haproxy

haproxy

一.haproxy简介

HAProxy是一个使用C语言编写的自由及开放源代码软件,其提供高可用性、负载均衡,以及基于TCP和HTTP的应用程序代理。
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。
HAProxy实现了一种事件驱动, 单一进程模型,此模型支持非常大的并发连接数。多进程或多线程模型受内存限制 、系统调度器限制以及无处不在的锁限制,很少能处理数千并发连接。事件驱动模型因为在有更好的资源和时间管理的用户空间(User-Space) 实现所有这些任务,所以没有这些问题。此模型的弊端是,在多核系统上,这些程序通常扩展性较差。这就是为什么他们必须进行优化以 使每个CPU时间片(Cycle)做更多的工作。
包括 GitHub、Bitbucket、Stack Overflow、Reddit、Tumblr、Twitter和 Tuenti在内的知名网站,及亚马逊网络服务系统都使用了HAProxy。

二.负载均衡

  • 二层负载均衡(mac)
    用于虚拟mac地址方式,外部对虚拟mac地址请求,负载均衡接收后分配给后端实际的mac地址响应。
  • 三层负载均衡(ip)
    一般用于虚拟ip地址的方式,外部对虚拟ip地址请求,负载均衡接收后分配给后端实际的ip地址响应。
  • 四层负载均衡(tcp)
    在三层负载均衡的基础上,用ip+port接收请求,在转发到对应的机器上。
    产品大概有:F5,lvs,nginx,haproxy......
  • 七层负载均衡(http)
    根据虚拟的url或者ip,主机名接收请求,在转发到相应的处理服务器上。
    产品大概有:haproxy,nginx,apache,mysql proxy......

三.haproxy安装

1.yum安装

yum  -y  install  haproxy

2.源码安装

[root@DR ~]# mount /dev/cdrom /mnt/
mount: /mnt: WARNING: device write-protected, mounted read-only.
[root@DR ~]# yum -y install lrzsz
Failed to set locale, defaulting to C.UTF-8
CentOS Stream 8 - AppStream                                      1.3 kB/s | 4.4 kB     00:03    
CentOS Stream 8 - AppStream                                      1.4 MB/s |  25 MB     00:17    
CentOS Stream 8 - BaseOS                                         4.2 kB/s | 3.9 kB     00:00    
CentOS Stream 8 - BaseOS                                         2.3 MB/s |  25 MB     00:10    
CentOS Stream 8 - Extras                                         4.3 kB/s | 2.9 kB     00:00    
Dependencies resolved.
=================================================================================================
 Package            Architecture        Version                        Repository           Size
=================================================================================================
Installing:
 lrzsz              x86_64              0.12.20-43.el8                 baseos               84 k

Transaction Summary
=================================================================================================
Install  1 Package

Total download size: 84 k
Installed size: 190 k
Downloading Packages:
lrzsz-0.12.20-43.el8.x86_64.rpm                                  1.0 MB/s |  84 kB     00:00    
-------------------------------------------------------------------------------------------------
Total                                                            138 kB/s |  84 kB     00:00     
Running transaction check
Transaction check succeeded.
Running transaction test
Transaction test succeeded.
Running transaction
  Preparing        :                                                                         1/1 
  Installing       : lrzsz-0.12.20-43.el8.x86_64                                             1/1 
  Running scriptlet: lrzsz-0.12.20-43.el8.x86_64                                             1/1 
  Verifying        : lrzsz-0.12.20-43.el8.x86_64                                             1/1 
Installed products updated.

Installed:
  lrzsz-0.12.20-43.el8.x86_64                                                                    

Complete!
下载haproxy源码包
haproxy源码包下载网站地址:<u>https://src.fedoraproject.org/repo/pkgs/haproxy/</u>

