負載均衡之Haproxy搭建Web群集實戰部署

一、常見的Web集群調度器

目前常見的Web集群調度器分為軟體和硬體
軟體通常使用開源的LVS、Haproxy、Nginx
硬體一般使用比較多的是F5，也有很多人使用國內的一些產品，如梭子魚、綠盟等

二、Haproxy應用分析

（一）、LVS在企業應用中抗負載能力很強，但存在不足

LVS不支持正則處理，不能實作動靜分離
對于大型網站，LVS的實施配置復雜，維護成本相對較高

（二）、Haproxy是一款可提供高可用性、負載均衡、及基于TCP和HTTP應用的代理的軟體

適用于負載大的Web站點
運行在硬體上可支持數以萬計的并發連接的連接請求

（三）、Haproxy調度演算法原理

1、Haproxy支持多種調度演算法，最常用的有三種

1、RR（Round Robin）
RR演算法是最簡單最常用的一種演算法，即輪詢調度
理解舉例
有三個節點A、B、C
第一個用戶訪問會被指派到節點A
第二個用戶訪問會被指派到節點B
第三個用戶訪問會被指派到節點C
第四個用戶訪問繼續指派到節點A，輪詢分配訪問請求實作負載均衡效果
2、LC（Least Connections）

最小連接數演算法，根據后端的節點連接數大小動態分配前端請求
理解舉例
有三個節點A、B、C，各節點的連接數分別為A:4、B:5、C:6
第一個用戶連接請求，會被指派到 A上，連接數變為A:5、B:5、C:6
第二個用戶請求會繼續分配到A上，連接數變為A:6、B:5、C:6；再有新的請求會分配給B，每次將新的請求指派給連接數最小的客戶端
由于實際情況下A、B、C的連接數會動態釋放，很難會出現一樣連接數的情況
此演算法相比較rr演算法有很大改進，是目前用到比較多的一種演算法

3、 SH（Source Hashing）
基于來源訪問調度演算法，用于一些有Session會話記錄在服務器端的場景，可以基于來源的IP、Cookie等做集群調度
理解舉例
有三個節點A、B、C，第一個用戶第一次訪問被指派到了A ，第二個用戶第一次訪問被指派到了B
當第一個用戶第二次訪問時會被繼續指派到A，第二個用戶第二次訪問時依舊會被指派到B，只要負載均衡調度器不重啟，第一個用戶訪問都會被指派到A，第二個用戶訪問都會被指派到B，實作集群的調度
此調度演算法好處是實作會話保持，但某些IP訪問量非常大時會引起負載不均衡，部分節點訪問量超大，影響業務使用

三、實驗環境

準備四臺虛擬機

Haproxy服務器：192.168.126.10
Nginx 服務器1：192.168.126.20 （nginx服務器可以使用之前的lnmp一鍵部署腳本部署）
Nginx 服務器2：192.168.126.30
客戶端：192.168.126.40

四、實驗操作步驟

（一）、haproxy 服務器部署

1、關閉防火墻，將安裝Haproxy所需軟體包傳到/opt目錄下

systemctl stop firewalld
setenforce 

0

2、編譯安裝 Haproxy

yum install -y pcre-devel bzip2-devel gcc gcc-c++ make

tar zxvf haproxy-1.5.19.tar.gz
cd haproxy-1.5.19/
make TARGET=linux2628 ARCH=x86_64
make install

引數說明：

TARGET=linux26 #內核版本，
#使用uname -r查看內核，如：2.6.18-371.el5，此時該引數用TARGET=linux26；kernel大于2.6.28的用TARGET=linux2628

