docker+phantomjs+haproxy 搭建phantomjs集群

　　目标：

　　　　搭建一个远程的phantomjs服务器，提供高可用服务，支持并发。

　　原料：

　　　　1、docker环境、docker-compose环境

　　　　2、phantomjs镜像： docker.io/wernight/phantomjs

　　　　3、haproxy镜像：haproxy:latest

　　docker-compose 项目目录结构

　　phantomjs/

　　　　haproxy/

　　　　　　haproxy.cfg

　　　　docker-compose.yml

　　配置文件内容

　　docker-compose.yml 配置

version: ""
services:
    phantomjs1:
        image: docker.io/wernight/phantomjs
        ports:
            - ""
        command: phantomjs --webdriver= --cookies-file=/cookies.txt
        restart: always
        # 内存限制 单位 bytes 大B
        mem_limit:
        expose:
            - ""

    phantomjs2:
        image: docker.io/wernight/phantomjs
        ports:
            - ""
        command: phantomjs --webdriver= --cookies-file=/cookies.txt
        restart: always
        # 内存限制 单位 bytes 大B
        mem_limit:
        expose:
            - ""

    haproxy:
        image: haproxy:latest
        volumes:
            - ./haproxy:/haproxy-override
            - ./haproxy/haproxy.cfg:/usr/local/etc/haproxy/haproxy.cfg:ro
        links:
            - phantomjs1
            - phantomjs2
        restart: always
        ports:
            - "8910:8910"
            - "8911:8911"
        expose:
            - ""
            - ""

　　haproxy.cfg 配置内容

global
  log 127.0.0.1 local0
  log 127.0.0.1 local1 notice

defaults
  log global
  mode http
  #option httplog
  option dontlognull
  # option  redispatch # 后端挂掉 则重定向别的机器
  retries   # 连续5次检查失败 则判定不可用
  timeout connect 5000ms
  timeout client 50000ms
  timeout server 50000ms
  timeout check 20s  # 超时20s才判定服务不可用

listen stats
    bind 0.0.0.0:
    stats enable
    stats uri /

frontend balancer
    bind 0.0.0.0:
    mode http
    default_backend phantomjs_backends

backend phantomjs_backends
    mode http
    option forwardfor
    #balance source
    balance hdr(Cookie)  # 必须用这个 爬虫方面做了hook
    #balance url_param sessionId check_post
    server phantomjs1 phantomjs1: check inter   # 增加check检查间隔10s
    server phantomjs2 phantomjs2: check inter
    option httpchk GET /status
    http-check expect status 

　　配置完毕

　　在phantomjs目录下执行

　　　　启动命令　　docker-compose up -d

　　　　停止命令　　docker-compose stop

　　使用phantoms服务：

　　　　http://机器ip:8910

　　查看集群状态

　　　　http://机器ip:8911

　　

　　下面天坑：

　　　　一个一个看：

　　　　　　1、python selenium远程连接phantomjs服务时使用的http链接不支持类似cookie、session之类的会话机制，

　　　　而phantomjs由于使用了haproxy做负载均衡，haproxy默认是轮询后端服务器处理请求，每次请求都会定向到不同的

　　　　后端服务器。所以selenium在第一次请求发起新建phantomjs session的命令，获取了 phantomjs sessionId

　　　　之后，再次使用sessionId来操作phantomjs的时候，由于请求被发送到了不同的后端服务器，导致无法找到相应

　　　　sessionId的资源，所以根本无法使用。而haproxy其他的负载均衡策略基本也都不可用。

　　　　　　先明确一下我想达到的效果：

　　　　　　　　1）第一次请求（新建phantomjs session）是随机分配，并且均匀分布的

　　　　　　　　2）后续请求除非服务器挂掉，否则不能更改服务器（挂掉没办法，本次操作肯定中断了，得重新开始）

　　　　　　下面逐个分析一下haproxy的负载均衡策略：

　　　　　　　　1）roundrobin  默认轮询   不可用

　　　　　　　　2）static-rr  根据权重  不可用（权重这个东西并不能保证绝对不换机器）

　　　　　　　　3）leastconn 最少连接 呵呵

　　　　　　　　4）source  对来源ip做hash  不可用（除非我的来源ip均匀分布，并且请求频率均匀分布，要不然

　　　　　　　　　　　　　　肯定负载肯定会集中分布在某几台机器上）

　　　　　　　　5）uri  对请求的url？前的部分或全部做hash 不可用（每次进行的操作都差不多，访问的api并不均匀分布）

　　　　　　　　6）url_param  根据指定的GET参数（或POST参数）做hash  不可用 （第一次请求的时候木有sessionId 。。。）

　　　　　　　　7）hdr(name) 根据指定的header（如user-agent）做hash  不可用 （selenium请求无状态 每个 + 每次 请求

　　　　　　　　　　　　　　的header都一毛一样，还不让修改，不过我最终选的还是这个，后面会介绍如何修改）

　　　　　　　　8）rdp-cookie(name)  根据cookie来选择 不可用 （ selenium请求无状态 ）

　　　　　　下面是放大招的时刻：

　　　　　　　　经过上面的分析，貌似没啥办法了，不过经过我苦思冥想，埋头研究selenium源码，终于发现了一个可以在不修改源码

　　　　　　的情况下修改每次远程调用phantomjs api服务时发送请求的header的方法。废话不多说，上代码:

# coding:utf8
from selenium.webdriver.remote import remote_connection
# hook
import base64

class MyRemoteConnection(object):
    @classmethod
    def get_remote_connection_headers(cls, parsed_url, keep_alive=False):
        """
        Get headers for remote request.