[root@DR ~]#ls
haproxy-2.1.3.tar.gz
//安装编译环境
[root@DR ~]# yum -y install make gcc pcre-devel bzip2-devel openssl-devel systemd-devel
//创建haproxy用户
[root@DR ~]# useradd -r -M -s /sbin/nologin haproxy
//解压和安装
[root@DR ~]# tar -xzf haproxy-2.1.3.tar.gz
[root@DR ~]# cd haproxy-2.1.3/
[root@DR haproxy-2.1.3]# make clean
[root@DR haproxy-2.1.3]# make -j $(grep 'processor' /proc/cpuinfo |wc -l)  \
> TARGET=linux-glibc  \
> USE_OPENSSL=1  \
> USE_ZLIB=1  \
>  USE_PCRE=1  \
> USE_SYSTEMD=1
......
  CC      ebtree/ebsttree.o
  CC      ebtree/ebimtree.o
  CC      ebtree/ebistree.o
  LD      haproxy
[root@DR haproxy-2.1.3]# make install PREFIX=/usr/local/haproxy
install: creating directory '/usr/local/haproxy'
install: creating directory '/usr/local/haproxy/sbin'
'haproxy' -> '/usr/local/haproxy/sbin/haproxy'
install: creating directory '/usr/local/haproxy/share'
install: creating directory '/usr/local/haproxy/share/man'
install: creating directory '/usr/local/haproxy/share/man/man1'
'doc/haproxy.1' -> '/usr/local/haproxy/share/man/man1/haproxy.1'
install: creating directory '/usr/local/haproxy/doc'
install: creating directory '/usr/local/haproxy/doc/haproxy'
'doc/configuration.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/configuration.txt'
'doc/management.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/management.txt'
'doc/seamless_reload.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/seamless_reload.txt'
'doc/architecture.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/architecture.txt'
'doc/peers-v2.0.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/peers-v2.0.txt'
'doc/regression-testing.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/regression-testing.txt'
'doc/cookie-options.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/cookie-options.txt'
'doc/lua.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/lua.txt'
'doc/WURFL-device-detection.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/WURFL-device-detection.txt'
'doc/proxy-protocol.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/proxy-protocol.txt'
'doc/linux-syn-cookies.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/linux-syn-cookies.txt'
'doc/SOCKS4.protocol.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/SOCKS4.protocol.txt'
'doc/network-namespaces.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/network-namespaces.txt'
'doc/DeviceAtlas-device-detection.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/DeviceAtlas-device-detection.txt'
'doc/51Degrees-device-detection.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/51Degrees-device-detection.txt'
'doc/netscaler-client-ip-insertion-protocol.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/netscaler-client-ip-insertion-protocol.txt'
'doc/peers.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/peers.txt'
'doc/close-options.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/close-options.txt'
'doc/SPOE.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/SPOE.txt'
'doc/intro.txt' -> '/usr/local/haproxy/doc/haproxy/intro.txt'
[root@DR haproxy-2.1.3]# cp haproxy  /usr/sbin/
//设置Linux内核参数
[root@DR haproxy-2.1.3]# vim /etc/sysctl.conf 
[root@DR haproxy-2.1.3]# sysctl -p
net.ipv4.ip_nonlocal_bind = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
//配置haproxy服务
[root@DR haproxy-2.1.3]# mkdir /etc/haproxy
[root@DR haproxy-2.1.3]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
global
    log 127.0.0.1 local0  info
    #log loghost local0 info
    maxconn 20480
#chroot /usr/local/haproxy
    pidfile /var/run/haproxy.pid
    #maxconn 4000
    user haproxy
    group haproxy
    daemon
#---------------------------------------------------------------------
#common defaults that all the 'listen' and 'backend' sections will
#use if not designated in their block
#---------------------------------------------------------------------
defaults
    mode http
    log global
    option dontlognull
    option httpclose
    option httplog
    #option forwardfor
    option redispatch
    balance roundrobin
    timeout connect 10s
    timeout client 10s
    timeout server 10s
    timeout check 10s
    maxconn 60000
    retries 3
#--------------统计页面配置------------------
listen admin_stats
    bind 0.0.0.0:8189
    stats enable
    mode http
    log global
    stats uri /haproxy_stats
    stats realm Haproxy\ Statistics
    stats auth admin:admin
    #stats hide-version
    stats admin if TRUE
    stats refresh 30s
#---------------web设置-----------------------
listen webcluster
    bind 0.0.0.0:80
    mode http
    #option httpchk GET /index.html
    log global
    maxconn 3000
    balance roundrobin
    cookie SESSION_COOKIE insert indirect nocache
    server web01 172.16.103.130:80 check inter 2000 fall 5
    #server web01 192.168.80.102:80 cookie web01 check inter 2000 fall 5

2.1 配置文件解析

haproxy 的配置文件由两部分组成:全局设定和对代理的设定,共分为五段:global,defaults,frontend,backend,listen

  • global: 全局配置,主要用于定义全局参数,属于进程级的配置,通常和操作系统配置有关。

  • default: 配置默认参数,这些参数可以被用到frontend,backend,Listen组件。

  • frontend:接收请求的前端虚拟节点,frontend可以指定具体使用后端的backend。

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

  • listen: fronted和backend的组合体,比如haproxy实例状态监控部分配置。Haproxy1.3之前的唯一配置方式。

2.2时间格式

一些包含了值的参数表示时间,如超时时长。这些值一般以毫秒为单位,但也可以使用其它的时间单位后缀

单位 意义
us 微秒(microseconds),即1/1000000秒
ms 毫秒(milliseconds),即1/1000秒
s 秒(seconds)
m 分钟(minutes)
h 小时(hours)
d 天(days)

