利用HAproxy进行负载均衡服务器部署

一．什么是负载均衡？

负载均衡，英文名称为Load Balance，是指建立在现有网络结构之上，并提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。其原理就是数据流量分摊到多个服务器上执行，减轻每台服务器的压力，多台服务器共同完成工作任务，从而提高了数据的吞吐量。

二．HAproxy概述

（1）HAProxy 是一款提供高可用性、负载均衡以及基于TCP（第四层）和HTTP（第七层）应用的代理软件，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。

（2）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。

（3）HAProxy 支持连接拒绝 : 因为维护一个连接的打开的开销是很低的，有时我们很需要限制攻击蠕虫（attack bots），也就是说限制它们的连接打开从而限制它们的危害。 这个已经为一个陷于小型DDoS攻击的网站开发了而且已经拯救了很多站点，这个优点也是其它负载均衡器没有的。

（4）HAProxy 支持全透明代理（已具备硬件防火墙的典型特点）: 可以用客户端IP地址或者任何其他地址来连接后端服务器. 这个特性仅在Linux 2.4/2.6内核打了cttproxy补丁后才可以使用. 这个特性也使得为某特殊服务器处理部分流量同时又不修改服务器的地址成为可能。

在生产环境中，在7层处理上使用HAProxy作为昂贵的高端硬件负载均衡设备故障故障时的紧急解决方案也时长可见。硬件负载均衡设备在“报文”级别处理请求，这在支持跨报文请求(request across multiple packets)有着较高的难度，并且它们不缓冲任何数据，因此有着较长的响应时间。对应地，软件负载均衡设备使用TCP缓冲，可建立极长的请求，且有着较大的响应时间。

三．实现架构

场景说明：

1.服务器操作系统

1. [root@haopython ~]# uname -a
2. Linux haopython.com 3.10.0-862.2.3.el7.x86_64 #1 SMP Wed May 9 18:05:47 UTC 2018 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
3. [root@haopython ~]#

Centos7.3

2.应用软件

1. [root@node01 ~]# rpm -qa | grep haproxy
2. haproxy-1.5.18-7.el7.x86_64  
3. [root@web01 ~]# httpd -v
4. Server version: Apache/2.4.6 (CentOS)  
5. Server built:   Apr 20 2018 18:10:38      

3.服务器IP规划

负载均衡器1台：192.168.150.71/24 Web服务器3台：192.168.150.73/24 192.168.150.74/24 192.168.150.75/24

四．软件安装与配置

本次主要配置haproxy代理服务器软件作为后端3台WEB服务器实现负载均衡的功能。

1.yum方式安装haproxy软件

1. [root@haopython ~]# yum install haproxy –y

2.配置haproxy代理服务器

1. [root@haopython haproxy]# ls
2. haproxy.cfg  haproxy.cfg.bak  
3. [root@haopython haproxy]# vim haproxy.cfg
4. [root@haopython /]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg

配置文件内容：

1. #---------------------------------------------------------------------
2. # Example configuration for a possible web application.  See the
3. # full configuration options online.
4. #
5. #   http://haproxy.1wt.eu/download/1.4/doc/configuration.txt
6. #
7. #---------------------------------------------------------------------
8. #---------------------------------------------------------------------
9. # Global settings
10. #---------------------------------------------------------------------
11. global
12. # to have these messages end up in /var/log/haproxy.log you will
13. # need to:
14. #
15. # 1) configure syslog to accept network log events.  This is done
16. #    by adding the '-r' option to the SYSLOGD_OPTIONS in
17. #    /etc/sysconfig/syslog
18. #
19. # 2) configure local2 events to go to the /var/log/haproxy.log
20. #   file. A line like the following can be added to
21. #   /etc/sysconfig/syslog
22. #
23. #    local2.*                       /var/log/haproxy.log
24. #
25.     log         127.0.0.1 local2  
26.     chroot      /var/lib/haproxy  
27.     pidfile     /etc/haproxy/haproxy.cfg  
28.     maxconn     4000  
29. user        haproxy  
30.     group       haproxy  
31.     daemon  
32. # turn on stats unix socket
33.     stats socket /var/lib/haproxy/stats  
34. #---------------------------------------------------------------------
35. # common defaults that all the 'listen' and 'backend' sections will
36. # use if not designated in their block
37. #---------------------------------------------------------------------
38. defaults  
39. mode                    http  
40.     log                     global
41.     option                  httplog  
42.     option                  dontlognull  
43.     option http-server-close
44.     option forwardfor       except 127.0.0.0/8  
45.     option                  redispatch  
46.     retries                 3  
47.     timeout http-request    10s  
48.     timeout queue           1m  
49.     timeout connect         10s  
50.     timeout client          1m  
51.     timeout server          1m  
52.     timeout http-keep-alive 10s  
53.     timeout check           10s  
54.     maxconn                 3000  
55. #---------------------------------------------------------------------
56. # main frontend which proxys to the backends
57. #---------------------------------------------------------------------
58. frontend  main *:80  
59.     acl url_static       path_beg       -i /static /images /javascript /stylesheets  
60.     acl url_static       path_end       -i .jpg .gif .png .css .js  
61.     use_backend static          if url_static  
62.     default_backend             app  
63. #---------------------------------------------------------------------
64. # static backend for serving up images, stylesheets and such
65. #---------------------------------------------------------------------
66. backend static  
67.     balance     roundrobin  
68.     server      static 127.0.0.1:4331 check  
69. #---------------------------------------------------------------------
70. # round robin balancing between the various backends
71. #---------------------------------------------------------------------
72. backend app  
73.     balance     roundrobin  
74.     server  app1 192.168.150.73:80 check  
75.     server  app2 192.168.150.74:80 check  
76.     stats   uri     /admin?stats  
77.     stats   auth    admin:admin  
78.     stats   admin   if TRUE  

五．启动服务并测试

1. [root@haopython /]# systemctl restart haproxy
2. [root@haopython /]# curl http://192.168.150.71
3. THIS IS WEB01!!!  
4. [root@haopython /]# curl http://192.168.150.71
5. WEB02 SERVER  
6. [root@haopython /]# curl http://192.168.150.71
7. THIS IS WEB01!!!  
8. [root@haopython /]#

六．查看haproxy的状态

1. [root@haopython /]# systemctl status -l haproxy
2. ● haproxy.service - HAProxy Load Balancer  
3.    Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/haproxy.service; disabled; vendor preset: disabled)  
4.    Active: active (running) since Mon 2018-05-28 11:49:28 CST; 1min 41s ago  
5.  Main PID: 3576 (haproxy-systemd)  
6.     Tasks: 3  
7.    CGroup: /system.slice/haproxy.service  
8.            ├─3576 /usr/sbin/haproxy-systemd-wrapper -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -p /run/haproxy.pid  
9.            ├─3578 /usr/sbin/haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -p /run/haproxy.pid -Ds  
10.            └─3579 /usr/sbin/haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -p /run/haproxy.pid -Ds  
11. May 28 11:49:28 haopython.com systemd[1]: Started HAProxy Load Balancer.  
12. May 28 11:49:28 haopython.com systemd[1]: Starting HAProxy Load Balancer...  
13. May 28 11:49:28 haopython.com haproxy-systemd-wrapper[3576]: haproxy-systemd-wrapper: executing /usr/sbin/haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -p /run/haproxy.pid -Ds  
14. [root@haopython /]# 
15. [root@haopython /]#

七．在浏览器中查看和修改haproxy的相关参数