haproxy如何分发策略 haproxy部署

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架构魔法师 2024-02-08 06:07:13

文章标签 haproxy如何分发策略 haproxy 负载均衡 nginx 后端服务 文章分类 运维

Haproxy原理部署及配置使用

1. Haproxy概念
2. Haproxy优点与原理

2.1 Haproxy优点
2.2 Haproxy原理

3. Haproxy安装部署

3.1 安装环境
3.2 安装步骤
3.3 配置调整
3.4 相关命令

4. Haproxy配置

4.1 配置组成
4.2 配置样本及说明

5. 参考文献

在代理服务以及负载均衡方面经常使用nginx，考虑到是否可以对数据库访问做负载均衡时，nginx不再适用，此时查找资料，Haproxy可以实现。本文在查阅相关资料文献的基础之上，搭建部署一套Haproxy服务，调整相关配置文件，实现Haproxy反向代理以及负载均衡的功能。在此进行整理总结记录，以便后续持续深入学习，以及为后来者提供借鉴，文中不免疏漏之处，望读者给予指正，感激之至！

1. Haproxy概念

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特别适用于那些负载特大的web站点，这些站点通常又需要会话保持或七层处理。Haproxy运行在当前的硬件上，完全可以支持数以万计的并发连接。并且它的运行模式使得它可以很简单安全的整合进您当前的架构中，同时可以保护你的web服务器不被暴露到网络上。

2. Haproxy优点与原理

haproxy如何分发策略 haproxy部署_nginx

2.1 Haproxy优点

1. Haproxy支持两种代理模式 TCP（四层）和HTTP（七层），也是支持虚拟主机的。
2. 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。
3. 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。
4. Haproxy支持TCP协议的负载均衡转发，可以对MySQL读进行负载均衡，对后端的MySQL节点进行检测和负载均衡，大家可以用LVS+Keepalived对MySQL主从做负载均衡。
5. HAProxy负载均衡策略非常多：Round-robin（轮循）、Weight-round-robin（带权轮循）、source（原地址保持）、RI（请求URL）、rdp-cookie（根据cookie）。

2.2 Haproxy原理

HAProxy实现了一种事件驱动, 单一进程模型，此模型支持非常大的并发连接数。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。
事件驱动模型因为在有更好的资源和时间管理的用户空间(User-Space) 实现所有这些任务，所以没有这些问题。
此模型的弊端是，在多核系统上，这些程序通常扩展性较差。这就是为什么他们必须进行优化以使每个CPU时间片(Cycle)做更多的工作

3. Haproxy安装部署

3.1 安装环境

linux系统：CentOS Linux release 7.2.1511 (Core)
haproxy版本：haproxy-2.3.14.tar.gz

3.2 安装步骤

1. 下载安装包
wget https://www.haproxy.org/download/2.3/src/haproxy-2.3.14.tar.gz

2. 依赖安装更新
yum -y install gcc glibc-devel make ncurses-devel openssl-devel xmlto perl wget gtk2-devel binutils-devel systemd-devel

3. 解压以及路径处理
tar -zvxf haproxy-2.3.14.tar.gz
mv haproxy-2.3.14 /usr/local/
cd /usr/local/haproxy-2.3.14/

4. 编译
make ARCH=x86_64 TARGET=linux-glibc USE_PCRE=1 USE_OPENSSL=1 USE_ZLIB=1 USE_SYSTEMD=1 USE_CPU_AFFINITY=1 PREFIX=/usr/local/haproxy  #编译并指定开启的参数
USE_LUA=1 LUA_INC=/usr/local/src/lua-5.3.5/src LUA_LIB=/usr/local/src/lua-5.3.5/src  # 使用lua脚本，需安装lua

ARCH=x86_64  #CPU架构，arch命令查看
TARGET=linux-glibc  #通用linux内核
USE_PCRE=1  #PCRE支持正则表达式，用于用户请求的uri
USE_OPENSSL=1   #https，证书
USE_ZLIB=1   #开启压缩
USE_SYSTEMD=1   #使用systemd启动haproxy主进程
USE_CPU_AFFINITY=1  #CPU亲和性，让haproxy指定的进程工作在指定的CPU核心上
USE_LUA=1 LUA_INC=/usr/local/src/lua-5.3.5/src LUA_LIB=/usr/local/src/lua-5.3.5/src   #开启lua，及lua和lua库所在路径
PREFIX=/usr/local/haproxy   #指定安装路径

