基于 Haproxy 构建负载均衡集群

1、HAPROXY简介

HAProxy提供高可用性、负载均衡以及基于TCP和HTTP应用的代理，支持虚拟主机，它是免费、快速并且可靠的一种负载均衡解决方案。HAProxy特别适用于那些负载特大的web站点，这些站点通常又需要会话保持或七层处理。HAProxy运行在当前的硬件上，完全可以支持数以万计的并发连接。并且它的运行模式使得它可以很简单安全的整合进您当前的架构中，同时可以保护你的web服务器不被暴露到网络上。

官网：http://www.haproxy.com

2、HAProxy的特点是：
1、HAProxy支持虚拟主机。
2、HAProxy的优点能够补充Nginx的一些缺点，比如支持Session的保持，Cookie的引导；同时支持通过获取指定的url来检测后端服务器的状态。
3、HAProxy跟LVS类似，本身就只是一款负载均衡软件；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。
4、HAProxy支持TCP协议的负载均衡转发，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，可以用LVS+Keepalived对MySQL主从做负载均衡。
5、HAProxy负载均衡策略非常多，HAProxy的负载均衡算法现在具体有如下8种：
　　① roundrobin，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；
　　② static-rr，表示根据权重，建议关注；
　　③ leastconn，表示最少连接者先处理，建议关注；
　　④ source，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，建议关注；
　　⑤ ri，表示根据请求的URI；
　　⑥ rl_param，表示根据请求的URl参数’balance url_param’ requires an URL 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)，表示根据据cookie(name)来锁定并哈希每一次TCP请求。

3、haproxy 配置中分成五部分内容详解

1、global：参数是进程级的，通常是和操作系统相关。这些参数一般只设置一次，如果配置无误，就不需要再次进行修改

2、defaults：配置默认参数，这些参数可以被用到frontend，backend，Listen组件

3、frontend：接收请求的前端虚拟节点，Frontend可以更加规则直接指定具体使用后端的backend

4、backend：后端服务集群的配置，是真实服务器，一个Backend对应一个或者多个实体服务器

5、Listen Fronted和backend的组合体

4、案例环境：

主机            操作系统                     IP地址                  主要的软件
----------------------------------------------------------------------------
Haproxy 　  CentOS6.6 x86_64 　 192.168.200.101  haproxy-1.4.24.tar.gz
Nginx1 　　 CentOS6.6 x86_64 　 192.168.200.103  nginx-1.6.2.tar.gz
Nginx2 　　 CentOS6.6 x86_64 　 192.168.200.104  nginx-1.6.2.tar.gz

5、安装配置Haproxy

5.1 安装Haproxy依赖包及源码包编译安装

[root@localhost ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make pcre-devel bzip2-devel
[root@localhost ~]# tar xf haproxy-1.4.24.tar.gz -C /usr/src/
[root@localhost ~]# cd /usr/src/haproxy-1.4.24/
[root@localhost haproxy-1.4.24]# make TARGET=linux26 && make install

5.2 建立haproxy的配置目录及文件

[root@localhost haproxy-1.4.24]# mkdir /etc/haproxy
[root@localhost haproxy-1.4.24]# cp examples/haproxy.cfg /etc/haproxy/

5.3 haproxy配置项的介绍

###########全局配置#########
global
 log 127.0.0.1 local0			#日志输出配置，所有日志都记录在本机系统日志，通过local0输出
 log 127.0.0.1 local1 notice	　　　　 #notice为日志级别，通常有24个级别（error warringinfo debug）
 nbproc 1   　　　　　　　　　　　　　　　　 #设置进程数量，通常是CPU核心数或者2倍
 pidfile /etc/haproxy/haproxy.pid       #haproxy 进程PID文件
 maxconn 4096				#最大连接数(需考虑ulimit-n限制 )
 #chroot /usr/share/haproxy             #chroot运行路径
 uid 99					#用户uid
 gid 99					#用户gid
 daemon				　　　　 #守护进程模式，以后台服务形式允许
 #debug                                 #haproxy 调试级别，建议只在开启单进程的时候调试  

