HAproxy简介

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、快速而且可靠的一种解决方案。HAProxy特别适用于那些负载特大的web站点，这些站点一般又须要会话保持或七层处理。HAProxy运行在时下的硬件上，彻底能够支持数以万计的并发链接。而且它的运行模式使得它能够很简单安全的整合进您当前的架构中， 同时能够保护你的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，此模型支持很是大的并发链接数。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，不多能处理数千并发链接。事件驱动模型由于在有更好的资源和时间管理的用户端(User-Space) 实现全部这些任务，因此没有这些问题。此模型的弊端是，在多核系统上，这些程序一般扩展性较差。这就是为何他们必须进行优化以 使每一个CPU时间片(Cycle)作更多的工做。

2、安装配置

安装

yum install haproxy -y

配置说明：

### 主配置文件是/etc/haproxy/haproxy.conf
### 配置文件主要有：
global settings: 全局配置段
  主要用于定义haproxy进程自身的工做特性；
proxies: 代理配置段
  backend: 后端服务器组
  frontend: 定义面向客户的监听的地址和端口，以及关联到的后端服务器组；
  listen: 组合方式直接定义frontend及相关的backend的一种机制；
defaults: 定义默认配置
#################################################################################
gloab的默认选项：
log         127.0.0.1 local2  
# 记录日志，此时要借助于本机的rsyslod的日志服务，须要开启udp端口监听
chroot      /var/lib/haproxy
pidfile     /var/run/haproxy.pid
maxconn     4000
user        haproxy
group       haproxy
daemon
stats socket /var/lib/haproxy/stats
#################################################################################
defaults配置选项：
mode                    http    # 工做模式，有TCP和http，表明4层代理、7层代理
log                     global
option                  httplog
option                  dontlognull
option http-server-close
option forwardfor       except 127.0.0.0/8
option                  redispatch
retries                 3       # 重试次数
timeout http-request    10s
timeout queue           1m
timeout connect         10s
timeout client          1m
timeout server          1m
timeout http-keep-alive 10s
timeout check           10s
maxconn                 3000   # 最大并发链接数

1、简单的实现负载均衡

实验主机	安装软件
172.16.10.9	haproxy，反向代理的前端
172.16.10.77	httpd,后端主机
172.16.10.1	httpd,后端主机

## 配置过程：
在172.16.10.1和172.16.10.77上：
yum install httpd -y
建立测试页面：
echo "172.16.10.1@node1.example.com" > /var/www/html/index.html
echo "172.16.10.77@basic.example.com" > /var/www/html/index.html
##############################################################

## 在172.16.10.9上配置，在配置文件中添加如下内容，就能够实现：
frontend  http *:80
    default_backend             web 
backend web 
    balance     roundrobin
    server  web1 172.16.10.77:80
    server  web2 172.16.10.1:80 
###############################################################

此时会出现负载均衡的效果：

此时查看后端web日志：

解决办法：

编辑http的配置文件中，修改如下内容：（修改记录的http的头部信息）
LogFormat "%h  %l %u %t \"%r\" %>s %b \"%{Referer}i\" \"%{User-Agent}i\"" combined
修改成：
LogFormat "\"%{X-Forwarded-For}i\"  %l %u %t \"%r\" %>s %b \"%{Referer}i\" 
\"%{User-Agent}i\"" combined

