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【转】haproxy详解

2024-09-05 08:23:15   221人阅读

 软件负载均衡一般通过两种方式来实现：基于操作系统的软负载实现和基于第三方应用的软负载实现。LVS就是基于Linux操作系统实现的一种软负载，HAProxy就是开源的并且基于第三应用实现的软负载。HAProxy相比LVS的使用要简单很多，功能方面也很丰富。当前，HAProxy支持两种主要的代理模式:"tcp"也即4层（大多用于邮件服务器、内部协议通信服务器等），和7层（HTTP）。在4层模式 下，HAProxy仅在客户端和服务器之间转发双向流量。7层模式下，HAProxy会分析协议，并且能通过允许、拒绝、交换、增加、修改或者***请求 (request)或者回应(response)里指定内容来控制协议，这种操作要基于特定规则。（新的1.3之后的版本引入了frontend,backend指令；frontend根据任意 HTTP请求头内容做规则匹配,然后把请求定向到相关的backend.）
我现在用HAProxy主要在于它有以下优点，这里我总结下：
1、HAProxy是支持虚拟主机的，通过frontend指令来实现
2、能够补充Nginx的一些缺点比如Session的保持，Cookie的引导等工作
3、支持url检测后端的服务器出问题的检测会有很好的帮助。
4、它跟LVS一样，本身仅仅就只是一款负载均衡软件；单纯从效率上来讲HAProxy更会比Nginx有更出色的负载均衡速度，在并发处理上也是优于Nginx的。
5、HAProxy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，不过在后端的MySQL slaves数量超过10台时性能不如LVS，所以我向大家推荐LVS+Keepalived。
6、能对请求的url和header中的信息做匹配，有比lvs有更好的7层实现
7、HAProxy的负载均衡算法现在也越来越多了，具体有如下8种：
①roundrobin，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；
②static-rr，表示根据权重，建议关注；
③leastconn，表示最少连接者先处理，建议关注；
④source，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
⑤ri，表示根据请求的URI；
⑥rl_param，表示根据请求的URl参数‘balance url_param‘ requires an URL parameter name；
⑦hdr(name)，表示根据HTTP请求头来锁定每一次HTTP请求；
⑧rdp-cookie(name)，表示根据据cookie(name)来锁定并哈希每一次TCP请求。

一，安装
# wget http://haproxy.1wt.eu/download/1.4/src/haproxy-1.4.25.tar.gz
# tar xf haproxy-1.4.25.tar.gz 
# cd haproxy-1.4.25

# make TARGET=linux26 PREFIX=/usr/local/haproxy install
注：TARGET后面根据本机操作系统内核版本来填写
创建配置文件目录，日志目录，并根据需求编写配置文件
# mkdir /usr/local/haproxy/{conf,logs}
# vim /usr/local/haproxy/conf/haproxy.cfg
配置haproxy的日志环境
# vim /etc/syslog.conf 
添加： 
local0.*        /usr/local/logs/haproxy.log 
local3.*        /usr/local/logs/haproxy_err.log 
#vim /etc/sysconfig/syslog 
修改： 
SYSLOGD_OPTIONS="-r -m 0" 
service syslog restart
注： -r enables logging from remote machines

启动：
# /usr/local/haproxy/sbin/haproxy -c /usr/local/haproxy/conf/haproxy.cfg

二、haproxy配置详解 
HAProxy配置中分五大部分：
global：全局配置参数，进程级的，用来控制Haproxy启动前的一些进程及系统设置
defaults：配置一些默认的参数，可以被frontend，backend，listen段继承使用
frontend：用来匹配接收客户所请求的域名，uri等，并针对不同的匹配，做不同的请求处理
backend：定义后端服务器集群，以及对后端服务器的一些权重、队列、连接数等选项的设置，我将其理解为Nginx中的upstream块
listen：frontend和backend的组合体