5. 安装
make install PREFIX=/usr/local/haproxy

3.3 配置调整

global
    log         127.0.0.1 local2 info
    pidfile     /var/run/haproxy.pid
    maxconn     4000     #默认最大连接数
#    user        haproxy
#    group       haproxy
    daemon               #以后台形式运行ha-proxy
    nbproc 1             #工作进程数量  cpu内核是几就写几
    
defaults
    mode                    http   #工作模式 http，tcp 是4层，http是7层
    log                     global
    retries                 3      #健康检查。3次连接失败就认为服务器不可用，主要通过后面的check检查
    option                  redispatch  #服务不可用后重定向到其他健康服务器。
    maxconn                 4000     #默认最大连接数
    timeout connect            5000  #ha服务器与后端服务器连接超时时间，单位毫秒ms
    timeout client             50000 #客户端超时
    timeout server             50000 #后端服务器超时
    
listen stats
    bind            *:81
    stats                   enable
    stats uri               /haproxy  #使用浏览器访问 http://192.168.65.158/haproxy，可以看到服务器状态
    stats auth              haccount:hapwd  #用户认证，客户端使用elinks浏览器的时候不生效
    
frontend  web
    mode                    http
    bind                            *:80   #监听哪个ip和什么端口
    option                  httplog     #日志类别 http 日志格式
    acl html url_reg  -i  \.html$  #1.访问控制列表名称html。规则要求访问以html结尾的url(可选)
    use_backend httpservers if  html #2.如果满足acl html规则，则推送给后端服务器httpservers
    default_backend    httpservers   #默认使用的服务器组
    
backend httpservers    #名字要与上面的名字必须一样
    balance     roundrobin  #负载均衡的方式
    server  http1 192.168.65.158:8081 maxconn 2000 weight 1  check inter 1s rise 2 fall 2
    server  http2 192.168.65.159:8081 maxconn 2000 weight 1  check inter 1s rise 2 fall 2

3.4 相关命令

1. 检查配置文件语法
haproxy -c -f /usr/local/haproxy/conf/haproxy.cfg

2. 启动调试功能，将显示所有连接和处理信息在屏幕
haproxy -d -f /usr/local/haproxy/conf/haproxy.cfg

3. restart。需要使用 st 选项指定pid列表
haproxy -f /usr/local/haproxy/conf/haproxy.cfg [-p /var/run/haproxy.pid] -st `cat /var/run/haproxy.pid`

4. graceful restart，即reload。需要使用 sf 选项指定pid列表
haproxy -f /usr/local/haproxy/conf/haproxy.cfg [-p /var/run/haproxy.pid] -sf `cat /var/run/haproxy.pid`

5. 显示haproxy编译和启动信息
haproxy -vv

说明：
restart会直接关掉旧进程并建立新进程，所以会丢弃大量已建立的连接，而reload会启动新进程，但旧进程会先处理完当前已建立连接然后再关闭。但是，reload仍然会丢弃极少量的连接；完全不丢弃连接的无损重启，可考虑在haproxy启动命令中加入-x选项，同时要求haproxy配置文件的"stats socket"配置中加入expose-fd listeners，比如：
stats socket /var/run/haproxy.sock mode 600 expose-fd listeners level user
使用-x选项以及expose-fd listeners之后，reload haproxy的时候，会将已建立TCP连接(TCP套接字)转移到Unix Domain状态套接字中进行处理。

