摘要
我们知道tomcat+nginx负载均衡群集，lvs负载均衡群集 和 haproxy搭建群集，这三种群集相比较来说，lvs性能最好，但是搭建复杂，nginx的upstream模块支持群集，但是对群集的节点的故障检查功能不多，性能也没有haproxy好，所以应该说harpoxy也是非常不错的。所以接下来我们开始使用haproxy搭建群集
一、常见的Web集群调度器
1.1、目前常见的Web就集群调度器分为软件和硬件
1.2、软件通常使用开源的LVS、Haproxy、Nginx
1.3、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应用分析
2.1、LVS在企业应用中抗负载能力很强，但存在不足
2.1.1、LVS不支持正则处理，不能实现动静分离
2.1.2、对于大型网站，LVS的实施配置复杂，维护成本相对较高
2.2、Haproxy是一款可提供高可用性、负载均衡、及基于TCP和HTTP应用的代理的软件
2.2.1、适用于负载大的Web站点
2.2.2、运行在硬件上可支持数以万计的并发连接的连接请求
三、Haproxy调度算法原理
Haproxy支持多种调度算法，最常用的有三种
3.1、RR（Round Robin）
3.1.1、RR算法是最简单最常用的一种算法，即轮询调度
3.1.2、理解举例
①有三个节点A、B、C
②第一个用户访问会被指派到节点A
③第二个用户访问会被指派到节点B
④第三个用户访问会被指派到节点C
⑤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
3.2、LC（Least Connections）
3.2.1、最小连接数算法，根据后端的节点数连接数大小动态分配前端请求
3.2.2、理解举例
①有三个节点A、B、C，各节点的连接数分别为A:4、B:5、C:6
②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
③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
④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
⑤此算法相比较rr算法有很大改进，是目前用到比较多的一种算法
3.3、SH（Source Hashing）
3.3.1、基于来源访问调度算法，用于一些有Session会话记录再服务器端的场景，可以基于来源的IP、Cookie等做集群调度
3.3.2、理解举例
①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只指派到了B
②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，只要负载均衡调度器不重启，第一个用户访问会被指派到A，第二个用户访问都会被指派到B，实现集群的调度
③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
3.4、Haproxy配置文件详解
3.4.1、Haproxy配置文件通常分为三个部分
①global：为全局配置
②defaults：为默认配置
③listen：为应用组件配置
3.4.2、global配置参数
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参数 |
说明 |
|
log 127.0.0.1 local0 |
配置日志记录，local0为日志设备，默认存放到系统日志 |
|
log 127.0.0.1 local1 notice |
Notice为日志级别，通常有24个级别 |
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maxconn 4096 |
最大连接数 |
|
uid 99 |
用户uid |
|
gid 99 |
用户gid |
3.4.3、defaults配置项默认参数，一般会被应用组件继承
3.4.4、Haproxy参数优化，随着企业网站负载增加，Haproxy参数优化相当重要
| 参数 | 参数说明 | 优化建议 |
|---|---|---|
| maxconn | 最大连接数 | 根据应用的实际使用情况进行调整，推荐使用10240，同事“defaults”中的最大连接数不能超过“global”段中的定义 |
| daemon | 守护进程模式 | Haproxy可以使用费守护进程模式启动，生产环境建议使用守护进程模式启动 |
| nbproc | 负载均衡的并发进程数 | 建议与当前服务器CPU核数相等或为其2倍 |
| retries | 重试次数 | 主要用于对群集节点的检查，如果节点多，且并发量大，设置为2次或3次；在服务器节点不多的情况下，可以设置5次或6次 |
| option http-server-close | 主动关闭http请求选项 | 建议在生产环境中使用此项，避免由于timeout时间设置过长导致http连接堆积 |
| timeout http-keep-alive | 长连接超时时间 | 设置长连接时间，具体参考应用自身特点设置，可以设置为10s |
| timeout http-request | http请求超时时间 | 建议将此时间设置为5~10s，增加http连接释放速度 |
| timeout client | 客户端超时时间 | 如果访问过大，节点响应慢，可以将此事件设置短一些，建议设置为1min左右就可以了 |
3.5、日志管理
3.5.1、默认是输出到系统的syslog中，生成环境中一般单独定义
3.5.2、定义的方法步骤
①修改Haproxy配置文件中关于日志配置的选项，加入配置
log /dev/log local0 info
log /dev/log local0 notice
②修改rsyslog配置，将Haproxy相关的配置独立定义到haproxy.conf，并放到/etc/rsyslog.d/下
