haproxy实现高级负载均衡实战
环境：随着公司业务的发展，公司负载均衡服务已经实现四层负载均衡，但业务的复杂程度提升，公司要求把mobile手机站点作为单独的服务提供，不在和pc站点一起提供服务，此时需要做7层规则负载均衡，运维总监要求，能否用一种服务既能实现七层负载均衡，又能实现四层负载均衡，并且性能高效，配置管理容易，而且还是开源。
实验前准备：
① 两台服务器都使用yum 方式安装haproxy
yum -y install haproxy
② iptables -F && setenforing 清空防火墙策略，关闭selinux
实战一：实现haproxy的Https协议
配置HAProxy支持https协议：
支持ssl会话；
bind *:443 ssl crt /PATH/TO/SOME_PEM_FILE crt 后证书文件为PEM格式，且同时包含证书和所有私钥 cat demo.crt demo.key > demo.pem
把80端口的请求重向定443
bind *:80
redirect scheme https if !{ ssl_fc }
向后端传递用户请求的协议和端口（frontend或backend）
http_request set-header X-Forwarded-Port %[dst_port]
http_request add-header X-Forwared-Proto https if { ssl_fc }
1、https-证书制作
[root@lvs ~]# cd /etc/pki/tls/certs/ # 切换到此目录下创建证书 [root@lvs certs]# ls ca-bundle.crt ca-bundle.trust.crt localhost.crt magedu.key make-dummy-cert Makefile renew-dummy-cert [root@lvs certs]# make /etc/haproxy/haproxy.pem # 创建证书，并将证书指定到/etc/haproxy目录下 umask 77 ; PEM1=`/bin/mktemp /tmp/openssl.XXXXXX` ; PEM2=`/bin/mktemp /tmp/openssl.XXXXXX` ; /usr/bin/openssl req -utf8 -newkey rsa:2048 -keyout $PEM1 -nodes -x509 -days 365 -out $PEM2 ; cat $PEM1 > /etc/haproxy/haproxy.pem ; echo "" >> /etc/haproxy/haproxy.pem ; cat $PEM2 >> /etc/haproxy/haproxy.pem ; rm -f $PEM1 $PEM2 nerating a 2048 bit RSA private key ...................+++ ...........................+++ writing new private key to '/tmp/openssl.XHjhcI' ----- You are about to be asked to enter information that will be incorporated into your certificate request. What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN. There are quite a few fields but you can leave some blank For some fields there will be a default value, If you enter '.', the field will be left blank. ----- Country Name (2 letter code) [XX]:CN State or Province Name (full name) []:shanghai Locality Name (eg, city) [Default City]:shanghai Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:dev Organizational Unit Name (eg, section) []:opt Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:www.peng.com Email Address []:
2、在HAProxy主机配置http跳转至https网站
listen web_server
bind :80
bind :443 ssl crt /etc/haproxy/haproxy.pem
mode http # 当访问是http网址时
redirect scheme https if !{ ssl_fc } # 直接跳转至https网址上
server web1 192.168.37.27:80 check inter 3000 fall 3 rise 5 # 对后端的192.168.37.27服务器进行加密
网页访问效果：
实战二：基于ACL控制实现动静分离
原理：acl：访问控制列表，用于实现基于请求报文的首部、响应报文的内容或其它的环境状态信息来做出转发决策，这大大增强了其配置弹性。其配置法则通常分为两步，首先去定义ACL ，即定义一个测试条件，而后在条件得到满足时执行某特定的动作，如阻止请求或转发至某特定的后端
1、环境准备：
|
机器名称 |
IP配置 |
服务角色 |
备注 |
|
haproxy-server |
192.168.37.17 |
负载均衡器 |
ACL控制 |
|
RS1 |
192.168.37.37 |
静态服务器 |
http后端图片 |
|
RS2 |
192.168.37.47 |
动态服务器 |
php程序和nginx服务 |
2、在RS2安装nginx和php-fpm包，并配置nginx服务
1、安装nginx和php-fpm包
[root@centos37error_page]#yum install php-fpm nginx -y
2、配置nginx服务
location ~ .php$ {
root html;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
fastcgi_index index.php;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
include fastcgi_params;
}
3、在nginx默认的访问页面下新建一个index.php文件，作为访问php的页面
[root@centos37html]#vim /usr/share/nginx/html/index.php
<?php
phpinfo();
?>
3、在RS1服务器上安装httpd服务，并做相关配置
[root@cenots47html]#yum install httpd -y 安装httpd服务 [root@cenots47html]#cd /var/www/html 在此目录下存放一张图片
4、配置haproxy调度服务器