        :Args:
         - parsed_url - The parsed url
         - keep_alive (Boolean) - Is this a keep-alive connection (default: False)
        """

        headers = {
            'Accept': 'application/json',
            'Content-Type': 'application/json;charset=UTF-8',
            'User-Agent': 'Python http auth'
        }

        if parsed_url.username:
            base64string = base64.b64encode('{0.username}:{0.password}'.format(parsed_url).encode())
            headers.update({
                'Authorization': 'Basic {}'.format(base64string.decode())
            })

        if keep_alive:
            headers.update({
                'Connection': 'keep-alive'
            })
        # 下面这几行是我加的  重点在于keep_alive的非严格限制 以及可以在创建
        # remote driver是传递
        headers.update({
            "Cookie": keep_alive,
        })
        return headers

# 覆盖selenium包中的对应方法
remote_connection.RemoteConnection.get_remote_connection_headers = MyRemoteConnection.get_remote_connection_headers

　　　　　　原理：

　　　　　　　　selenium.webdriver.remote.remote_connection中有个类 RemoteConnection的get_remote_connection_headers

　　　　　　方法控制每次调用api时使用的header，并且还接受一个参数 keep_alive，更重要的是 keep_alive参数在创建remote

　　　　　　driver的时候可以传递，更更重要的是这个keep_alive 参数无论在哪里都只检查bool值，而不是具体值，所以我们可以把

　　　　　　它作为一个唯一标识符，来放到header中，并在haproxy中做对应值的检查，只要生成keep_alive的算法是均匀分布的，就

　　　　　　完美满足了我的要求。

　　　　　　　　于是我选择了header中的Cookie值，在代码运行前动态hook这个方法，将keep_alive放入header中的Cookie值，然

　　　　　　后在创建webdriver对象的时候生成一个唯一的keep_alive值传递进去，见代码：

# coding:utf8
import time
import hashlib
from selenium.webdriver.common.desired_capabilities import DesiredCapabilities
from selenium import webdriver

desired_capabilities = DesiredCapabilities.PHANTOMJS.copy()
browser = webdriver.Remote(
    command_executor='http://localhost:8910',
    desired_capabilities=desired_capabilities,
    # 被hook 作为 唯一标示
    keep_alive="{}".format(hashlib.md5("{}".format(time.time()).encode()).hexdigest())
)

　　　　　　2、phantomjs内存无限制的话，跑着跑着docker宿主机就挂了，所以需要在docker-compose配置文件中对每个phantomjs容器

　　　　增加内存限制、以及自动容器挂掉重启。

　　　　　　3、haproxy会对容器健康情况做检查，这里需要对检查间隔和检查方法都做一下调整，放点水，要不然phantomjs容器很快就会内存

　　　　爆掉，然后重启，然后你的连接断开，然后你的程序一多半时间都在尝试连接中度过。

　　　　　　　为啥内存会爆掉呢？还得说说haproxy负载均衡的问题，由于phantomjs服务在负载高的情况下响应速度比较慢，如果你对容器健康

　　　　情况的检查很严格，那么就会经常把一个webdriver的请求发送到其他的服务器上，因为原来的服务器经常貌似不可用，于是原来的服务器

　　　　上就会残留很多没有被关闭的session，一直在吃内存。。。，于是很快内存就不够了，然后容器挂掉，重启，然后同样的一幕继续上演。。

　　　　　　　　针对这个情况，对haproxy做了如下配置：

　　　　　　　　1）禁用转发 机器挂掉也不换机器 就这么任性的等机器恢复

　　　　　　　　　　# option redispatch  # 后端挂掉 则重定向请求到别的服务器

　　　　　　　　2）增加健康检查失败判定不可用的次数

　　　　　　　　　　retries 5 # 失败5次后才判定此服务器不可用

　　　　　　　　3）增加健康检查超时时间

　　　　　　　　　　timeout check 20s

　　　　　　　　4）增加健康检查间隔

　　　　　　　　　　server phantomjs1 phantomjs1:8910 check inter 10000 # 检查间隔设置为10S

　　　　　　　　5）使用 /status 接口来判定服务是否正常

　　　　　　　　　　option httpchk GET /status

　　　　　　　　　　http-check except status 200

　　总结：

　　　　坑 1 很重要，解决了集群可用性问题

　　　　坑 2 3 也很重要，解决了集群稳定性问题

　　　　最后，不要忘记对 docker-compose 增加一个定时重启的任务，我是用的crontab 每20分钟重启一次，要不然机器的负载蹭蹭的涨、内

　　存哗哗的掉，一会就等着收服务器的尸吧。

　　

　　后续估计还得增加一下自动发现功能，毕竟不能老是自己去修改配置文件来增加phantomjs服务器的数量。。。

　　PS：

　　　　苦逼爬虫。。  为了提高效率忙活了两天，结果还好，成功提升了将近10倍效率 ：）

　　　　说一下服务器配置：

　　　　　　腾讯云  8核 32G内存 20M带宽 普通云主机

　　　　　　然后我启动了12个phantomjs容器。。。

　　　　　　然后服务器负载在14、15、16左右，虽然挺高的，但还好，能用了

　　如果有大神有更好的办法，欢迎交流

　　参考：

　　　　HAproxy指南之haproxy配置详解1（理论篇）

　　　　关于haproxy负载均衡的算法整理

　　　　负载均衡软件HAProxy有哪些优点？

　　　　项目详解4—haproxy 反向代理负载均衡

　　　　HAProxy, session sticky and balance algorithm

　　　　HOW TO LOAD BALANCE AN HTTP SERVER (USING WITH HAPROXY OR POUND)

　　　　Compose file version 2 reference　　

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