快速了解Haproxy搭建Web群集

摘要

我们知道tomcat+nginx负载均衡群集，lvs负载均衡群集 和 haproxy搭建群集，这三种群集相比较来说，lvs性能最好，但是搭建复杂，nginx的upstream模块支持群集，但是对群集的节点的故障检查功能不多，性能也没有haproxy好，所以应该说harpoxy也是非常不错的。所以接下来我们开始使用haproxy搭建群集

一、常见的Web集群调度器

1.1、目前常见的Web就集群调度器分为软件和硬件

1.2、软件通常使用开源的LVS、Haproxy、Nginx

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

二、Haproxy应用分析

2.1、LVS在企业应用中抗负载能力很强，但存在不足

2.1.1、LVS不支持正则处理，不能实现动静分离

2.1.2、对于大型网站，LVS的实施配置复杂，维护成本相对较高

2.2、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

2.2.1、适用于负载大的Web站点

2.2.2、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

Haproxy支持多种调度算法，最常用的有三种

3.1、RR（Round Robin）

3.1.1、RR算法是最简单最常用的一种算法，即轮询调度

3.1.2、理解举例

①有三个节点A、B、C

②第一个用户访问会被指派到节点A

③第二个用户访问会被指派到节点B

④第三个用户访问会被指派到节点C

⑤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）

3.2.1、最小连接数算法，根据后端的节点数连接数大小动态分配前端请求

3.2.2、理解举例

①有三个节点A、B、C，各节点的连接数分别为A:4、B:5、C:6

②第一个用户连接请求，会被指派到A上，连接数变为A:5、B:5、C:6

③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

④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

⑤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）

3.3.1、基于来源访问调度算法，用于一些有Session会话记录再服务器端的场景，可以基于来源的IP、Cookie等做集群调度

3.3.2、理解举例

①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只指派到了B

②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

③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

3.4、Haproxy配置文件详解

3.4.1、Haproxy配置文件通常分为三个部分

①global：为全局配置

②defaults：为默认配置

③listen：为应用组件配置

3.4.2、global配置参数

参数	说明
log 127.0.0.1 local0	配置日志记录，local0为日志设备，默认存放到系统日志
log 127.0.0.1 local1 notice	Notice为日志级别，通常有24个级别
maxconn 4096	最大连接数
uid 99	用户uid
gid 99	用户gid

3.4.3、defaults配置项默认参数，一般会被应用组件继承

3.4.4、Haproxy参数优化，随着企业网站负载增加，Haproxy参数优化相当重要

参数	参数说明	优化建议
maxconn	最大连接数	根据应用的实际使用情况进行调整，推荐使用10240，同事“defaults”中的最大连接数不能超过“global”段中的定义
daemon	守护进程模式	Haproxy可以使用费守护进程模式启动，生产环境建议使用守护进程模式启动
nbproc	负载均衡的并发进程数	建议与当前服务器CPU核数相等或为其2倍
retries	重试次数	主要用于对群集节点的检查，如果节点多，且并发量大，设置为2次或3次；在服务器节点不多的情况下，可以设置5次或6次
option http-server-close	主动关闭http请求选项	建议在生产环境中使用此项，避免由于timeout时间设置过长导致http连接堆积
timeout http-keep-alive	长连接超时时间	设置长连接时间，具体参考应用自身特点设置，可以设置为10s
timeout http-request	http请求超时时间	建议将此时间设置为5~10s，增加http连接释放速度
timeout client	客户端超时时间	如果访问过大，节点响应慢，可以将此事件设置短一些，建议设置为1min左右就可以了

3.5、日志管理

3.5.1、默认是输出到系统的syslog中，生成环境中一般单独定义

3.5.2、定义的方法步骤

①修改Haproxy配置文件中关于日志配置的选项，加入配置

log /dev/log local0 info

log /dev/log local0 notice

②修改rsyslog配置，将Haproxy相关的配置独立定义到haproxy.conf，并放到/etc/rsyslog.d/下

③保存配置文件并重启rsyslog服务，完成rsyslog配置

3.5.3、访问Haproxy集群测试网页并查看日志信息

四、案例：使用Haproxy搭建Web群集

4.1、案例拓扑图

4.2、环境

用一台客户端，三台虚拟服务器模拟搭建一套Web集群

Haproxy服务器	20.0.0.10/24
Nginx服务器1	20.0.0.20/24
Nginx服务器2	20.0.0.30/24
客户机一台	用于测试验证

4.3、配置Nginx1服务器

安装Nginx环境
[root@nginx1 ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make pcre-devel zlib-devel

设置用户不可登录的用户
[root@nginx1 ~]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx

解压缩，编译安装
[root@nginx1 ~]# tar zxf nginx-1.12.2.tar.gz 
[root@nginx1 ~]# cd nginx-1.12.2/
[root@nginx1 nginx-1.12.2]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx
[root@nginx1 nginx-1.12.2]# make && make install

优化路径
[root@nginx1 nginx-1.12.2]# ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/
[root@nginx1 nginx-1.12.2]# nginx -t
nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful

开启Nginx,查看端口号
[root@nginx1 nginx-1.12.2]# nginx
[root@nginx1 nginx-1.12.2]# netstat -anpt | grep nginx
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      16640/nginx: master 

设置网页内容并测试
[root@nginx1 nginx-1.12.2]# echo "web1" >/usr/local/nginx/html/index.html 
[root@nginx1 nginx-1.12.2]# curl http://localhost
web1

4.4、配置Nginx2服务器

安装Nginx环境
[root@nginx2 ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make pcre-devel zlib-devel

设置用户不可登录的用户
[root@nginx2 ~]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx

解压缩，编译安装
[root@nginx2 ~]# tar zxf nginx-1.12.2.tar.gz 
[root@nginx2 ~]# cd nginx-1.12.2/
[root@nginx2 nginx-1.12.2]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx
[root@nginx2 nginx-1.12.2]# make && make install

优化路径
[root@nginx2 nginx-1.12.2]# ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/
[root@nginx2 nginx-1.12.2]# nginx -t
nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful

开启Nginx,查看端口号
[root@nginx2 nginx-1.12.2]# nginx
[root@nginx2 nginx-1.12.2]# netstat -anpt | grep nginx
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      16640/nginx: master 

设置网页内容并测试
[root@nginx2 nginx-1.12.2]# echo "web2" >/usr/local/nginx/html/index.html 
[root@nginx2 nginx-1.12.2]# curl http://localhost
web2

4.5、配置Haproxy服务器

安装Haproxy环境
[root@haproxy ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make pcre-devel bzip2-devel

解压缩，编译安装
[root@haproxy ~]# tar zxf haproxy-1.4.24.tar.gz 
[root@haproxy ~]# cd haproxy-1.4.24/
[root@haproxy haproxy-1.4.24]# uname -r
3.10.0-693.el7.x86_64
[root@haproxy haproxy-1.4.24]# make TARGET=linux26
[root@haproxy haproxy-1.4.24]# make install

创建目录
[root@haproxy haproxy-1.4.24]# mkdir /etc/haproxy
[root@haproxy haproxy-1.4.24]# cp examples/haproxy.cfg /etc/haproxy/

修改配置文件
[root@haproxy haproxy-1.4.24]# vi /etc/haproxy/haproxy.cfg 
####将文件里下面两行注释####
#chroot /usr/share/haproxy
#redispatch
####将所有listen删除，增加下面的内容####
......省略部分内容
listen  webcluster 0.0.0.0:80
        option httpchk GET /index.html
        balance roundrobin
        server web1 20.0.0.20:80 check inter 2000 fall 3
        server web2 20.0.0.30:80 check inter 2000 fall 3

优化路径并开启服务
[root@haproxy haproxy-1.4.24]# cp examples/haproxy.init /etc/init.d/haproxy
[root@haproxy haproxy-1.4.24]# vi /etc/init.d/haproxy 
[root@haproxy haproxy-1.4.24]# chmod 755 /etc/init.d/haproxy 
[root@haproxy haproxy-1.4.24]# chkconfig --add /etc/init.d/haproxy 
[root@haproxy haproxy-1.4.24]# ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy
[root@haproxy haproxy-1.4.24]# systemctl start haproxy
[root@haproxy haproxy-1.4.24]# systemctl status haproxy.service 

4.6、测试

 

4.7、配置日志功能

4.7.1、再Haproxy服务器上配置

修改配置文件
[root@haproxy haproxy]# vi /etc/haproxy/haproxy.cfg 
#修改global下面两项
        log /dev/log    local0 info
        log /dev/log    local0 notice

再rsyslog.d下面创建一个目录
[root@haproxy haproxy-1.4.24]# touch /etc/rsyslog.d/haproxy.conf
[root@haproxy haproxy-1.4.24]# vi /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
&~

重启服务
[root@haproxy log]# systemctl restart haproxy.service 
[root@haproxy log]# systemctl restart rsyslog.service 

查看日志目录
[root@haproxy rsyslog.d]# cd /var/log
[root@haproxy log]# ll
drwx------. 2 root         root       56 11月  5 16:26 haproxy

4.7.2、访问网页

4.7.3、查看日志内容

[root@haproxy haproxy]# cat haproxy-info.log 
Nov 5 16:25:24 haproxy haproxy[15653]: 20.0.0.1:53977 [05/Nov/2020:16:25:15.723] webcluster webcluster/web1 0/0/0/1/9089 304 356 - - ---- 0/0/0/0/0 0/0 "GET / HTTP/1.1"
Nov 5 16:25:47 haproxy haproxy[15653]: 20.0.0.1:53978 [05/Nov/2020:16:25:32.515] webcluster webcluster/web2 0/0/0/0/14663 200 239 - - ---- 0/0/0/0/0 0/0 "GET / HTTP/1.1"
[root@haproxy haproxy]# cat haproxy-notice.log 
Nov  5 16:24:22 haproxy haproxy[15652]: Proxy webcluster started.
Nov  5 16:24:22 haproxy haproxy[15652]: Proxy webcluster started.