2.3 全局global

global
log 127.0.0.1 local0  info    //定义haproxy日志输出设置
#log loghost local0 info    //定义haproxy日志级别
    maxconn 20480         //定义最大连接数
chroot /usr/local/haproxy    //chroot运行路径
    pidfile /var/run/haproxy.pid  //haproxy进程PID文件
    #maxconn 4000      
    user haproxy        //运行haproxy用户,可用uid代替
    group haproxy      //运行haproxy用户组,可用gid代替
daemon          //以后台形式运行haproxy

级别 代码 描述
energ 0 系统不可用
alert 1 必须马上采取行动的事件
crit 2 关键的事件
err 3 错误事件
warning 4 警告事件
notice 5 普通但重要的事件
info 6 有用的信息
debug 7 调用信息

2.4 defaults配置

用于设置配置默认参数,这些参数可以被用到frontend,backend,listen组件。
在此部分中设置的参数值,默认会自动引用到下面的frontend、backend、listen部分中。如果某些参数属于公用的配置,只需要在defaults部分添加一次即可。而如果frontend、backend、listen部分也配置了与defaults部分一样的参数,defaults部分参数对应的值自动被覆盖。
defaults
    mode http   //所处理的类别(7层代理http,4层代理tcp)
    log global   //引入global定义的日志格式
    option dontlognull   //不记录健康检查日志信息
    option httpclose  //每次请求完毕后主动关闭http通道,haproxy不支持keep-alive模式
    option httplog  //日志类别为http日志格式
    #option forwardfor  //如果后端服务器需要获取客户端的真是ip,需要配置的参数,可以从http
header中获取客户端的ip
    option redispatch
    balance roundrobin  //设置默认负载均衡方式,轮询方式
    timeout connect 10s  //默认连接超时时间
    timeout client 10s   //默认客户端超时时间
    timeout server 10s  //默认服务器超时时间
    timeout check 10s  //设置超时检查超时时间
    maxconn 60000  //最大连接数
    retries 3   //3次连接失败就认为服务器不可用,也可以通过后面设置
mode http:设置haproxy的运行模式,有三种{http|tcp|health}。注意:如果haproxy中还要使用4层的应用(mode tcp)的话,不建议在此定义haproxy的运行模式。
tcp模式:在此模式下,客户端和服务器端之前将建立一个全双工的连接,不会对七层报文做任何检查,默认为tcp模式,经常用于SSL、SSH、SMTP等应用。
http模式:在此模式下,客户端请求在转发至后端服务器之前将会被深度分板,所有不与RFC格式兼容的请求都会被拒绝。
health:已基本不用了。

2.5 frontend配置

frontend是在haproxy 1.3版本以后才引入的一个组件,同时引入的还有backend组件。通过引入这些组件,在很大程度上简化了haproxy配置文件的复杂性。forntend可以根据ACL规则直接指定要使用的后端backend。
如:
frontend http_80_in
bind 0.0.0.0:80   //设置侦听端口,即haproxy提供的web服务端口,和lvs的vip类似
mode http        
log  global  
        option httpclose 
    option httplog 
option forwardfor
default_backend  wwwpool  //设置请求默认转发的后端服务池

2.6 backend配置

用来定义后端服务集群的配置,真实服务器,一个Backend对应一个或者多个实体服务器
backend  wwwpool    //定义wwwpool服务器组
mode  http
option  redispath
option  abortonclose
balancer  source   //负载均衡的方式,源哈希算法
cookie  SERVERID  //允许插入serverid到cookie中,serverid后面可以定义
option  httpdchk  GET  /test.html    //心跳测试
server  web1  10.1.1.2:80  cookie  2 weight  3  check  inter 2000  rise 2 fall 3 maconn 8

2.7 listen配置

常常用于状态页面监控,以及后端server检查,是Fronted和backend的组合体。
listen admin_stats     //frontend和backend的组合体,监控组的名称,按需自定义名称
    bind 0.0.0.0:8189      //侦听端口
    stats enable      //开启监控
    mode http
    log global
    stats uri /haproxy_stats    //监控页面的url访问路径
    stats realm Haproxy\ Statistics  //监控页面的提示信息
    stats auth admin:admin  //监控页面的用户和密码
    #stats hide-version   //隐藏统计页面上的haproxy版本信息
    stats admin if TRUE  //手工启用/禁用,后端服务器haproxy
    stats refresh 30s   //每个30秒自动刷新监控页面

//启动haproxy,配置haproxy.service服务单元文件

[root@DR ~]# cd /usr/local/haproxy/
[root@DR haproxy]# vim /usr/lib/systemd/system/haproxy.service
[Unit]

Description=HAProxy Load Balancer

After=syslog.target network.target



[Service]

ExecStartPre=/usr/local/haproxy/sbin/haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg   -c -q

ExecStart=/usr/local/haproxy/sbin/haproxy -Ws -f /etc/haproxy/haproxy.cfg  -p 
/var/run/haproxy.pid

ExecReload=/bin/kill -USR2 $MAINPID



[Install]

WantedBy=multi-user.target
[root@DR haproxy]# systemctl daemon-reload
[root@DR haproxy]# systemctl restart haproxy.service
[root@DR haproxy]# systemctl enable haproxy.service
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/haproxy.service → /usr/lib/systemd/system/haproxy.service.