ARCH=x86_64 #系統位數，64位系統

3、Haproxy服務器配置

mkdir /etc/haproxy
cp examples/haproxy.cfg /etc/haproxy/

cd /etc/haproxy/
vim haproxy.cfg

global
--4~5行--修改，配置日志記錄，local0為日志設備，默認存放到系統日志
		log /dev/log   local0 info		
        log /dev/log   local0 notice
        #log loghost    local0 info
        maxconn 4096					#最大連接數，需考慮ulimit-n限制
--8行--注釋，chroot運行路徑，為該服務自設定的根目錄，一般需將此行注釋掉
        #chroot /usr/share/haproxy
        uid 99							#用戶UID
        gid 99							#用戶GID
        daemon							#守護行程模式

defaults        
		log     global					#定義日志為global配置中的日志定義
        mode    http					#模式為http
        option  httplog					#采用http日志格式記錄日志
        option  dontlognull				#不記錄健康檢查日志資訊
        retries 3						#檢查節點服務器失敗次數，連續達到三次失敗，則認為節點不可用
        redispatch						#當服務器負載很高時，自動結束當前佇列處理比較久的連接
        maxconn 2000					#最大連接數
        contimeout      5000			#連接超時時間
        clitimeout      50000			#客戶端超時時間
        srvtimeout      50000			#服務器超時時間

--洗掉下面所有listen項--，添加
listen  webcluster 0.0.0.0:80			#定義一個名為appli4-backup的應用
        option httpchk GET /test.html	#檢查服務器的test.html檔案
        balance roundrobin				#負載均衡調度演算法使用輪詢演算法roundrobin
        server inst1 192.168.80.100:80 check inter 2000 fall 3		#定義在線節點
        server inst2 192.168.80.101:80 check inter 2000 fall 3

---------------------引數說明---------------------------------------------------------------------------
balance roundrobin #負載均衡調度演算法
#輪詢演算法：roundrobin；最小連接數演算法：leastconn；來源訪問調度演算法：source，類似于nginx的ip_hash

check inter 2000 #表示haproxy服務器和節點之間的一個心跳頻率
fall 3 #表示連續三次檢測不到心跳頻率則認為該節點失效
若節點配置后帶有“backup”表示該節點只是個備份節點，只有主節點失效該節點才會上，不攜帶“backup”，表示為主節點，和其它主節點共同提供服務，

4、添加haproxy 系統服務

cp /opt/haproxy-1.5.19/examples/haproxy.init /etc/init.d/haproxy
chmod +x haproxy
chkconfig --add /etc/init.d/haproxy
ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy

service haproxy start	或	/etc/init.d/haproxy start

（二）、節點服務器的部署

可以參考前期博文：Shell腳本一鍵部署LNMP架構,原始碼編譯安裝

systemctl stop firewalld
setenforce 0

yum install -y pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make 

useradd -M -s /sbin/nologin nginx

cd /opt
tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/

cd nginx-1.12.0/
./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx

make && make install

--192.168.126.20---
echo "this is test111111" > /usr/local/nginx/html/test.html

--192.168.126.30---
echo "this is test222222" > /usr/local/nginx/html/test.html

ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

nginx      #啟動nginx 服務

（三）、測驗 Web群集

在客戶端使用瀏覽器打開 http://192.168.126.10/test.html ，不斷重繪瀏覽器測驗負載均衡效果

五、日志定義

#默認haproxy的日志是輸出到系統的syslog中，查看起來不是非常方便，為了更好的管理haproxy的日志，我們在生產環境中一般單獨定義出來，需要將haproxy的info及notice日志分別記錄到不同的日志檔案中，

vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
global
	log /dev/log local0 info
	log /dev/log local0 notice

service haproxy restart

#需要修改rsyslog配置，為了便于管理，將haproxy相關的配置獨立定義到haproxy.conf，并放到/etc/rsyslog.d/下，rsyslog啟動時會自動加載此目錄下的所有組態檔，

vim /etc/rsyslog.d/haproxy.conf

if ($programname == 'haproxy' and $syslogseverity-text == 'info')
then -/var/log/haproxy/haproxy-info.log
&~
if ($programname == 'haproxy' and $syslogseverity-text == 'notice')
then -/var/log/haproxy/haproxy-notice.log
&~

#說明：
這部分配置是將haproxy的info日志記錄到/var/log/haproxy/haproxy-info.log下，將notice日志記錄到/var/log/haproxy/haproxy-notice.log下，“&~”表示當日志寫入到日志檔案后，rsyslog停止處理這個資訊，

systemctl restart rsyslog.service

tail -f/var/log/haproxy/haproxy-info.log		#查看haproxy的訪問請求日志資訊