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Linux雲計算架構-使用haproxy實作負載均衡叢集Linux雲計算架構-使用HAProxy實作負載均衡叢集

文章目錄

  • Linux雲計算架構-使用HAProxy實作負載均衡叢集
    • 1. HAProxy介紹
    • 2. HAProxy部署
    • 3. 配置後端伺服器
    • 4. 測試haproxy負載均衡
    • 5. 注意點

Linux雲計算架構-使用HAProxy實作負載均衡叢集

1. HAProxy介紹

從HAProxy的字面意思可以看到，是由

HA+Proxy

，即可以實作高可用和代理。HAProxy是一種提供高可用、負載均衡以及基于TCP和HTTP應用的代理的，支援虛拟主機的，免費、快速、可靠的解決方案。官方資料表明最高極限支援10G的并發通路。

HAproxy也是通過反向代理的方式實作web的負載均衡，但是與nginx實作負載均衡不同的是，nginx本身是屬于web伺服器的，而HAproxy隻是一款用于負載均衡的軟體，本身并不提供web服務。

HAproxy配置簡單，并且擁有伺服器健康檢查功能和專門的系統狀态監控頁面，當代理的後端伺服器出現故障，HAproxy會将其從負載均衡叢集中剔除，恢複後會将伺服器自動加入負載均衡叢集。

2. HAProxy部署

環境介紹：

主機名 IP位址 作用
server 192.168.8.128 haproxy代理伺服器，負責負載均衡排程
rs1 192.168.8.129 後端伺服器
rs2 192.168.8.130 後端伺服器

拓撲圖：

Linux雲計算架構-使用haproxy實作負載均衡叢集Linux雲計算架構-使用HAProxy實作負載均衡叢集

下載下傳haproxy軟體包：

https://github.com/haproxy/haproxy/releases/

 
[[email protected] ~]# ll haproxy-2.3-dev8.tar.gz
-rw-r--r--. 1 root root 2905297 10月 29 20:35 haproxy-2.3-dev8.tar.gz
[[email protected] ~]# tar xzf haproxy-2.3-dev8.tar.gz
[[email protected] ~]# cd haproxy-2.3-dev8/
[[email protected] haproxy-2.3-dev8]# cat INSTALL 
[[email protected] ~]# uname -r
3.10.0-957.el7.x86_64

# 通過檢視INSTALL檔案，可以看到要安裝haproxy軟體包，需要核心在linux2.6.28以上版本，我這裡的是3.10.0
Linux雲計算架構-使用haproxy實作負載均衡叢集Linux雲計算架構-使用HAProxy實作負載均衡叢集
# 安裝依賴
[[email protected] haproxy-2.3-dev8]# yum -y install make gcc gcc-c++ openssl-devel

# 編譯安裝
# 可以提前在Makefile檔案中修改TARGET和PREFIX參數值，然後直接make && make install
# 否則隻能make和make install都指定PREFIX參數
[[email protected] haproxy-2.3-dev8]# make TARGET=linux3100 PREFIX=/usr/local/haproxy
[[email protected] haproxy-2.3-dev8]# make install PREFIX=/usr/local/haproxy
[[email protected] haproxy]# pwd
/usr/local/haproxy
[[email protected] haproxy]# ll
總用量 0
drwxr-xr-x. 3 root root 21 10月 29 23:12 doc
drwxr-xr-x. 2 root root 21 10月 29 23:12 sbin
drwxr-xr-x. 3 root root 17 10月 29 23:12 share

建立haproxy的配置檔案：

/usr/local/haproxy/etc/haproxy.cfg

 
[[email protected] ~]# mkdir /usr/local/haproxy/etc
[[email protected] ~]# cd /usr/local/haproxy/etc
[[email protected] etc]# vim haproxy.cfg
global  # 全局配置
log 127.0.0.1 local0
maxconn 4096
chroot /usr/local/haproxy  # haproxy安裝目錄
uid 99   # 運作使用者,預設存在的，使用者名為nobody，可用id 99檢視
gid 99   # 運作使用者組
daemon   # 背景運作haproxy
nbproc 1 # 啟動的程序數，計劃在2.5中删除該參數，改用多線程代替多線程。可以注釋掉或者改為1個程序
pidfile /usr/local/haproxy/run/haproxy.pid   # 程序PID檔案，記錄所有的程序

