LVS+Haproxy
- 一、Haproxy简介
- 1.1、Haproxy应用分析
- 1.2、Haproxy的特性
- 1.3、常见负载均衡策略
- 1.4、LVS、Haproxy、Nginx区别
- 1.5、 Haproxy的优点
- 1.6、常见的Web集群调度器
- 二、Haproxy部署实例
- 四、日志定义优化
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。
1.1、Haproxy应用分析
-
LVS在企业应用中抗负载能力很强,但存在不足
-
LVS不支持正则处理,不能实现动静分离
-
对于大型网站,LVS的实施配置复杂,维护成本相对较高
-
-
Haproxy是一款可提供高可用性、负载均衡、及基于TCP和HTTP应用的代理软件
- 适用于负载大的web站点
- 运行在硬件上可支持数以万计的并发连接的连接请求
1.2、Haproxy的特性
- 可靠性和稳定性非常好,可以与硬件级的F5负载均衡设备相媲美
- 最高可以同时维护40000-50000个并发连接,单位时间内处理的最大请求数为20000个,最大处理能力可达10Git/s
- 支持多达8 种负载均衡算法,同时也支持会话保持
- 支持虚拟主机功能,从而实现web负载均衡更加灵活
- 支持连接拒绝、全透明代理等独特功能
- 拥有强大的ACL支持,用于访问控制
- 其独特的弹性二叉树数据结构,使数据结构的复杂性上升到了0(1),即数据的查询速度不会随着数据条目的增加而速度有所下降
- 支持客户端的keepalive功能,减少客户端与haproxy的多次三次握手导致资源量费,让多个请求在一个tcp连接中完成
- 支持TCP加速,零复制功能,类似于mmap机制
- 支持响应池(response buffering)
- 支持RDP协议
- 基于源的粘性,类似于nginx的ip_hash功能,把自同一客户端的请求在一定时间内始终调度到上游的同一服务器
- 更好统计数据接口,其web接口显示后端冀全中各个服务器的接受、发送、拒绝、错误等数据的统计信息
- 详细的健康状态检测,web接口中有关对上流服务器的健康检测状态,并提供了一定的管理功能
- 基于流量的健康评估机制
- 基于http认证
- 基于命令行的管理接口
- 日志分析器,可对日志进行分析
1.3、常见负载均衡策略
Haproxy支持多种调度算法,最常用的有8种
1)RR(Round Robin)
RR算法是最简单最常用的一种算法,即轮询调度
理解举例:有三个节点A、B、C
第一个用户访问会被指派到节点A
第二个用户访问会被指派到节点B
第三个用户访问会被指派到节点C
第四个用户访问继续指派到节点A,轮询分配访问请求实现负载均衡效果
2)LC(Least Connections)
1.最小连接数算法,根据后端的节点连接数大小动态分配前端请求
2.理解举例: 有三个节点A、B、C,各节点的连接数分别为A:4 B:5 C:6
3.第一个用户连接请求,会被指派到A上,连接数变为A:5 B:5 C:6
4.第二个用户请求会继续分配到A上,连接数变为A:6 B:5 C:6;再有新的请求会分配给B,每次将新的请求指派给连接数最小的客户端
3.由于实际情况下A、B、C的连接数会动态释放,很难会出现一样连接数的情况
4.此算法相比较rr算法有很大改进,是米钱用到比较多的一种算法
3)SH(Source Hashing)
基于来源访问调度算法,用于一些有Session会话记录在服务端的场景,可以基于来源的IP、Cookie等做集群调度
理解举例 有三个节点A、B、C,第一个用户第一次访问被指派到了A,第二个用户第一次访问被指派到了B
当第一个用户第二次访问时会被继续指派到A,第二个用户第二次访问时依旧会被指派到B,只要负载均衡器不重启,第一个用户都会被指派到A,第二个用户访问都会被指派到B,实现集群的调度
此调度算法好处是实现会话保持,但某些IP访问量非常大时会引起负载不均衡,部分节点访问量超大,影响业务使用
4)uri
表示根据请求的URI,做cdn需使用
5)url_param
表示根据HTTP请求头来锁定每 一 次HTTP请求。
6)rdp—cookie(name)
表示根据据cookie (name)来锁定并哈希每一次TCP请求。
7) source
表示根据请求的源IP,类似Nginx的IP hash机制。
8) static-rr
表示根据权重,轮询
1.4、LVS、Haproxy、Nginx区别
-
LVS基于Linux操作系统实现软负载均衡,而Haproxy和Nginx是基于第三方应用实现的软负载均衡
-
LVS是可实现4层的IP负载均衡技术,无法实现基于目录、URL的转发。而实现Haproxy和Nginx都可以实现4层和7层技术,Haproxy可提供TCP和Http应用的负载均衡综合解决方案
-
LVS因为工作在ISO模型的第四层,其状态监测功能单一,而Haproxy在状态监测方面功能更丰富、强大,可支持端口、URL、脚本等多种状态监测方式
-
Haproxy功能强大,但整体性能低于4层模式的LVS负载均衡
-
Nginx主要用于web服务器或缓存服务器
1.5、 Haproxy的优点
-
Haproxy也是支持虚拟主机的
-
Haproxy支持8种负载均衡器策略
-
Haproxy的优点能补充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url来检测后端服务器的状态
-
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
