启远程日志;-m 0 标记时间戳,单位是分钟,为0时,表示禁用该功能;-c 2 使用兼容模式,默认是 -c 5
 
 3、#重启haproxy服务和日志服务
 systemctl restart rsyslog.service 
 service haproxy restart
 
 4、#查看haproxy的访问请求日志信息
 访问网页后查看日志
 tail -f /var/log/haproxy/haproxy-info.log