########默认配置############
defaults
 log global 				#定义日志为global配置中的日志定义
 mode http   			　　　　 #默认的模式mode { tcp|http|health }，tcp是4层，http是7层，health只会返回OK
 option httplog   		　　　　 #日志类别，采用http日志格式记录日志
 #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
 #option  forwardfor   　　　　　　　　　　#如果后端服务器需要获得客户端真实ip需要配置的参数，可以从Http Header中获得客户端i
 #option  httpclose                     #每次请求完毕后主动关闭http通道,haproxy不支持keep-alive,只能模拟这种模式的实现
 maxconn 4096				#最大连接数
 contimeout 5000  			#连接超时时间
 clitimeout 50000 			#客户端超时时间
 srvtimeout 50000 			#服务器超时时间
 #timeout check 2000      　　　　　　　　#心跳检测超时
 #timeout http-keep-alive10s   　　　　  #默认持久连接超时时间
 #timeout http-request   10s    　　　　 #默认http请求超时时间
 #timeoutqueue          1m    　　　　   #默认队列超时时间
  ########统计页面配置########
listen admin_stats
   bind 0.0.0.0:1080 　　　　　　　　　　　#设置Frontend和Backend的组合体，监控组的名称，按需要自定义名称
   mode http 　　　　　　　　　　　　　　  #http的7层模式
   option httplog 　　　　　　　　　　　　  #采用http日志格式
   #log 127.0.0.1 local0 err 　　　　　　　 #错误日志记录
　　maxconn 10 　　　　　　　　 　　　　    #默认的最大连接数
　　stats refresh 30s 　　　　　　　　　　　 #统计页面自动刷新时间
　　stats uri /stats                                 #统计页面url
　　stats realm Crushlinux\ Haproxy 　　　　#统计页面密码框上提示文本
　　stats auth admin:admin 　　　　　　　　#设置监控页面的用户和密码:admin,可以设置多个用户名
　　stats hide-version 　　　　　　　　       #隐藏统计页面上HAProxy的版本信息
　　#stats admin if TRUE 　　　　　　　　　   #设置手工启动/禁用，后端服务器(haproxy-1.4.9以后版本) 

########设置haproxy 错误页面#####
　　errorfile 403 /home/haproxy/haproxy/errorfiles/403.http
　　errorfile 500 /home/haproxy/haproxy/errorfiles/500.http
　　errorfile 502 /home/haproxy/haproxy/errorfiles/502.http
　　errorfile 503 /home/haproxy/haproxy/errorfiles/503.http
　　errorfile 504 /home/haproxy/haproxy/errorfiles/504.http 

########frontend前端配置##############
bibind *:80 　　#这里建议使用bind *:80的方式，要不然做集群高可用的时候有问题，vip切换到其他机器就不能访问了。
　　acl web hdr(host) -i www.abc.com 　　#acl后面是规则名称，-i是要访问的域名，
　　acl img hdr(host) -i img.abc.com 　　　 #如果访问www.abc.com这个域名就分发到下面的webserver 的作用域。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 #如果访问img.abc.com.cn就分发到imgserver这个作用域。
　　use_backend webserver if web
　　use_backend imgserver if img 

########backend后端配置##############
backend webserver 　　　  #webserver作用域
　　mode http
　　balance roundrobin 　　#banlance roundrobin 轮询，balance source 保存session值，支持static-rr，leastconn，first，uri等参数
　　option httpchk /index.html HTTP/1.0 　　 #健康检查，检测文件，如果分发到后台index.html访问不到就不再分发给它
　　server web1 192.168.200.103:80 cookie 1 weight 1 check inter 2000 rise 2 fall 3
　　server web2 192.168.200.104:80 cookie 2 weight 1 check inter 2000 rise 2 fall 3
　　#cookie 1表示serverid为1，check inter 1500 是检测心跳频率
　　#rise 2是2次正确认为服务器可用，fall 3是3次失败认为服务器不可用，weight代表权重

　　backend imgserver
　　mode http
　　option httpchk /index.php
　　balance roundrobin
　　server img01 192.168.200.105:80 check inter 2000 fall 3
　　server img02 192.168.200.106:80 check inter 2000 fall 3 

########tcp配置#################
listen test1
　　bind 0.0.0.0:90
　　mode tcp
　　option tcplog #日志类别,采用tcplog
　　maxconn 4086
　　#log 127.0.0.1 local0 debug
　　server s1 192.168.200.107:80 weight 1
　　server s2 192.168.200.108:80 weight 1

　　

5.4 haproxy 配置文件修改

[root@localhost ~]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
# this config needs haproxy-1.1.28 or haproxy-1.2.1

global
#	log 127.0.0.1	local0
#	log 127.0.0.1	local1 notice
	log /dev/log    local0 info
	log /dev/log	local0 notice
	maxconn 4096
	uid 99
	gid 99
	daemon

defaults
	log	global
	mode	http
	option	httplog
	retries	3
	maxconn	4096
	contimeout	5000
	clitimeout	50000
	srvtimeout	50000

listen	webcluster 0.0.0.0:80
	option	httpchk GET /index.html
	balance	roundrobin
	server	inst1 192.168.200.103:80 check inter 2000 fall 3
	server	inst1 192.168.200.104:80 check inter 2000 fall 3

listen admin_stats
	bind 0.0.0.0:8000
	mode http
	option httplog
	maxconn 100
	stats refresh 30s
	stats uri /stats
	stats realm Crushlinux\ Haproxy
        stats auth admin:admin
	stats hide-version