defaults   # 預設配置
log global
log 127.0.0.1 local3   # 日志檔案的輸入定向，日志級别為local3
mode http  # 工作模式，預設為http模式，也可以是tcp模式。
option httplog   # 日志類别，記錄http日志
option httpclose  # 每次請求完畢後主動關閉http連接配接通道，haproxy不支援長連接配接。
option dontlognull  # 不記錄空連接配接産生的日志
option forwardfor   # 若後端真實伺服器需要擷取用戶端的IP，則需要配置該參數，可用http header 中擷取用戶端的IP位址。
option redispatch   # 當serverid對應的伺服器挂了，強制定向到其他健康的伺服器。
retries 2   # 檢查伺服器是否可用的嘗試次數
maxconn 2000   # 最大連接配接數
balance roundrobin   # 負載均衡算法，這裡是rr輪詢
stats uri /haproxy-stats   # haproxy監控頁面的通路位址
timeout connect 5000  # 連接配接逾時時間，機關ms,即5s
timeout client 50000   # 用戶端連接配接逾時時間
timeout server 50000   # 服務端連接配接逾時時間
mode http
option httpchk GET /index.html  # 健康檢測頁面，應該是一個小頁面，每個1s進行檢測該頁面
frontend http    # 前端配置，http名稱可自定義
bind 0.0.0.0:80   # 發起http請求80端口，會被轉發到該IP位址和端口
default_backend http_back   # 後端伺服器叢集名稱
backend http_back   # 後端伺服器配置
server s1 192.168.8.129:80 weight 3 check   # 後端節點配置
server s2 192.168.8.130:80 weight 3 check


#####################################################################
# server node1 後端IP位址 inter 2000 rise 3 fall 3 weight 30 
# inner 2000    健康檢查時間間隔為2s
# rise 3        健康檢查次數，檢查3次健康才算健康
# fall 3        失敗檢查次數，檢查3次失敗才算失敗
# weight 30     權重
#####################################################################
# balance 負載均衡算法
source      根據請求源IP位址分發
static-rr   根據權重分發
leastconn   最少連接配接者先處理
uri         根據uri分發
uri_param   根據請求的uri參數分發
rdp_cookie  根據cookie來分發，并hash每一次請求
hdr         根據http的請求頭分發每一次http請求
roundrobin  輪詢

配置haproxy啟動腳本：

[[email protected] ~]# cp ./haproxy-2.3-dev8/examples/haproxy.init /etc/init.d/haproxy
[[email protected] ~]# ll /etc/init.d/haproxy
-rw-r--r--. 1 root root 2381 10月 30 22:06 /etc/init.d/haproxy
[[email protected] ~]# chmod 755 /etc/init.d/haproxy
[[email protected] ~]# vim /etc/init.d/haproxy     # 修改5個位置
#!/bin/sh
#
# chkconfig: - 85 15
# description: HA-Proxy is a TCP/HTTP reverse proxy which is particularly suited \
#              for high availability environments.
# processname: haproxy
# config: /etc/haproxy/haproxy.cfg
# pidfile: /var/run/haproxy.pid

# Script Author: Simon Matter <[email protected]>
# Version: 2004060600

# Source function library.
if [ -f /etc/init.d/functions ]; then
  . /etc/init.d/functions
elif [ -f /etc/rc.d/init.d/functions ] ; then
  . /etc/rc.d/init.d/functions
else
  exit 0
fi

# Source networking configuration.
. /etc/sysconfig/network

# Check that networking is up.
[ ${NETWORKING} = "no" ] && exit 0

# This is our service name
BASENAME=haproxy    # 定義變量

BIN=/usr/sbin/haproxy    # 定義haproxy二進制指令的位置

CFG=/usr/local/haproxy/etc/haproxy.cfg    # 定義haproxy的配置檔案位置
[ -f $CFG ] || exit 1

PIDFILE=/usr/local/haproxy/run/haproxy.pid    # PID程序檔案
LOCKFILE=/usr/local/haproxy/run/haproxy       # 檔案存在，就說明haproxy在運作

RETVAL=0

start() {
  quiet_check
  if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "Errors found in configuration file, check it with '$BASENAME check'."
    return 1
  fi

  echo -n "Starting $BASENAME: "
  daemon $BIN -D -f $CFG -p $PIDFILE
  RETVAL=$?
  echo
  [ $RETVAL -eq 0 ] && touch $LOCKFILE
  return $RETVAL
}

stop() {
  echo -n "Shutting down $BASENAME: "
  killproc $BASENAME -USR1
  RETVAL=$?
  echo
  [ $RETVAL -eq 0 ] && rm -f $LOCKFILE
  [ $RETVAL -eq 0 ] && rm -f $PIDFILE
  return $RETVAL
}

restart() {
  quiet_check
  if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "Errors found in configuration file, check it with '$BASENAME check'."
    return 1
  fi
  stop
  start
}

reload() {
  if ! [ -s $PIDFILE ]; then
    return 0
  fi

  quiet_check
  if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "Errors found in configuration file, check it with '$BASENAME check'."
    return 1
  fi
  $BIN -D -f $CFG -p $PIDFILE -sf $(cat $PIDFILE)
}

check() {
  $BIN -c -q -V -f $CFG
}

quiet_check() {
  $BIN -c -q -f $CFG
}

rhstatus() {
  status $BASENAME
}

condrestart() {
  [ -e $LOCKFILE ] && restart || :
}

# See how we were called.
case "$1" in
  start)
    start
    ;;
  stop)
    stop
    ;;
  restart)
    restart
    ;;
  reload)
    reload
    ;;
  condrestart)
    condrestart
    ;;
  status)
    rhstatus
    ;;
  check)
    check
    ;;
  *)
    echo $"Usage: $BASENAME {start|stop|restart|reload|condrestart|status|check}"
    exit 1
esac
 
exit $?

