使用HAproxy搭建web群集原来这么简单（宇宙真的好谦虚啊，明明拥有一切，却叫太空）

前言

一、常见的Web集群调度器

二、Haproxy应用分析

三、Haproxy调度算法原理

3.1 RR（round robin）轮询调度

3.2 LC（Least Connections）最小连接数算法

3.3 SH（Source Hashing）基于来源访问调度算法

四、HAProxy的主要特性

五、LVS、Nginx、HAproxy的区别

前言

HAproxy是可提供高可用性、负载均衡以及基于TCT和HTTP应用的代理，是免费、快速并且可靠的一种解决方案。HAproxy非常适用于弄发大（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。

一、常见的Web集群调度器

目前常见的Web集群调度器分为软件和硬件
软件通常使用开源的LVS、Haproxy、Nginx

LVS性能最好（基于内核转发），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。

LVS>HAproxy>nginx

硬件一般使用比较多的是F5（最多）、Array，也有很多人使用国内的一些产品，如梭子鱼、绿盟等

不在乎成本的公司会选择用硬件，更多的是采用软件

二、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

一般在上百台群集中使用

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

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

三、Haproxy调度算法原理

3.1 RR（round robin）轮询调度

有三个节点A、B、C
第一个用户访问会被指派到节点A
第二个用户访问会被指派到节点B
第三个用户访问会被指派到节点C
第四个用户访问继续指派到节点A，轮询分配访问请求实现负载均衡效果

3.2 LC（Least Connections）最小连接数算法

根据后端的节点连接数大小动态分配前端请求

有三个节点A、B、C，各节点的连接数分别为A：4、B：5、C：6
第一个用户连接请求，会被指派到A上，连接数变为A：5、B：5C：6
第二个用户请求会继续分配到A上，连接数变为A：6、B：5、C：6；再有新的请求会分配给B，每次将新的请求指派给连接数最小的客户端
由于实际情况下A、B、C的连接数会动态释放，很难会出现一样连接数的情况；此算法相比较rr算法有很大改进，是目前用到比较多的一种算法

3.3 SH（Source Hashing）基于来源访问调度算法

用于一些有Session会话记录在服务器端的场景，可以基于来源的IP、Cookie等做集群调度

有三个节点A、B、C，第一个用户第一次访问被指派到了A，第二个用户第一次访问被指派到了B
当第一个用户第二次访问时会被继续指派到A，第二个用户第二次访问时依旧会被指派到B，只要负载均衡调度器不重启，第一个用户访问都会被指派到A，第二个用户访问都会被指派到B，实现集群的调度
此调度算法好处是实现会话保持，但某些IP访问量非常大时会引起负载不均衡，部分节点访问量超大，影响业务使用

主要用的就是以上三个，还要一些可以了解一下

（1）roundrobin，表示简单的轮询

（2）static-rr，表示根据权重

（3）1eastconn，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UR1参数balance url param'requires an URI 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。

四、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ur1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

五、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
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。

六、配置文件详解

haproxy.cfg为haproxy的配置文件

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
        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--，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 #检查服务器根目录下的test.html文件
        balance roundrobin    #负载均衡调度算法使用轮询算法roundrobin
        server inst1 192.168.80.100:80 check inter 2000 fall 3  #定义在线节点
        server inst2 192.168.80.101:80 check inter 2000 fall 3

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，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。

七、部署负载均衡web群集

主机	操作系统	IP地址
haproxy服务器	centos7	192.168.109.131
nginx服务器1	centos7	192.168.109.134
nginx服务器2	centos7	192.168.109.135
客户端	Windows7	192.168.109.200