　　

5.5 准备服务自启动脚本

[root@localhost ~]# cp /usr/src/haproxy-1.4.24/examples/haproxy.init /etc/init.d/haproxy
[root@localhost ~]# ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy
[root@localhost ~]# chmod +x /etc/init.d/haproxy
[root@localhost ~]# /etc/init.d/haproxy start
Starting haproxy:                                          [确定]

6、安装配置Web服务Nginx　　

6.1 首先搭建Nginx1，

[root@localhost ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make pcre-devel zlib-devel openssl-devel
[root@localhost ~]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx
[root@localhost ~]# tar xf nginx-1.6.2.tar.gz -C /usr/src
[root@localhost ~]# cd /usr/src/nginx-1.6.2
[root@localhost nginx-1.6.2]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx && make && make install
[root@localhost nginx-1.6.2]# cd /usr/local/nginx/html/
[root@localhost html]# echo "server 192.168.200.103" > index.html
[root@localhost html]# /usr/local/nginx/sbin/nginx
[root@localhost html]# netstat -anpt |grep nginx
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 4503/nginx

　　

6.2 搭建nginx2， 同nginx1搭建方式是一样的。
与6.1唯一不同的是：

[root@localhost html]# echo "server 192.168.200.104" > index.html

注意：nginx服务控制方式

/usr/local/nginx/sbin/nginx 启动服务
killall -s HUP nginx 重新加载服务
killall -s QUIT nginx 退出服务

7、客户端访问测试：
用浏览器打开 http://192.168.200.101
打开一个新的浏览器再次访问 http://192.168.200.101

可以验证两次访问到的结果分别为：
server 192.168.200.103
server 192.168.200.104

8、Haproxy 日志

Haproxy 的日志默认输出到系统的syslog中，为了更好的管理Haproxy 的日志，在生产环境中一般单独定义出来。
8.1 修改Haproxy配置文件中关于日志配置选项，

[root@localhost ~]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
# this config needs haproxy-1.1.28 or haproxy-1.2.1

global
	#log 127.0.0.1	local0
	#log 127.0.0.1	local1 notice

	log /dev/log    local0 info
	log /dev/log	local0 notice
[root@localhost ~]# service haproxy restart
Shutting down haproxy:                                     [确定]
Starting haproxy:                                          [确定]	

这两行配置放到global选项中，主要是将Haproxy的info和notice日志分别记录到不同的日志文件中

8.2 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。

[root@localhost ~]# vim /etc/rsyslog.d/haproxy.conf
if ($programname == 'haproxy' and $syslogserverity-text == 'info') then -/var/log/haproxy/haproxy-info.log
&~
if ($programname == 'haproxy' and $syslogserverity-text == 'notice') then -/var/log/haproxy/haproxy-notice.log
&~　　

将haproxy的info日志记录到/var/log/haproxy/haproxy-info.log中，将notice日志记录到/var/log/haproxy/haproxy-notice.log中，将notice日志记录到/var/log/haproxy/haproxy-notice
&~ 表示当写入到日志文件后，rsyslog停止处理这个信息，（rainerscript 脚本语言）

重启rsyslog服务
[root@localhost ~]# service rsyslog restart
关闭系统日志记录器： [确定]
启动系统日志记录器： [确定]

8.3 查看日志文件是否创建成功

[root@localhost ~]# ls -l /var/log/haproxy/haproxy-info.log
[root@localhost ~]# ls -l /var/log/haproxy/haproxy-notice.log

Sep 20 23:39:26 localhost haproxy[2674]: 192.168.200.1:51629 [20/Sep/2015:23:38:27.256] web-cluster web-cluster/inst2 0/0/0/1/59740 200 1648 - - CD-- 0/0/0/0/0 0/0 "GET / HTTP/1.1"
Sep 20 23:40:06 localhost haproxy[2674]: 192.168.200.1:51693 [20/Sep/2015:23:39:34.423] web-cluster web-cluster/inst2 0/0/0/0/32120 200 580 - - ---- 1/1/1/1/0 0/0 "GET / HTTP/1.1"

8.4 状态统计功能测试