配置案例：

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145		 global   # 全局参数的设置 
     log 127.0.0.1 local0 info 
     # log语法：log [max_level_1] 
     # 全局的日志配置，使用log关键字，指定使用127.0.0.1上的syslog服务中的local0日志设备，
     记录日志等级为info的日志 
     user haproxy 
     group haproxy 
     # 设置运行haproxy的用户和组，也可使用uid，gid关键字替代之 
     daemon 
     # 以守护进程的方式运行 
     nbproc 16
     # 设置haproxy启动时的进程数，根据官方文档的解释，我将其理解为：该值的设置应该和服务
     #器的CPU核心数一致，即常见的2颗8核心CPU的服务器，即共有16核心，则可以将其值设置为：
     #<=16 ，创建多个进程数，可以减少每个进程的任务队列，但是过多的进程数也可能会导致进程
     #的崩溃。这里我设置为16 
     maxconn 4096 
     # 定义每个haproxy进程的最大连接数 ，由于每个连接包括一个客户端和一个服务器端，所以单
     #个进程的TCP会话最大数目将是该值的两倍。 
     #ulimit -n 65536 
     # 设置最大打开的文件描述符数，在1.4的官方文档中提示，该值会自动计算，所以不建议进行
     #设置 
     pidfile /var/run/haproxy.pid 
     # 定义haproxy的pid
      
      
defaults # 默认部分的定义
     mode http
     # mode语法：mode {http|tcp|health} 。http是七层模式，tcp是四层模式，health是健康检测
     #，返回OK
     log 127.0.0.1 local3 err
     # 使用127.0.0.1上的syslog服务的local3设备记录错误信息
     retries 3
     # 定义连接后端服务器的失败重连次数，连接失败次数超过此值后将会将对应后端服务器标记为
     #不可用
     option httplog
     # 启用日志记录HTTP请求，默认haproxy日志记录是不记录HTTP请求的，只记录“时间[Jan 5 13
     #:23:46] 日志服务器[127.0.0.1] 实例名已经pid[haproxy[25218]] 信息[Proxy http_80_in s
     #topped.]”，日志格式很简单。
     option redispatch
     # 当使用了cookie时，haproxy将会将其请求的后端服务器的serverID插入到cookie中，以保证
     #会话的SESSION持久性；而此时，如果后端的服务器宕掉了，但是客户端的cookie是不会刷新的
     #，如果设置此参数，将会将客户的请求强制定向到另外一个后端server上，以保证服务的正常
     option abortonclose
     # 当服务器负载很高的时候，自动结束掉当前队列处理比较久的链接
     option dontlognull
     # 启用该项，日志中将不会记录空连接。所谓空连接就是在上游的负载均衡器或者监控系统为了
     #探测该服务是否存活可用时，需要定期的连接或者获取某一固定的组件或页面，或者探测扫描
     #端口是否在监听或开放等动作被称为空连接；官方文档中标注，如果该服务上游没有其他的负
     #载均衡器的话，建议不要使用该参数，因为互联网上的恶意扫描或其他动作就不会被记录下来
     option httpclose
     # 这个参数我是这样理解的：使用该参数，每处理完一个request时，haproxy都会去检查http头
     #中的Connection的值，如果该值不是close，haproxy将会将其***，如果该值为空将会添加为：
     #Connection: close。使每个客户端和服务器端在完成一次传输后都会主动关闭TCP连接。与该
     #参数类似的另外一个参数是“option forceclose”，该参数的作用是强制关闭对外的服务通道
     #，因为有的服务器端收到Connection: close时，也不会自动关闭TCP连接，如果客户端也不关
     #闭，连接就会一直处于打开，直到超时。
     contimeout 5000
     # 设置成功连接到一台服务器的最长等待时间，默认单位是毫秒，新版本的haproxy使用timeout
     #connect替代，该参数向后兼容
     clitimeout 3000
     # 设置连接客户端发送数据时的成功连接最长等待时间，默认单位是毫秒，新版本haproxy使用
     #timeout client替代。该参数向后兼容
     srvtimeout 3000
     # 设置服务器端回应客户度数据发送的最长等待时间，默认单位是毫秒，新版本haproxy使用
     #timeout server替代。该参数向后兼容
      