listen stats 监听状态页
bind :9527
stats enable
stats hide-version
stats uri /haproxy-status
stats realm HAPorxyStatsPage
stats auth haadmin:123456
stats auth admin:123456
stats refresh 30s
stats admin if TRUE
frontend web frontend 自定义ACL
bind 192.168.37.17:80
mode http
acl php_server path_end -i .php
use_backend php_server_host if php_server
acl image_server path_end -i .jpg .png .jpeg .gif
use_backend image_server_host if image_server
backend php_server_host 后端集群服务
balance roundrobin
server web1 192.168.37.37:80 weight 1 check port 80 inter 3s fall 3 rise 5
backend image_server_host 后端集群服务
balance roundrobin
server web2 192.168.37.47:80 weight 1 check port 80 inter 3s fall 3 rise 5
5、最后启动web端服务
[root@cenots47~]#systemctl start httpd [root@cenots37~]#systemctl start haproxy nginx php-fpm
6、在网页上验证效果
当访问php后缀的文件页面时，haproxy就会调度到php程序的服务上去。
当访问jgp后缀格式的网页时，haproxy就会调度到图片服务器上
ACL也可以定义匹配文件路径
在HAProxy机器上配置
listen stats 监听状态页
bind :9527
stats enable
stats hide-version
stats uri /haproxy-status
stats realm HAPorxyStatsPage
stats auth haadmin:123456
stats auth admin:123456
stats refresh 30s
stats admin if TRUE
frontend web frontend 自定义ACL
bind 192.168.37.17:80
mode http
acl php_server path_end -i .php
use_backend php_server_host if php_server
acl image_path path_beg -i /static /images /javascript /tfs 也可以将静态页面进行定义匹配文件路径
use_backend image_server_host if image_server
backend php_server_host 后端集群服务
balance roundrobin
server web1 192.168.37.37:80 weight 1 check port 80 inter 3s fall 3 rise 5
backend image_server_host 后端集群服务
balance roundrobin
server web2 192.168.37.47:80 weight 1 check port 80 inter 3s fall 3 rise 5
此时将http服务的图片放至新建的tfs目录下，也可以访问到图片内容。
实战三：实现HAProxy调度mysql数据库
1、在HAProxy调度器上修改配置文件
vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
listen WEB_PORT_80 将http或nginx调度到192.168.37.27服务器上
bind 192.168.37.17:80
mode tcp
server web1 192.168.37.27:443 check inter 3000 fall 3 rise 5
listen mysql_port 将mysql调度到192.168.37.37
bind 12.168.37.17:3306
mode tcp
server web1 192.168.37.37:3306 check insert 3000 fall 3 rise 5
2、在后端服务器RS3安装mariadb-server数据库
[root@centos37html]#yum install mariadb-server -y [root@centos37html]#systemctl start mariadb [root@centos37html]#mysql -e "grant all on *.* to test@'192.168.37.%' identified by 'centos'" 创建一个数据库账号
3、在客户端开始用创建的数据库账号进行访问
在客户端修改/etc/hosts配置文件，解析HAProxy域名
在客户端进行域名访问HAProxy域名，此时HAProxy会进行调度到后端的mysql数据库。
[root@centos7~]#yum install mysql -y 在客户端安装一个mysql客户端软件 [root@centos7~]#mysql -utest -pcentos -hwww.magedu.net 此时在客户端通过域名解析就可以登录后端 Welcome to the MariaDB monitor. Commands end with ; or g. Your MariaDB connection id is 4 Server version: 5.5.60-MariaDB MariaDB Server Copyright (c) 2000, 2018, Oracle, MariaDB Corporation Ab and others. Type 'help;' or 'h' for help. Type 'c' to clear the current input statement. MariaDB [(none)]>
实战四：四层访问控制
1、在HAProxy配置四层拒绝访问的配置
listen mysql_port
bind 192.168.37.17:3306
mode tcp
acl invalid_src src 192.168.1.0/24 192.168.37.7 拒绝37.7以及1.0网段的地址访问数据库
tcp-request connection reject if invalid_src 如果使用的是invalid_src，就会被拒绝，而invalid_src使用的是192.168.37.7地址。
server web1 192.168.37.37:3306 check inter 3000 fall 3 rise 5
2、在37.7的客户端访问数据库