2、负载均衡算法介绍

在上面的的使用中，使用到了balance关键字，这个关键字的做用是指定负载均衡算法的。

### haproxy使用的调度算法：经常使用的
### 使用范围：defaults forntend backend listen
一、roundrobin: 至关于lvs的 wrr, 是一种dynamic调度算法，支持weight指定权重。所谓的动态是
能够再服务器运行中调整，慢启动。对后端服务器数目由限制 4096
二、static-rr: wrr, static调度算法，对后端服务器数目没有限制
三、leastconn: 相似于lvs的wlc, dynamic方法
四、source: 建议用于基于TCP模式调度，且不支持使用cookie插入模式时使用；
  由hash-type参数决定其为dynamic或者static等价于ipvs: sh，nginx: ip_hash
五、uri: 基于请求报文中的uri的左半部分（查询条件以前的部分）或所有的URI进行调度；
  经常使用于backend server为cache server的场景中；由hash-type参数决定其为dynamic或者static
六、url_params: 经常使用于后端服务器须要对用户进行认证的场景中；
  由hash-type参数决定其为dynamic或者static
七、hdr(<name>):根据用户请求报文中，指定的http首部的值进行调度
  hdr(host)：经常使用于实现将对同一个虚拟主机的请求始终发往同个backend server；
  use_domain_only: 在计算hash值时仅使用域名；由hash-type参数决定其为dynamic或者static

hash_type的取值有：

map-based：hash表是一个包含了全部在线服务器的静态数组。

挑选服务器是根据其在数组中的位置进行的，所以，当一台服务器宕机或添加了一台新的服务器时，
    大多数链接将会被从新派发至一个与此前不一样的服务器上。

    对于缓存服务器的工做场景来讲，此方法不适用。

consistent：hash表是一个由各服务器填充而成的树状结构；

基于hash键在hash树中查找相应的服务器时，最近的服务器将被选中。此方法是动态的，
    支持在运行时修改服务器权重。
    
添加一个新的服务器时，仅会对一小部分请求产生影响，所以，尤为适用于后端服务器为cache的
  场景。
  
不过，此算法不甚平滑，派发至各服务器的请求未必能达到理想的均衡效果，所以，
  可能须要不时的调整服务器的权重以得到更好的均衡性。

cookie实现根据客户端cooike信息来实现持久链接。实现的原理：

cookie关键字用法说明：
nocacahe:将附加cookie信息的资源不缓存于缓存服务器中
insert:插入cooike信息
rewrite:重写cookie
prefix:做为前缀

测试：修改haproxy的配置文件

backend web 
    balance     roundrobin
    cookie webser insert nocache
    server  web1 172.16.10.77:80 cookie web1 
    server  web2 172.16.10.1:80 cookie web2

测试：

3、HAproxy的状态页

### 在配置文件中添加：
listen stats
    mode http
    bind 0.0.0.0:1080
    stats enable
    stats hide-version
    stats uri     /haproxyadmin?stats
    stats realm   Haproxy\ Statistics
    stats auth    admin:admin
    stats admin if TRUE

4、后端监控状态检测

### 修改配置文件，以下：
backend web 
    balance     roundrobin
    server  web1 172.16.10.77:80  check port 80 inter 2 fall 2 rise 1 
    server  web2 172.16.10.1:80 check port 80 inter 2 fall 2 rise 1
    server  back 172.16.10.9:8080 backup

当后端主机全都不在线时，测试：

一旦手段主机从新上线，访问恢复：

5、利用haproxy实现动态分离

此时要利用到haproxy的ACL机制：

haproxy的ACL用于实现基于请求报文的首部、响应报文的内容或其它的环境状态信息来作出转发决
  策，这大大加强了其配置弹性。其配置法则一般分为两步，首先去定义ACL，即定义一个测试条件，
  然后在条件获得知足时执行某特定的动做，如阻止请求或转发至某特定的后端。
  
定义ACL的语法格式以下。
	acl <aclname> <criterion> [flags] [operator] <value> ...
<aclname>：ACL名称，区分字符大小写，且其只能包含大小写字母、数字、-(链接线)、_(下划线)、
.(点号)和:(冒号)；haproxy中，acl能够重名，这能够把多个测试条件定义为一个共同的acl；
<criterion>：测试标准，即对什么信息发起测试；测试方式能够由[flags]指定的标志进行调整；
而有些测试标准也能够须要为其在<value>以前指定一个操做符[operator]；
[flags]：目前haproxy的acl支持的标志位有3个：
-i：不区分<value>中模式字符的大小写；
-f：从指定的文件中加载模式；
--：标志符的强制结束标记，在模式中的字符串像标记符时使用；
<value>：acl测试条件支持的值有如下四类：
    整数或整数范围：如1024:65535表示从1024至65535；仅支持使用正整数(若是出现相似小数的标
    识，其为一般为版本测试)，且支持使用的操做符有5个，分别为eq、ge、gt、le和lt；
    字符串：支持使用“-i”以忽略字符大小写，支持使用“\”进行转义；
    若是在模式首部出现了-i，能够在其以前使用“--”标志位；
    正则表达式：其机制类同字符串匹配；
    IP地址及网络地址
同一个acl中能够指定多个测试条件，这些测试条件须要由逻辑操做符指定其关系。
条件间的组合测试关系有三种：“与”(默认即为与操做)、“或”(使用“||”操做符)以及
“非”(使用“!”操做符)。