listen status 
     # 定义一个名为status的部分，可以在listen指令指定的区域中定义匹配规则和后端服务器ip，
     #相当于需要在其中配置frontend，backend的功能。一般做tcp转发比较合适，不用太多的规则
     #匹配。
     bind 0.0.0.0:1080
     # 定义监听的套接字
     mode http
     # 定义为HTTP模式
     log global
     # 继承global中log的定义
     stats refresh 30s
     # stats是haproxy的一个统计页面的套接字，该参数设置统计页面的刷新间隔为30s
     stats uri /admin?stats
     # 设置统计页面的uri为/admin?stats
     stats realm Private lands
     # 设置统计页面认证时的提示内容
     stats auth admin:password
     # 设置统计页面认证的用户和密码，如果要设置多个，另起一行写入即可
     stats hide-version
     # 隐藏统计页面上的haproxy版本信息
      
      
frontend http_80_in # 定义一个名为http_80_in的前端部分，haproxy会监听bind的端口
     bind 0.0.0.0:80
     # http_80_in定义前端部分监听的套接字
     mode http
     # 定义为HTTP模式
     log global
     # 继承global中log的定义
     option forwardfor
     # 启用X-Forwarded-For，在requests头部插入客户端IP发送给后端的server，使后端server获
     #取到客户端的真实IP
     acl static_down nbsrv(static_server) lt 1
     # 定义一个名叫static_down的acl，当backend static_sever中存活机器数小于1时会被匹配到
     acl php_web url_reg /*.php$
     #acl php_web path_end .php
     # 定义一个名叫php_web的acl，当请求的url末尾是以.php结尾的，将会被匹配到，上面两种写
     #法任选其一
     acl static_web url_reg /*.(css|jpg|png|jpeg|js|gif)$
     #acl static_web path_end .gif .png .jpg .css .js .jpeg
     # 定义一个名叫static_web的acl，当请求的url末尾是以.css、.jpg、.png、.jpeg、.js、.gif
     结尾的，将会被匹配到，上面两种写法任选其一
     use_backend php_server if static_down
     # 如果满足策略static_down时，就将请求交予backend php_server
     use_backend php_server if php_web
     # 如果满足策略php_web时，就将请求交予backend php_server
     use_backend static_server if static_web
     # 如果满足策略static_web时，就将请求交予backend static_server
      
      
backend php_server #定义一个名为php_server的后端部分，frontend定义的请求会到到这里处理
     mode http
     # 设置为http模式
     balance source
     # 设置haproxy的调度算法为源地址hash
     cookie SERVERID
     # 允许向cookie插入SERVERID，每台服务器的SERVERID可在下面使用cookie关键字定义
     option httpchk GET /test/index.php
     # 开启对后端服务器的健康检测，通过GET /test/index.php来判断后端服务器的健康情况
     server php_server_1 10.12.25.68:80 cookie 1 check inter 2000 rise 3 fall 3 weight 2
     server php_server_2 10.12.25.72:80 cookie 2 check inter 2000 rise 3 fall 3 weight 1
     server php_server_bak 10.12.25.79:80 cookie 3 check inter 1500 rise 3 fall 3 backup
     # server语法：server [:port] [param*]
     # 使用server关键字来设置后端服务器；为后端服务器所设置的内部名称[php_server_1]，该名
     #称将会呈现在日志或警报中、后端服务器的IP地址，支持端口映射[10.12.25.68:80]、指定该
     #服务器的SERVERID为1[cookie 1]、接受健康监测[check]、监测的间隔时长，单位毫秒[inter 
     #2000]、监测正常多少次后被认为后端服务器是可用的[rise 3]、监测失败多少次后被认为后端
     #服务器是不可用的[fall 3]、分发的权重[weight 2]、最为备份用的后端服务器，当正常的服
     #务器全部都宕机后，才会启用备份服务器[backup]
      
      
backend static_server
     mode http
     option httpchk GET /test/index.html
     server static_server_1 10.12.25.83:80 cookie 3 check inter 2000 rise 3 fall 3
      