haproxy如何分发策略 haproxy部署_负载均衡_02

4. Haproxy配置

4.1 配置组成

Haproxy配置文件根据功能和用途，主要有5个部分组成，但有些部分并不是必须的，可以根据需要选择相应的部分进行配置。

（1）global部分
用来设定全局配置参数，属于进程级的配置，通常和操作系统配置有关。
（2）defaults部分
默认参数的配置部分。在此部分设置的参数值，默认会自动被引用到下面的frontend、backend和listen部分中，因此，如果某些参数属于公用的配置，只需在defaults部分添加一次即可。
而如果在frontend、backend和listen部分中也配置了与defaults部分一样的参数，那么defaults部分参数对应的值自动被覆盖。
（3）frontend部分
此部分用于设置接收用户请求的前端虚拟节点。frontend是在HAProxy1.3版本之后才引入的一个组件，同时引入的还有backend组件。
通过引入这些组件，在很大程度上简化了HAProxy配置文件的复杂性。frontend可以根据ACL规则直接指定要使用的后端backend。
（4）backend部分
此部分用于设置集群后端服务集群的配置，也就是用来添加一组真实服务器，以处理前端用户的请求。
添加的真实服务器类似于LVS中的real server节点。
（5）listen部分
此部分是frontend部分和backend部分的结合体。在HAProxy1.3版本之前，HAProxy的所有配置选项都在这个部分中设置。
为了保持兼容性，HAProxy新的版本仍然保留了listen组件的配置方式。目前在HAProxy中，两种配置方式任选其一即可。

4.2 配置样本及说明

# 全局参数，属于进程级的配置，通常和操作系统配置有关
 global
         log 127.0.0.1 local3        #定义haproxy日志输出设置
         log 127.0.0.1   local1 notice        
         #log loghost    local0 info #定义haproxy 日志级别
         ulimit-n 82000              #设置每个进程的可用的最大文件描述符
         maxconn 20480               #默认最大连接数
         chroot /usr/local/haproxy   #chroot运行路径
         uid 99                      #运行haproxy 用户 UID
         gid 99                      #运行haproxy 用户组gid
         daemon                      #以后台形式运行harpoxy
         nbproc 1                    #设置进程数量
         pidfile /usr/local/haproxy/run/haproxy.pid  #haproxy 进程PID文件
         #debug                      #haproxy调试级别，建议只在开启单进程的时候调试
         #quiet

# 配置默认参数
defaults
         log    global         #引入global定义的日志格式
         mode    http          #所处理的类别(7层代理http，4层代理tcp)
         maxconn 50000         #最大连接数
         option  httplog       #日志类别为http日志格式
         option  httpclose     #每次请求完毕后主动关闭http通道
         option  dontlognull   #不记录健康检查日志信息
         option  forwardfor    #如果后端服务器需要获得客户端的真实ip，需要配置的参数，可以从http header 中获取客户端的IP
         retries 3             #3次连接失败就认为服务器不可用，也可以通过后面设置
         option redispatch  
         stats refresh 30       #设置统计页面刷新时间间隔
         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连接
         balance roundrobin     #设置默认负载均衡方式，轮询方式
         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
         timeout client          1m   #默认客户端超时时间
         timeout server          1m   #默认服务器超时时间
         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

# 状态页面监控
listen  admin_status           #Frontend和Backend的组合体,监控组的名称，按需自定义名称 
         bind 0.0.0.0:8888              #监听端口 
         mode http                      #http的7层模式 
         log 127.0.0.1 local3 err       #错误日志记录 
         stats refresh 5s               #每隔5秒自动刷新监控页面 
         stats uri /admin?stats         #监控页面的url访问路径 
         stats realm itnihao\ welcome   #监控页面的提示信息 
         stats auth admin:admin         #监控页面的用户和密码admin,可以设置多个用户名 
         stats auth admin1:admin1       #监控页面的用户和密码admin1 
         stats hide-version             #隐藏统计页面上的HAproxy版本信息  
         stats admin if TRUE            #手工启用/禁用,后端服务器(haproxy-1.4.9以后版本)

# frontend配置
frontend http_80_in
     	bind 0.0.0.0:80    #设置监听端口，即haproxy提供的web服务端口，和lvs的vip 类似
     	mode http          #http 的7层模式
     	log global         #应用全局的日志设置
     	option httplog     #启用http的log
     	option httpclose   #每次请求完毕后主动关闭http通道，HAproxy不支持keep-alive模式     
     	option forwardfor  #如果后端服务器需要获得客户端的真实IP需要配置此参数，将可以从HttpHeader中获得客户端IP
     	default_backend wwwpool   #设置请求默认转发的后端服务池

# backend 后端服务集群的配置
backend wwwpool      #定义wwwpool服务器组。
  		mode http           #http的7层模式
  		option  redispatch
  		option  abortonclose
  		balance source      #负载均衡的方式，源哈希算法
  		cookie  SERVERID    #允许插入serverid到cookie中，serverid后面可以定义
  		option  httpchk GET /test.html   #心跳检测
  		server web1 10.1.1.2:80 cookie 2 weight 3 check inter 2000 rise 2 fall 3 maxconn 8

5. 参考文献

[1] https://www.haproxy.org/

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