示例：

acl url_static       path_beg       -i /static /p_w_picpaths /javascript /stylesheets
acl url_static       path_end       -i .jpg .gif .png .css .js
acl host_static hdr_beg(host) -i img. video. download. ftp.
acl being_scanned be_sess_rate gt 50

实验环境:

在172.16.10.9：

一、提供haproxy的配置文件，内容以下：
global
    log         127.0.0.1 local2

    chroot      /var/lib/haproxy
    pidfile     /var/run/haproxy.pid
    maxconn     4000
    user        haproxy
    group       haproxy
    daemon

    stats socket /var/lib/haproxy/stats

defaults
    mode                    http
    log                     global
    option                  httplog
    option                  dontlognull
    option http-server-close
    option forwardfor       except 127.0.0.0/8
    option                  redispatch
    retries                 3
    timeout http-request    10s
    timeout queue           1m
    timeout connect         10s
    timeout client          1m
    timeout server          1m
    timeout http-keep-alive 10s
    timeout check           10s
    maxconn                 3000
listen stats
    mode http
    bind 0.0.0.0:1080
    stats enable
    stats hide-version
    stats uri     /haproxyadmin?stats
    stats realm   Haproxy\ Statistics
    stats auth    admin:admin
    stats admin if TRUE

frontend  http
    bind *:80
    acl url_static       path_beg       -i /static /p_w_picpaths /javascript /stylesheets
    acl url_static       path_end       -i .jpg .gif .png .css .js 

    use_backend static          if url_static
    default_backend             web

backend static
    balance     roundrobin
    server      static 172.16.10.122 check

backend web
    balance     roundrobin
    server  web1 172.16.10.77:80  check port 80 inter 2 fall 2 rise 1 
    server  web2 172.16.10.1:80 check port 80 inter 2 fall 2 rise 1
    server  back 172.16.10.9:8080 backup
###################################################################################
二、提供nfs服务
mkdir /data
setfacl -m d:u:48:rwx /data/
###################################################################################
三、提供Discuzz的数据库受权用户
mysql> GRANT ALL ON discuzz.* TO disuser@'172.16.10.%' IDENTIFIED BY 'dispass';
mysql> FLUSH PRIVILEGES;
##################################################################################
启动服务：
service nfs start
service haproxy restart

在172.16.10.一、172.16.10.77上：

yum install php php-mysql -y 
mkdir /var/www/html/discuzz 
service httpd restart

在172.16.10.122上：

这个节点上只需响应静态页面，能够不安装php php-mysql。直接挂载

在任意一台上，挂载nfs，开始安装discuzz.这里以172.16.10.77为例：

大体步骤：
一、mount -t nfs 172.16.10.9:/data/ /var/www/html/discuzz/
二、解压discuzz安装包，将解压后的upload中的全部文件复制到/var/www/html/discuzz/
三、开始安装：http;//172.16.10.77/discuzz/install/index.php

按照提示解决问题并安装，最关键的是数据库信息的填写：

安装完成后，在172.16.10.122和172.16.10.1上：mount -t nfs 172.16.10.9:/data/ /var/www/html/discuzz/ 开始测试：

前端调度：

此时，将静态页面服务器172.16.10.122中止，结果：

实现了必定程度上的动静分离。

关于haproxy更多，更详细的内容，参考官方文档。