//配置日志信息

[root@DR haproxy]# vim /etc/rsyslog.conf 
......
# Log anything (except mail) of level info or higher.
# Don't log private authentication messages!
*.info;mail.none;authpriv.none;cron.none                /var/log/messages
local0.info             /var/log/haproxy.log
[root@DR haproxy]# systemctl restart rsyslog.service
[root@DR haproxy]#  systemctl enable rsyslog

3.0 Haproxy搭建http负载均衡

均关闭防火墙和selinux

RS1和RS2部署httpd

[root@RS1 ~]# mount /dev/cdrom /mnt/
mount: /mnt: WARNING: device write-protected, mounted read-only.
[root@RS1 ~]# yum -y install httpd
......
  mailcap-2.1.48-3.el8.noarch                                                                    
  mod_http2-1.15.7-2.module_el8.3.0+477+498bb568.x86_64                                          

Complete!
[root@RS1 ~]# echo RS1 > /var/www/html/index.html
[root@RS1 ~]# systemctl restart httpd
[root@RS1 ~]# systemctl enable httpd
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/httpd.service → /usr/lib/systemd/system/httpd.service.
[root@RS2 ~]# mount /dev/cdrom /mnt/
mount: /mnt: WARNING: device write-protected, mounted read-only.
[root@RS2 ~]# yum -y install httpd
......
  mailcap-2.1.48-3.el8.noarch                                                                    
  mod_http2-1.15.7-2.module_el8.3.0+477+498bb568.x86_64                                          

Complete!
[root@RS2 ~]# echo RS2 > /var/www/html/index.html
[root@RS2 ~]# systemctl restart httpd
[root@RS2 ~]# systemctl enable httpd
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/httpd.service → /usr/lib/systemd/system/httpd.service.

//修改haproxy配置文件

[root@DR haproxy]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
global
    daemon
    maxconn 256


defaults
    mode http
    timeout connect 5000ms
    timeout client 50000ms
    timeout server 50000ms


frontend http-in
    bind *:80
    default_backend servers


backend servers
    server web01 192.168.29.142:80
    server web02 192.168.29.143:80
[root@DR haproxy]# systemctl restart haproxy

//启动haproxy服务
如果没有使用systemd管理,则执行
haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -c

如果配置systemd管理haproxy服务
systemctl  restart  haproxy

//客户端验证

[root@client ~]# curl http://192.168.29.142
RS1
[root@client ~]# curl http://192.168.29.142
RS2
[root@client ~]# curl http://192.168.29.142
RS1
[root@client ~]# curl http://192.168.29.142
RS2

使用WEB网页访问测试

[root@DR haproxy]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
global

    log 127.0.0.1 local0  info

    #log loghost local0 info

    maxconn 20480

#chroot /usr/local/haproxy

    pidfile /var/run/haproxy.pid

    #maxconn 4000

    user haproxy

    group haproxy

    daemon

#---------------------------------------------------------------------

#common defaults that all the 'listen' and 'backend' sections will

#use if not designated in their block

#---------------------------------------------------------------------

defaults

    mode http

    log global

    option dontlognull

    option httpclose

    option httplog

    #option forwardfor

    option redispatch

    balance roundrobin

    timeout connect 10s

    timeout client 10s

    timeout server 10s

    timeout check 10s

    maxconn 60000

    retries 3

#--------------统计页面配置------------------

listen admin_stats

    bind 0.0.0.0:8189

    stats enable

    mode http

    log global

    stats uri /haproxy_stats            //访问网页后缀URL

    stats realm Haproxy\ Statistics

    stats auth admin:admin              //用户名和密码

    #stats hide-version

    stats admin if TRUE

    stats refresh 30s

#---------------web设置-----------------------

listen webcluster

    bind 0.0.0.0:80

    mode http

    #option httpchk GET /index.html

    log global

    maxconn 3000

    balance roundrobin

    cookie SESSION_COOKIE insert indirect nocache

    server web01 192.168.29.142:80 check inter 2000 fall 5

    server web02 192.168.29.143:80 check inter 2000 fall 5

//重启服务

[root@DR haproxy]# systemctl restart haproxy.service


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