关闭所有机子防火墙，将包传入haproxy服务器/opt下

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

haproxy-1.5.19.tar.gz

#所需软件包
链接：https://pan.baidu.com/s/1TMPMVWCrvsyh6p6zAn1AGA 
提取码：hde6

7.1 nginx节点服务器（两台相同）

#yum安装 nginx
vim /etc/yum.repos.d/nginx.repo
    [nginx-stable]
    name=nginx stable repo
    baseurl=http://nginx.org/packages/centos/7/$basearch/
    gpgcheck=0
    enabled=1

yum install nginx -y 

systemctl start nginx
systemctl enable nginx

#写入不同的网页内容以便测试的时候区分服务器
#服务器1
[root@localhost ~]# cd /usr/share/nginx/html/
[root@localhost html]# ls
50x.html  index.html
[root@localhost html]# echo "<h1>nginx test1</h1>" >index.html 

#服务器2
[root@localhost ~]# cd /usr/share/nginx/html/
[root@localhost html]# ls
50x.html  index.html
[root@localhost html]# echo "<h1>nginx test2</h1>" >index.html

7.2 haproxy服务器配置

[root@localhost haproxy-1.5.19]# ls
CHANGELOG     doc       haproxy                  LICENSE   ROADMAP  tests
contrib       ebtree    haproxy-systemd-wrapper  Makefile  src      VERDATE
CONTRIBUTING  examples  include                  README    SUBVERS  VERSION
[root@localhost haproxy-1.5.19]# cd examples/
[root@localhost examples]# mkdir /etc/haproxy
[root@localhost examples]# cp haproxy.cfg /etc/haproxy/
[root@localhost examples]# cd /etc/haproxy/
[root@localhost haproxy]# ls
haproxy.cfg
[root@localhost haproxy]# vim haproxy.cfg 
#修改后的文件
# this config needs haproxy-1.1.28 or haproxy-1.2.1

global
        log /dev/log   local0 info
        log /dev/log   local0 notice
        #log loghost    local0 info
        maxconn 4096
        #chroot /usr/share/haproxy
        uid 99
        gid 99
        daemon
        nbproc 1
        #debug
        #quiet

defaults
        log     global
        mode    http
        option  httplog
        option  dontlognull
        retries 3
        redispatch
        maxconn 2000
        #contimeout     5000
        #clitimeout     50000
        #srvtimeout     50000
        timeout http-request 10s
        timeout queue 1m
        timeout connect 10s
        timeout client 1m
        timeout server 1m
        timeout http-keep-alive 10s
        timeout check 10s

listen  nginx_cluster  0.0.0.0:80
        option httpchk GET /index.html
        balance roundrobin
        server  inst1 192.168.109.134:80 check inter 2000  fall 3
        server  inst2 192.168.109.135:80 check inter 2000  fall 3

7.3 添加haproxy系统服务

#将haproxy.init 启动文件拷贝到/etc/init.d中并改名
[root@localhost haproxy]# cd /opt/haproxy-1.5.19/examples/
[root@localhost examples]# cp haproxy.init /etc/init.d/haproxy

#添加执行权限
[root@localhost examples]# cd /etc/init.d/
[root@localhost init.d]# ls
functions  haproxy  netconsole  network  README
[root@localhost init.d]# chmod +x haproxy

#添加到chkconfig中管理
[root@localhost init.d]# chkconfig --add /etc/init.d/haproxy 
cd
#优化路径
[root@localhost init.d]# ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy

#开启服务
[root@localhost init.d]# service haproxy start

7.4 客户端测试

八、Haproxy集群日志定义

默认haproxy的日志是输出到系统的syslog中（/var/log/messages），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   #修改配置文件

global
        log /dev/log    local0 info
        log /dev/log    local0 notice
        
service haproxy start

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

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
&~
#说明：这部分配置是将haproxy的info日志文件记录到/var/log/haproxy/haproxy-info.log下，将notice日志记录到/var/log/haproxy/haproxy-notice.log下。
&~表示当日志写到日志文件后，rsyslog停止处理这个信息
systemctl restart rsyslog.service 
tail -f /var/log/haproxy/haproxy-info.log #查看haproxy的请求日志信息