橘淮南枳

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HAProxy负载均衡架构

一、HAProxy简介

（1）HAProxy 是一款提供高可用性、负载均衡以及基于TCP（第四层）和HTTP（第七层）应用的代理软件，支持虚拟主机，它是免费、快速并且可靠的一种解决方案。 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运行在时下的硬件上，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 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端(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 支持连接拒绝 : 因为维护一个连接的打开的开销是很低的，有时我们很需要限制攻击蠕虫（attack bots），也就是说限制它们的连接打开从而限制它们的危害。 这个已经为一个陷于小型DDoS攻击的网站开发了而且已经拯救
了很多站点，这个优点也是其它负载均衡器没有的。
（4）HAProxy 支持全透明代理（已具备硬件防火墙的典型特点）: 可以用客户端IP地址或者任何其他地址来连接后端服务器. 这个特性仅在Linux 2.4/2.6内核打了cttproxy补丁后才可以使用. 这个特性也使得为某特殊服务器处理部分流量同时又不修改服务器的地址成为可能。

1.1 HAProxy的主要特性

●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，同时也支持会话保持；
●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；
●其独特的弹性二叉树数据结构，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目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。

1.2 HAProxy常用的负载均衡策略

（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。

1.3 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，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。

二、Haproxy搭建 Web 群集

Haproxy服务器：192.168.154.10
Nginx 服务器1： 192.168.154.11
Nginx 服务器2： 192.168.154.12
客户端：192.168.154.13

1.haproxy 服务器部署

#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

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：

TARGET=linux26 #内核版本，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

ARCH=x86_64 #系统位数，64位系统

HAProxy负载均衡架构-LMLPHP

3.Haproxy服务器配置

mkdir /etc/haproxy
cp examples/haproxy.cfg /etc/haproxy/

cd /etc/haproxy/
vim haproxy.cfg


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日志输出设置和日志级别，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			#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
        
listen  webcluster 0.0.0.0:80
        option  httpchk GET /test.html
        balance roundrobin
        server  inst1 192.168.154.10:80 check inter 2000 fall 3
        server  inst2 192.168.154.11:80 check inter 2000 fall 3

4.添加haproxy 系统服务

cp /opt/haproxy-1.5.19/examples/haproxy.init /etc/init.d/haproxy
chmod +x haproxy
chkconfig --add /etc/init.d/haproxy

ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy

5.节点服务器部署

#192.168.154.10和192.168.154.11
systemctl stop firewalld
setenforce 0

#192.168.154.10
yum -y install httpd
cd /var/www/html
vim test.html   #192.168.154.10添加网页
this is web01! 
systemctl start httpd

#192.168.154.11
yum -y install httpd
cd /var/www/html
vim test.html  #192.168.154.11添加网页
this is web02!  
systemctl start httpd

HAProxy负载均衡架构-LMLPHP
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6.启动haproxy服务

service haproxy start

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7.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。

#192.168.154.12
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
&~

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。
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service haproxy restart 
systemctl restart rsyslog.service 
tail -f /var/log/haproxy/haproxy-info.log

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