基于Haproxy构建负载均衡集群

1、HAPROXY简介

HAProxy提供高可用性、负载均衡以及基于TCP和HTTP应用的代理，支持虚拟主机，它是免费、快速并且可靠的一种负载均衡解决方案。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。

官网：http://www.haproxy.com

2、HAProxy的特点是：
1、HAProxy支持虚拟主机。
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，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，HAProxy的负载均衡算法现在具体有如下8种：
　　① roundrobin，表示简单的轮询，这个不多说，这个是负载均衡基本都具备的；
　　② static-rr，表示根据权重，建议关注；
　　③ leastconn，表示最少连接者先处理，建议关注；
　　④ source，表示根据请求源IP，这个跟Nginx的IP_hash机制类似，我们用其作为解决session问题的一种方法，建议关注；
　　⑤ ri，表示根据请求的URI；
　　⑥ rl_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)，表示根据据cookie(name)来锁定并哈希每一次TCP请求。

3、haproxy 配置中分成五部分内容详解

1、global：参数是进程级的，通常是和操作系统相关。这些参数一般只设置一次，如果配置无误，就不需要再次进行修改

2、defaults：配置默认参数，这些参数可以被用到frontend，backend，Listen组件

3、frontend：接收请求的前端虚拟节点，Frontend可以更加规则直接指定具体使用后端的backend

4、backend：后端服务集群的配置，是真实服务器，一个Backend对应一个或者多个实体服务器

5、Listen Fronted和backend的组合体

4、案例环境：

主机            操作系统                     IP地址                  主要的软件
----------------------------------------------------------------------------
Haproxy 　  CentOS6.6 x86_64 　 192.168.200.111  haproxy
Nginx1 　　 CentOS6.6 x86_64 　 192.168.200.112  nginx
Nginx2 　　 CentOS6.6 x86_64 　 192.168.200.113  nginx

5、安装配置Haproxy

5.1 安装Haproxy依赖包及源码包编译安装

[root@localhost ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make pcre-devel bzip2-devel

[root@localhost ~]# tar xf haproxy-1.4.24.tar.gz -C /usr/src/

[root@localhost ~]# cd /usr/src/haproxy-1.4.24/

[root@localhost haproxy-1.4.24]# make TARGET=linux26 && make install

5.2 建立haproxy的配置目录及文件

[root@localhost haproxy-1.4.24]# mkdir /etc/haproxy

[root@localhost haproxy-1.4.24]# cp examples/haproxy.cfg /etc/haproxy/

5.3 haproxy配置项的介绍

###########全局配置#########

global

 log 127.0.0.1 local0           #日志输出配置，所有日志都记录在本机系统日志，通过local0输出

 log 127.0.0.1 local1 notice    　　　　 #notice为日志级别，通常有24个级别（error warringinfo debug）

 nbproc 1   　　　　　　　　　　　　　　　　 #设置进程数量，通常是CPU核心数或者2倍

 pidfile /etc/haproxy/haproxy.pid       #haproxy 进程PID文件

 maxconn 4096               #最大连接数(需考虑ulimit-n限制 )

 #chroot /usr/share/haproxy             #chroot运行路径

 uid 99                 #用户uid

 gid 99                 #用户gid

 daemon             　　　　 #守护进程模式，以后台服务形式允许

 #debug                                 #haproxy 调试级别，建议只在开启单进程的时候调试 

 

########默认配置############

defaults

 log global                 #定义日志为global配置中的日志定义

 mode http              　　　　 #默认的模式mode { tcp|http|health }，tcp是4层，http是7层，health只会返回OK

 option httplog         　　　　 #日志类别，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

 #option  forwardfor   　　　　　　　　　　#如果后端服务器需要获得客户端真实ip需要配置的参数，可以从Http Header中获得客户端i

 #option  httpclose                     #每次请求完毕后主动关闭http通道,haproxy不支持keep-alive,只能模拟这种模式的实现

 maxconn 4096               #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 check 2000      　　　　　　　　#心跳检测超时