[root@centos7~]#mysql -utest -pcentos -hwww.magedu.net 由于拒绝了此IP地址的访问，就无法登陆数据库 ERROR 2013 (HY000): Lost connection to MySQL server at 'reading initial communication packet', system error: 104
实战五：实现将配置文件分离存放
当我们再haproxy主配置文件中存放文件时，会出现配置文件过多，导致haproxy主配置文件比较大，书写不方便，我们可以将重要的配置文件存放在一个固定的目录下，并分离存放，指明每个配置文件的信息，方便管理。
1、在haproxy主配置文件下新建一个目录，并将主要的配置文件存放在新建目录下
[root@centos_17conf]#mkdir /etc/haproxy/conf
将mysql的配置文件存放在conf目录下
[root@centos_17conf]#cat mysql.cfg 存放的文件必须是cfg后缀文件
listen mysql_port
bind 192.168.37.17:3306
mode tcp
acl invalid_src src 192.168.1.0/24 192.168.37.7
tcp-request connection reject if invalid_src
server web1 192.168.37.37:3306 check inter 3000 fall 3 rise 5
将web配置文件也存放在conf目录下
[root@centos_17conf]#cat web.cfg 存放的文件后缀，必须是cfg后缀
listen WEB_PORT_80
bind 192.168.37.17:80
mode http
redirect scheme https if !{ ssl_fc }
server web1 192.168.37.27:80 check inter 3000 fall 3 rise 5
listen WEB_PORT_443
bind 192.168.37.17:443 ssl crt /usr/local/haproxy/certs/haproxy.pem
mode tcp
server web1 192.168.37.27:80 check inter 3000 fall 3 rise 5
server web2 192.168.37.37:80 check inter 3000 fall 3 rise 5
2、在haproxy配置文件中添加上关联存放的配置文件路径
vim /usr/lib/systemd/system/haproxy.service
[Unit] Description=HAProxy Load Balancer After=syslog.target network.target [Service] ExecStartPre=/usr/sbin/haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -f /etc/haproxy/conf -c -q 添加一个-f /etc/haproxy/conf，与haproxy主配置文件关联起来。 ExecStart=/usr/sbin/haproxy -Ws -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -f /etc/haproxy/conf -p /run/haproxy.pid ExecReload=/bin/kill -USR2 $MAINPID [Install] WantedBy=multi-user.target
添加完关联目录路径后，进行重新加载，并重新启动haproxy服务
[root@centos_17conf]#systemctl daemon-reload [root@centos_17conf]#systemctl restart haproxy
3、查看存放在指定目录的文件效果：
实战六：实现HAProxy-服务器动态上下线
yum install socat echo "show info" | socat stdio /var/lib/haproxy/haproxy.sock echo "get weight web_host/192.168.7.101" | socat stdio /var/lib/haproxy/haproxy.sock echo "disable server web_host/192.168.7.101" | socat stdio /var/lib/haproxy/haproxy.sock echo "enable server web_host/192.168.7.101" | socat stdio /var/lib/haproxy/haproxy.sock
当我们配置haproxy主机多线程时，我们将一个主机下线，此时如果主机是双线程时，就会有一个主机的另一个线程还会在后端提供服务，这种情况，我们该怎么解决呢？如下图：
模拟宕机掉192.168.37.27主机：
[root@centos_17haproxy]# echo "disable server WEB_PORT_443/192.168.37.27" | socat stdio /var/lib/haproxy/haproxy.sock
此时可以看到PID=8537的进程宕机了，而PID=8538的主机还是存活状态，此时就还会为后端服务器进行代理转发。
解决办法：
主要的原因是跟socket配置文件有关，只需要在haproxy主配置文件中添加socket配置文件信息。
1、此时先查看haproxy服务器的配置文件
vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
global
maxconn 100000
chroot /usr/local/haproxy
stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock1 mode 600 level admin process 1 如果有两个进程，就配置两个sock配置文件，而且两个文件名称要不一样，有N个线程，就写入N个sock文件。
stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock2 mode 600 level admin process 2
user haproxy
group haproxy
daemon
nbproc 2 可以看到CPU有两个，此时开启的是双线程。
cpu-map 1 0
cpu-map 2 1
#cpu-map 3 2
#cpu-map 4 3
pidfile /run/haproxy.pid
log 127.0.0.1 local3 info
defaults
option http-keep-alive
option forwardfor
maxconn 100000
mode http
timeout connect 300000ms
timeout client 300000ms
timeout server 300000ms
listen stats
bind :9527
stats enable
stats hide-version
stats uri /haproxy-status
stats realm HAPorxyStatsPage