-
Haproxy支持TCP协议的负载均衡转发
1.6、常见的Web集群调度器
-
目前常见的Web集群调度器分为软件和硬件
-
软件通常使用开源的LVS、Haproxy、Nginx
-
硬件一般使用比较多的是F5,也有很多人使用国内的一些产品,如梭子鱼、绿盟等
二、Haproxy部署实例
Keepalived+Haproxy 实现负载均衡+动静分离
名称 IP地址
HAproxy-Master | 192.168.2.100 |
---|---|
HAproxy-Backup | 192.168.2.106 |
Web-A | 192.168.2.103 |
Web-B | 192.168.2.104 |
Tomcat1 | 192.168.2.102 |
Tomcat2 | 192.168.2.105 |
编译安装Haproxy
#获取安装包
wget https://www.haproxy.org/download/2.8/src/haproxy-2.8.3.tar.gz
#解压
tar zxvf haproxy-2.8.3.tar.gzcd haproxy-2.8.3/#编译
make TARGET=linux31 PREFIX=/usr/local/haproxy
make install PREFIX=/usr/local/haproxy#新建管理用户
useradd -M -s /sbin/nologin haproxymkdir -p /usr/local/haproxy/conf
cd /usr/local/haproxy/conf
修改Haproxy配置文件,配置前后端,分别处理动态资源和静态资源
#配置文件
vim haproxy.cfgglobal log 127.0.0.1 local0 infolog 127.0.0.1 local1 warning maxconn 30000pidfile /var/run/haproxy.piduser haproxygroup haproxydaemonspread-checks 2defaults log globalmode http #七层代理option http-keep-aliveoption forwardforoption httplogoption dontlognulloption redispatchoption abortonclosemaxconn 20000retries 3timeout http-request 2stimeout queue 3stimeout connect 1stimeout client 10stimeout server 2stimeout http-keep-alive 10stimeout check 2s#前端配置,根据用户的访问请求,跳转到对应的后端?
frontend http-in #监听地址 bind *:80acl dynamic path_end -i .jspuse_backend tomcat_server if dynamic#都没匹配到,跳转到默认default_backend nginx_serversbackend tomcat_serverbalance roundrobinoption http-server-closecookie HA_STICKY_dy insert indirect nocacheserver tomcat1 192.168.2.102:8080 cookie tomcat1 inter 2000 rise 2 fall 3server tomcat2 192.168.2.105:8080 cookie tomcat2 checkbackend nginx_serversbalance roundrobin#节点服务器根目录下要有此文件option httpchk GET /test.html server nginx1 192.168.2.103:80 check inter 2000 rise 2 fall 3server nginx2 192.168.2.104:80 check inter 2000 rise 2 fall 3listen statsbind *:1080stats enablestats refresh 30sstats uri /statsstats realm HAProxy\ Statsstats auth admin:admin
添加haproxy 系统服务
vim /etc/init.d/haproxy
#!/bin/bash
#chkconfig: 2345 90 30
#description: Haproxy Service Control ScriptPROGDIR=/usr/local/haproxy
PROGNAME=haproxy
DAEMON=$PROGDIR/sbin/$PROGNAME
CONFIG=$PROGDIR/conf/$PROGNAME.cfg
PIDFILE=/var/run/$PROGNAME.pid
DESC="HAProxy daemon"
SCRIPTNAME=/etc/init.d/$PROGNAME# Gracefully exit if the package has been removed.
test -x $DAEMON || exit 0start()
{echo -e "Starting $DESC: $PROGNAME\n"$DAEMON -f $CONFIGecho "......"
