Haproxy负载均衡集群

1.Haproxy的相关知识

1.1 常用的负载均衡调度器

1.2 Haproxy 应用相比较其他的优缺点

1.3 Haproxy的特性

1.4 Haproxy调度算法

1.5 LVS、Nginx、HAproxy的区别

2. Haproy负载均衡部署

步骤一：部署haproxy负载均衡调度器

步骤二：Nginx节点服务器的部署

1.Haproxy的相关知识

1.1 常用的负载均衡调度器

软件通常使用开源的LVS、Haproxy、 Nginx

LVS性能最好，但是搭建相对复杂；Nginx 的upstream模块支持群集功能，但是对群集节点健康检查功能不强，高并发性能没有Haproxy好。

硬件一般使用比较多的是F5、Array，也有很多人使用国内的一些产品，如梭子鱼、绿盟等硬件的效果比软件好，更加稳定，但管理成本高。

1.2 Haproxy 应用相比较其他的优缺点:

Haproxy是一款可提供高可用性、负载均衡、及基于TCP和HTTP应用的代理的软件

Haproxy的缺点:

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的优点：

LVS在企业应用中抗负载能力很强

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

1.3 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非常适用于并发天（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：

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

 1.4 Haproxy调度算法

（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。

1.5 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。

 Haproxy服务器：192.168.111.20
Nginx 服务器1：192.168.111.21
Nginx 服务器2：192.168.111.22
客户端：192.168.111.19

2.2 实验具体操作步骤 

 步骤一：部署haproxy负载均衡调度器

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

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

（2） 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
--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常和操作系统配置有关
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 2 #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 tcp #模式为tcp（7层代理http，4层代理tcp）
option http-keep-alive #使用keepAlive连接
option forwardfor #记录客户端IP在X-Forwarded-For头域中
option httplog #开启httplog，HAProxy会记录更丰富的请求信息
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，从连接创建开始到从后端服务器读取完整HTTP请求的超时时间，用于避免类DoS攻击
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--，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 /test.html #检查服务器的test.html文件
balance roundrobin #负载均衡调度算法使用轮询算法roundrobin
server inst1 192.168.73.106:80 check inter 2000 fall 3 #定义在线节点
server inst2 192.168.73.107:80 check inter 2000 fall 3

---------------------参数说明---------------------------------------------------------------------------

balance roundrobin        #负载均衡调度算法

#轮询算法：roundrobin；最小连接数算法：leastconn；来源访问调度算法：source，类似于nginx的ip_hash

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

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。

系统服务添加

cp /opt/haproxy-1.5.19/examples/haproxy.init /etc/init.d/haproxy
chmod +x haproxy
chkconfig --add /etc/init.d/haproxy
cd /etc/init.d
ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin
service haproxy start 或 /etc/init.d/haproxy start

 步骤二：Nginx节点服务器的部署 

 对两台 Nginx节点服务器进行编译安装Nginx 

systemctl stop firewalld
setenforce 0

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

useradd -M -s /sbin/nologin nginx

cd /opt
tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/

cd nginx-1.12.0/
./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx && make && make install

make && make install

Nginx1 添加网页测试

echo "this is Nginx01" > /usr/local/nginx/html/index.html
ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/
nginx

Nginx2 添加网页测试

echo "this is Nginx02" > /usr/local/nginx/html/index.html
ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/
nginx

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