HAproxy简介

一、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、快速并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，这些站点通常又需要会话保持或七层处理。HAProxy运行在时下的硬件上，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端(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。

二、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进程自身的工作特性；
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，需要开启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    # 工作模式，有TCP和http，代表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   # 最大并发连接数

一、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
创建测试页面：
echo "[email protected]" > /var/www/html/index.html
echo "[email protected]" > /var/www/html/index.html
##############################################################

## 在172.16.10.9上配置，在配置文件中添加以下内容，就可以实现：
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，修改以下内容：（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
修改为：
LogFormat "\"%{X-Forwarded-For}i\"  %l %u %t \"%r\" %>s %b \"%{Referer}i\" 
\"%{User-Agent}i\"" combined

二、负载均衡算法介绍

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

### haproxy使用的调度算法：常用的
### 使用范围：defaults forntend backend listen
1、roundrobin: 相当于lvs的 wrr, 是一种dynamic调度算法，支持weight指定权重。所谓的动态是
可以再服务器运行中调整，慢启动。对后端服务器数目由限制 4096
2、static-rr: wrr, static调度算法，对后端服务器数目没有限制
3、leastconn: 类似于lvs的wlc, dynamic方法
4、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
5、uri: 基于请求报文中的uri的左半部分（查询条件之前的部分）或全部的URI进行调度；
  常用于backend server为cache server的场景中；由hash-type参数决定其为dynamic或者static
6、url_params: 常用于后端服务器需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
7、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)：常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表是一个包含了所有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，因此，当一台服务器宕机或添加了一台新的服务器时，大多数连接将会被重新派发至一个与此前不同的服务器上。
对于缓存服务器的工作场景来说，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，因此，尤其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，因此，可能需要不时的调整服务器的权重以获得更好的均衡性。

cookie实现根据客户端cooike信息来实现持久连接。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:作为前缀

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：

三、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

四、后端监控状态检测

### 修改配置文件，如下：
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：

一旦手段主机重新上线，访问恢复：

五、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做出转发决策
，这大大增强了其配置弹性。其配置法则通常分为两步，首先去定义ACL，即定义一个测试条件，而后
在条件得到满足时执行某特定的动作，如阻止请求或转发至某特定的后端。
定义ACL的语法格式如下。
	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、-(连接线)、_(下划线)、
.(点号)和:(冒号)；haproxy中，acl可以重名，这可以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；测试方式可以由[flags]指定的标志进行调整；
而有些测试标准也可以需要为其在<value>之前指定一个操作符[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以下四类：
    整数或整数范围：如1024:65535表示从1024至65535；仅支持使用正整数(如果出现类似小数的标
    识，其为通常为版本测试)，且支持使用的操作符有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；
    如果在模式首部出现了-i，可以在其之前使用“--”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中可以指定多个测试条件，这些测试条件需要由逻辑操作符指定其关系。
条件间的组合测试关系有三种：“与”(默认即为与操作)、“或”(使用“||”操作符)以及
“非”(使用“!”操作符)。

示例：

acl url_static       path_beg       -i /static /images /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：

1、提供haproxy的配置文件，内容如下：
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 /images /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
###################################################################################
2、提供nfs服务
mkdir /data
setfacl -m d:u:48:rwx /data/
###################################################################################
3、提供Discuzz的数据库授权用户
mysql> GRANT ALL ON discuzz.* TO [email protected]‘172.16.10.%‘ IDENTIFIED BY ‘dispass‘;
mysql> FLUSH PRIVILEGES;
##################################################################################
启动服务：
service nfs start
service haproxy restart

在172.16.10.1、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，可以不安装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：

大致步骤：
1、mount -t nfs 172.16.10.9:/data/ /var/www/html/discuzz/
2、解压discuzz安装包，将解压后的upload中的所有文件复制到/var/www/html/discuzz/
3、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：