}stop()
{echo -e "Stopping $DESC: $PROGNAME\n"haproxy_pid="$(cat $PIDFILE)"kill $haproxy_pidecho "......"
}restart()
{echo -e "Restarting $DESC: $PROGNAME\n"$DAEMON -f $CONFIG -p $PIDFILE -sf $(cat $PIDFILE)echo "......"
}case "$1" in
start)start;;stop)stop;;restart)restart;;*)echo "Usage: $SCRIPTNAME {start|stop|restart}"exit 1;;
esacexit 0cd /etc/init.d/
chmod +x haproxy
chkconfig --add /etc/init.d/haproxy#加入系统服务管理ln -s /usr/local/haproxy/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy
service haproxy start 或 /etc/init.d/haproxy start#补充知识
chkconfig --list haproxy
chkconfig --level 3 5 haproxy on
部署Tomcat并配置动态页面
#动态资源
tar xf ap..
cd ap..
mv ap.. /usr/local/tomcat
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/test
vim /usr/local/tomcat/webapps/test/index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>JSP test1 page</title>
</head>
<body>
<% out.println("动态页面 1,https://blog.csdn.net/q2524607033?type=blog");%>
</body>
</html>#Tomcat2
vim /usr/local/tomcat/webapps/test/index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>JSP test1 page</title>
</head>
<body>
<% out.println("动态页面 1,https://blog.csdn.net/q2524607033?type=blog");%>
</body>
</html>
#启动tomcat,测试动态页面
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh192.168.2.102:8080/test/index.jsp
192.168.2.105:8080/test/index.jsp
安装keepalived
#安装keepalive
yum install -y keepalived#写检测脚本
vim /etc/keepalived/ch.sh#!/bin/bash
#使用killall -0检查haproxy实例是否存在,性能高于ps命令
if ! killall -0 haproxy; thensystemctl stop keepalived
fichmod +x /etc/keepalived/check_haproxy.sh
编写Keepalived配置文件,确定主备
#主服务器
vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {router_id LVS_HA1 #虚拟路由名称
}#HAProxy健康检查配置
vrrp_script chk_haproxy {script "/etc/keepalived/ch.sh" #指定健康检查脚本interval 2 #脚本运行周期weight 2 #每次检查的加权权重值
}#虚拟路由配置
vrrp_instance VI_1 {state MASTER #本机实例状态,MASTER/BACKUP,备机配置文件中设置BACKUPinterface ens33 #本机网卡名称,使用ifconfig命令查看virtual_router_id 51 #虚拟路由编号,主备机保持一致priority 100 #本机初始权重,备机设置小于主机的值advert_int 1 #争抢虚地址的周期,秒virtual_ipaddress {192.168.2.188 #虚地址IP,主备机保持一致}track_script {chk_haproxy #对应的健康检查配置}
}systemctl start keepalivedip addr
备服务器的配置类似
效果测试
动静分离+负载均衡测试
高可用测试
四、日志定义优化
默认haproxy的日志是输出到系统的syslog中,查看起来不是非常方便,为了更好的管理haproxy的日志,我们在生产环境中一般单独定义出来。需要将haproxy的info及notice日志分别记录到不同的日志文件中。
需要修改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。
1. #修改配置文件
vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
globallog 192.168.59.118 local6 infolog /dev/log local0 notice2. #修改rsyslog配置
vim /etc/rsyslog.conf
14 # Provides UDP syslog reception
15 $ModLoad imudp #注释掉
16 $UDPServerRun 514 #注释掉
...
74 local6.* /var/log/haproxy.log3. # 重启服务
systemctl restart rsyslog.service
service haproxy restart4. #查看haproxy的访问请求日志信息
访问网页后查看日志
tail -f /var/log/haproxy.log
修改配置文件
修改rsyslog配置
重启服务
查看haproxy的访问请求日志信息