      
官方配置：
http://haproxy.1wt.eu/download/1.4/doc/configuration.txt




三，虚拟主机核心配置 

如下配置中忽略了global，defaults等配置，案例如下：

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28		 frontend lvs2-lvs3
    bind *:8080
    acl is_lvs2 hdr_end(host) -i lvs2.test.net:8080
    #使用hdr_end指令取request header中的host，如果host是lvs2.test.net:8080，则匹配请求，
    #然后把请求打到对应use_backend指定的后端server上
    acl is_lvs3 hdr_end(host) -i lvs3.test.net:8080
    use_backend lvs2 if is_lvs2
    #如果规则if指定的acl匹配，则打到use_backend指定的后端server上
    use_backend lvs3 if is_lvs3

     
backend lvs2
#定义后端server
    balance roundrobin
    #采用轮询的负载均衡方法，网后端server转发请求
    server  free172 10.253.3.14:80 weight 10
    server  free173 10.253.3.15:80 weight 10
   
     
backend lvs3
    balance roundrobin
    server  free174 10.253.3.16:80 weight 10
    server  free173 10.253.3.15:80 weight 10
  
  
  
官方配置：
http://haproxy.1wt.eu/download/1.4/doc/configuration.txt




四、健康监测
1、通过监听端口进行健康检测
这种检测方式，haproxy只会去检查后端server的端口，并不能保证服务的真正可用。 
listen http_proxy 0.0.0.0:80 
        mode http 
        cookie SERVERID 
        balance roundrobin 
        option httpchk 
        server web1 192.168.1.1:80 cookie server01 check 
        server web2 192.168.1.2:80 cookie server02 check inter 500 rise 1 fall 2 

2、通过URI获取进行健康检测
这种检测方式，是用过去GET后端server的的web页面，基本上可以代表后端服务的可用性。
listen http_proxy 0.0.0.0:80 
        mode http 
        cookie SERVERID 
        balance roundrobin 
        option httpchk GET /index.html 
        server web1 192.168.1.1:80 cookie server01 check 
        server web2 192.168.1.2:80 cookie server02 check inter 500 rise 1 fall 2 

3、通过request获取的头部信息进行匹配进行健康检测
这种检测方式，则是基于高级，精细的一些监测需求。通过对后端服务访问的头部信息进行匹配检测。 
listen http_proxy 0.0.0.0:80 
        mode http 
        cookie SERVERID 
        balance roundrobin 
        option httpchk HEAD /index.jsp HTTP/1.1\r\nHost:\ www.xxx.com 
        server web1 192.168.1.1:80 cookie server01 check 
        server web2 192.168.1.2:80 cookie server02 check inter 500 rise 1 fall 2 

五、haproxy实现持久连接
1 调度算法source
haroxy 将用户IP经过hash计算后 指定到固定的真实服务器上（类似于nginx 的IP hash 指令）
配置指令        balance source
2 cookie 识别  
haproxy 将WEB服务端发送给客户端的cookie中插入(或添加加前缀)haproxy定义的后端的服务器COOKIE ID。
配置指令例举  cookie  SESSION_COOKIE  insert indirect nocache
3 session 识别  
haproxy 将后端服务器产生的session和后端服务器标识存在haproxy中的一张表里。客户端请求时先查询这张表。然后根据session分配后端server。
配置指令：appsession <cookie> len <length> timeout <holdtime>

六，haproxy高可用方案
haproxy是本身是一个负载均衡器，可以通过haproxy+keepalived的方案来时现实负载均衡

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