stats auth haadmin:123456
stats auth admin:123456
stats refresh 30s
stats admin if TRUE
listen WEB_PORT_80
bind 192.168.37.17:80
mode http
redirect scheme https if !{ ssl_fc }
server web1 192.168.37.27:80 check inter 3000 fall 3 rise 5
listen WEB_PORT_443
bind 192.168.37.17:443 ssl crt /usr/local/haproxy/certs/haproxy.pem
mode tcp
server web1 192.168.37.27:80 check inter 3000 fall 3 rise 5
server web2 192.168.37.37:80 check inter 3000 fall 3 rise 5
2、新建sock配置文件目录
由于sock配置文件无法自动生成，需要新建一个存放sock目录文件
[root@centos_17conf]#mkdir /var/lib/haproxy [root@centos_17conf]#systemctl restart haproxy
3、模拟下线后端服务器
下线后端服务器不同的sock后缀文件，此时就会将多线程的服务器进行下线。
[root@centos_17haproxy]# echo "disable server WEB_PORT_443/192.168.37.27" | socat stdio /var/lib/haproxy/haproxy.sock1 [root@centos_17haproxy]# echo "disable server WEB_PORT_443/192.168.37.27" | socat stdio /var/lib/haproxy/haproxy.sock2
此时可以看到此服务器的两个线程PID=8700/8701都已经下线。
批量实现一个1-128的sock后缀文件，方便在配置文件中写入多个文件。
脚本如下：
[root@centos_17~]#vim sock.sh
#!/bin/bash
for i in `seq 1 128`;do
echo "stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock$i mode 600 level admin process $i"
done
执行脚本，生成的结果，直接可以复制到haproxy配置文件中即可。
[root@centos_17~]#bash sock.sh stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock1 mode 600 level admin process 1 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock2 mode 600 level admin process 2 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock3 mode 600 level admin process 3 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock4 mode 600 level admin process 4 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock5 mode 600 level admin process 5 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock6 mode 600 level admin process 6 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock7 mode 600 level admin process 7 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock8 mode 600 level admin process 8 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock9 mode 600 level admin process 9 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock10 mode 600 level admin process 10 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock11 mode 600 level admin process 11 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock12 mode 600 level admin process 12 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock13 mode 600 level admin process 13 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock14 mode 600 level admin process 14 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock15 mode 600 level admin process 15 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock16 mode 600 level admin process 16 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock17 mode 600 level admin process 17 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock18 mode 600 level admin process 18 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock19 mode 600 level admin process 19 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock20 mode 600 level admin process 20 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock21 mode 600 level admin process 21 stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock22 mode 600 level admin process 22