 #timeout http-keep-alive10s   　　　　  #默认持久连接超时时间

 #timeout http-request   10s    　　　　 #默认http请求超时时间

 #timeoutqueue          1m    　　　　   #默认队列超时时间

  ########统计页面配置########

listen admin_stats

   bind 0.0.0.0:1080 　　　　　　　　　　　#设置Frontend和Backend的组合体，监控组的名称，按需要自定义名称

   mode http 　　　　　　　　　　　　　　  #http的7层模式

   option httplog 　　　　　　　　　　　　  #采用http日志格式

   #log 127.0.0.1 local0 err 　　　　　　　 #错误日志记录

　　maxconn 10 　　　　　　　　 　　　　    #默认的最大连接数

　　stats refresh 30s 　　　　　　　　　　　 #统计页面自动刷新时间

　　stats uri /stats                                 #统计页面url

　　stats realm Crushlinux Haproxy 　　　　#统计页面密码框上提示文本

　　stats auth admin:admin 　　　　　　　　#设置监控页面的用户和密码:admin,可以设置多个用户名

　　stats hide-version 　　　　　　　　       #隐藏统计页面上HAProxy的版本信息

　　#stats admin if TRUE 　　　　　　　　　   #设置手工启动/禁用，后端服务器(haproxy-1.4.9以后版本)

 

########设置haproxy 错误页面#####

　　errorfile 403 /home/haproxy/haproxy/errorfiles/403.http

　　errorfile 500 /home/haproxy/haproxy/errorfiles/500.http

　　errorfile 502 /home/haproxy/haproxy/errorfiles/502.http

　　errorfile 503 /home/haproxy/haproxy/errorfiles/503.http

　　errorfile 504 /home/haproxy/haproxy/errorfiles/504.http

 

########frontend前端配置##############

bibind *:80 　　#这里建议使用bind *:80的方式，要不然做集群高可用的时候有问题，vip切换到其他机器就不能访问了。

　　acl web hdr(host) -i www.abc.com 　　#acl后面是规则名称，-i是要访问的域名，

　　acl img hdr(host) -i img.abc.com 　　　 #如果访问www.abc.com这个域名就分发到下面的webserver 的作用域。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 #如果访问img.abc.com.cn就分发到imgserver这个作用域。

　　use_backend webserver if web

　　use_backend imgserver if img

 

########backend后端配置##############

backend webserver 　　　  #webserver作用域

　　mode http

　　balance roundrobin 　　#banlance roundrobin 轮询，balance source 保存session值，支持static-rr，leastconn，first，uri等参数

　　option httpchk /index.html HTTP/1.0 　　 #健康检查，检测文件，如果分发到后台index.html访问不到就不再分发给它

　　server web1 192.168.200.103:80 cookie 1 weight 1 check inter 2000 rise 2 fall 3

　　server web2 192.168.200.104:80 cookie 2 weight 1 check inter 2000 rise 2 fall 3

　　#cookie 1表示serverid为1，check inter 1500 是检测心跳频率

　　#rise 2是2次正确认为服务器可用，fall 3是3次失败认为服务器不可用，weight代表权重

 

　　backend imgserver

　　mode http

　　option httpchk /index.php

　　balance roundrobin

　　server img01 192.168.200.105:80 check inter 2000 fall 3

　　server img02 192.168.200.106:80 check inter 2000 fall 3

 

########tcp配置#################

listen test1

　　bind 0.0.0.0:90

　　mode tcp

　　option tcplog #日志类别,采用tcplog

　　maxconn 4086

　　#log 127.0.0.1 local0 debug

　　server s1 192.168.200.107:80 weight 1

　　server s2 192.168.200.108:80 weight 1

　　

5.4 haproxy 配置文件修改

[root@localhost ~]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg

# this config needs haproxy-1.1.28 or haproxy-1.2.1

 

global

#   log 127.0.0.1   local0

#   log 127.0.0.1   local1 notice

    log /dev/log    local0 info

    log /dev/log    local0 notice

    maxconn 4096

    uid 99

    gid 99

    daemon

 

defaults

    log global

    mode    http

    option  httplog

    retries 3

    maxconn 4096

    contimeout  5000

    clitimeout  50000

    srvtimeout  50000

 

listen  webcluster 0.0.0.0:80

    option  httpchk GET /index.html

    balance roundrobin

    server  inst1 192.168.200.103:80 check inter 2000 fall 3

    server  inst1 192.168.200.104:80 check inter 2000 fall 3

 

listen admin_stats

    bind 0.0.0.0:8000

    mode http

    option httplog

    maxconn 100

    stats refresh 30s

    stats uri /stats

    stats realm Crushlinux Haproxy

        stats auth admin:admin

    stats hide-version

　　