# 配置二進制檔案BIN
[[email protected] ~]# cp /usr/local/haproxy/sbin/haproxy /usr/sbin/
# 配置PIDFILE和LOCKFILE檔案的存放目錄
[[email protected] ~]# mkdir -p /usr/local/haproxy/run
[[email protected] ~]# chown -R nobody /usr/local/haproxy/ 

# 配置日志收集，否則無法收集日志。
[[email protected] ~]# vim /etc/rsyslog.conf
 15 $ModLoad imudp
 16 $UDPServerRun 514
 74 local3.*   /var/log/haproxy.log
 75 local0.*   /var/log/haproxy.log

啟動和停止haproxy：

# 啟動haproxy
[[email protected] ~]# /usr/local/haproxy/sbin/haproxy -f /usr/local/haproxy/etc/haproxy.cfg 

# 檢視haproxy的狀态
[[email protected] ~]# ps aux | grep haproxy
nobody     8725  0.0  0.0   8480  1496 ?        Ss   22:33   0:00 /usr/local/haproxy/sbin/haproxy -f /usr/local/haproxy/etc/haproxy.cfg
root       8731  0.0  0.0 112724   988 pts/0    S+   22:33   0:00 grep --color=auto haproxy
[[email protected] ~]# netstat -antup |grep 80
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      8725/haproxy 

# 關閉haproxy
# 若無killall指令，可使用yum install psmisc -y 安裝
[[email protected] ~]# killall haproxy

# 配置開機自啟
[[email protected] ~]# chkconfig --add haproxy
[[email protected] ~]# chkconfig haproxy on


#################################################################
# 也可以用腳本啟動，但看起來像是前台啟動，會卡住。故建議用以上方法進行啟動和關閉haproxy
[[email protected] ~]# /etc/init.d/haproxy start
[[email protected] ~]# systemctl restart haproxy.service

3. 配置後端伺服器 

[[email protected] ~]# yum install -y httpd
[[email protected] ~]# echo "rs1" > /var/www/html/index.html
[[email protected] ~]# systemctl start httpd
[[email protected] ~]# systemctl enable httpd
[[email protected] ~]# netstat -antup | grep httpd
tcp6       0      0 :::80                   :::*                    LISTEN      6870/httpd    

[[email protected] ~]# yum install -y httpd
[[email protected] ~]# echo "rs2" > /var/www/html/index.html
[[email protected] ~]# systemctl start httpd
[[email protected] ~]# systemctl enable httpd
[[email protected] ~]# netstat -antup | grep httpd
tcp6       0      0 :::80                   :::*                    LISTEN      6853/httpd    

# 防火牆開放80端口号，三台主機都要開。
[[email protected] ~]# firewall-cmd --list-port
80/tcp

4. 測試haproxy負載均衡

輸出網址：

http://192.168.8.128/haproxy-stats

檢視負載均衡統計頁面

Linux雲計算架構-使用haproxy實作負載均衡叢集Linux雲計算架構-使用HAProxy實作負載均衡叢集

輸入網址：

http://192.168.8.128/

随着重新整理，每次看到的頁面都不一樣，說明

haproxy

确實有在做負載均衡。

Linux雲計算架構-使用haproxy實作負載均衡叢集Linux雲計算架構-使用HAProxy實作負載均衡叢集
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停止rs1的httpd服務，可以看到統計頁面上也會顯示rs1已經DOWN了，自動将rs1從叢集中剔除：

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重新開機rs1上的httpd服務，可以看到rs1又自動加入叢集中：

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5. 注意點

①haproxy通過檢查後端伺服器的一個小頁面去判斷後端伺服器是否存活，這個小頁面最後是靜态小頁面。

②由于使用源碼包安裝，haproxy不存在配置檔案，故需要自行建立配置檔案，這個估計得自行思考如何配置。

③haproxy的啟動腳本，需要掌握shell腳本程式設計才好了解，但幸好改動的地方不是太多。

④haproxy的統計界面，主要作用是監控後端伺服器是否故障，當發現後端伺服器故障時，及時修複後端伺服器。

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