5.5 准备服务自启动脚本

[root@localhost ~]# cp /usr/src/haproxy-1.4.24/examples/haproxy.init /etc/init.d/haproxy

[root@localhost ~]# ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy

[root@localhost ~]# chmod +x /etc/init.d/haproxy

[root@localhost ~]# /etc/init.d/haproxy start

6、安装配置Web服务Nginx　　

6.1 首先搭建Nginx1，

[root@localhost ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make pcre-devel zlib-devel openssl-devel

[root@localhost ~]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx

[root@localhost ~]# tar xf nginx-1.6.2.tar.gz -C /usr/src

[root@localhost ~]# cd /usr/src/nginx-1.6.2

[root@localhost nginx-1.6.2]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx && make && make install

[root@localhost nginx-1.6.2]# cd /usr/local/nginx/html/

[root@localhost html]# echo "server 192.168.200.103" > index.html

[root@localhost html]# /usr/local/nginx/sbin/nginx

[root@localhost html]# netstat -anpt |grep nginx

tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 4503/nginx

　　

6.2 搭建nginx2， 同nginx1搭建方式是一样的。
与6.1唯一不同的是：

[root@localhost html]# echo "server 192.168.200.104" > index.html

注意：nginx服务控制方式

/usr/local/nginx/sbin/nginx 启动服务
killall -s HUP nginx 重新加载服务
killall -s QUIT nginx 退出服务

7、客户端访问测试：
用浏览器打开 http://192.168.200.111
打开一个新的浏览器再次访问 http://192.168.200.111

可以验证两次访问到的结果分别为：
server 192.168.200.103
server 192.168.200.104

8、Haproxy 日志

Haproxy 的日志默认输出到系统的syslog中，为了更好的管理Haproxy 的日志，在生产环境中一般单独定义出来。
8.1 修改Haproxy配置文件中关于日志配置选项，

[root@localhost ~]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg

# this config needs haproxy-1.1.28 or haproxy-1.2.1

 

global

    #log 127.0.0.1  local0

    #log 127.0.0.1  local1 notice

     

    log /dev/log    local0 info

    log /dev/log    local0 notice

[root@localhost ~]# service haproxy restart

这两行配置放到global选项中，主要是将Haproxy的info和notice日志分别记录到不同的日志文件中

8.2 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。

[root@localhost ~]# vim /etc/rsyslog.d/haproxy.conf

if ($programname == 'haproxy' and $syslogserverity-text == 'info') then -/var/log/haproxy/haproxy-info.log

&~

if ($programname == 'haproxy' and $syslogserverity-text == 'notice') then -/var/log/haproxy/haproxy-notice.log

&~　　

将haproxy的info日志记录到/var/log/haproxy/haproxy-info.log中，将notice日志记录到/var/log/haproxy/haproxy-notice.log中，将notice日志记录到/var/log/haproxy/haproxy-notice
&~ 表示当写入到日志文件后，rsyslog停止处理这个信息，（rainerscript 脚本语言）

重启rsyslog服务
[root@localhost ~]# service rsyslog restart

8.3 查看日志文件是否创建成功

[root@localhost ~]# ls -l /var/log/haproxy/haproxy-info.log

[root@localhost ~]# ls -l /var/log/haproxy/haproxy-notice.log

 

Sep 20 23:39:26 localhost haproxy[2674]: 192.168.200.1:51629 [20/Sep/2015:23:38:27.256] web-cluster web-cluster/inst2 0/0/0/1/59740 200 1648 - - CD-- 0/0/0/0/0 0/0 "GET / HTTP/1.1"

Sep 20 23:40:06 localhost haproxy[2674]: 192.168.200.1:51693 [20/Sep/2015:23:39:34.423] web-cluster web-cluster/inst2 0/0/0/0/32120 200 580 - - ---- 1/1/1/1/0 0/0 "GET / HTTP/1.1"

8.4 状态统计功能测试