③保存配置文件并重启rsyslog服务，完成rsyslog配置
3.5.3、访问Haproxy集群测试网页并查看日志信息
四、案例：使用Haproxy搭建Web群集
4.1、案例拓扑图
4.2、环境
用一台客户端，三台虚拟服务器模拟搭建一套Web集群
|
Haproxy服务器 |
20.0.0.10/24 |
|
Nginx服务器1 |
20.0.0.20/24 |
|
Nginx服务器2 |
20.0.0.30/24 |
|
客户机一台 |
用于测试验证 |
4.3、配置Nginx1服务器
1 安装Nginx环境 2 [root@nginx1 ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make pcre-devel zlib-devel 3 4 设置用户不可登录的用户 5 [root@nginx1 ~]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx 6 7 解压缩，编译安装 8 [root@nginx1 ~]# tar zxf nginx-1.12.2.tar.gz 9 [root@nginx1 ~]# cd nginx-1.12.2/ 10 [root@nginx1 nginx-1.12.2]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx 11 [root@nginx1 nginx-1.12.2]# make && make install 12 13 优化路径 14 [root@nginx1 nginx-1.12.2]# ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/ 15 [root@nginx1 nginx-1.12.2]# nginx -t 16 nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok 17 nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful 18 19 开启Nginx,查看端口号 20 [root@nginx1 nginx-1.12.2]# nginx 21 [root@nginx1 nginx-1.12.2]# netstat -anpt | grep nginx 22 tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 16640/nginx: master 23 24 设置网页内容并测试 25 [root@nginx1 nginx-1.12.2]# echo "web1" >/usr/local/nginx/html/index.html 26 [root@nginx1 nginx-1.12.2]# curl http://localhost 27 web1
4.4、配置Nginx2服务器
1 安装Nginx环境 2 [root@nginx2 ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make pcre-devel zlib-devel 3 4 设置用户不可登录的用户 5 [root@nginx2 ~]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx 6 7 解压缩，编译安装 8 [root@nginx2 ~]# tar zxf nginx-1.12.2.tar.gz 9 [root@nginx2 ~]# cd nginx-1.12.2/ 10 [root@nginx2 nginx-1.12.2]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx 11 [root@nginx2 nginx-1.12.2]# make && make install 12 13 优化路径 14 [root@nginx2 nginx-1.12.2]# ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/ 15 [root@nginx2 nginx-1.12.2]# nginx -t 16 nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok 17 nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful 18 19 开启Nginx,查看端口号 20 [root@nginx2 nginx-1.12.2]# nginx 21 [root@nginx2 nginx-1.12.2]# netstat -anpt | grep nginx 22 tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 16640/nginx: master 23 24 设置网页内容并测试 25 [root@nginx2 nginx-1.12.2]# echo "web2" >/usr/local/nginx/html/index.html 26 [root@nginx2 nginx-1.12.2]# curl http://localhost 27 web2
4.5、配置Haproxy服务器
1 安装Haproxy环境 2 [root@haproxy ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make pcre-devel bzip2-devel 3 4 解压缩，编译安装 5 [root@haproxy ~]# tar zxf haproxy-1.4.24.tar.gz 6 [root@haproxy ~]# cd haproxy-1.4.24/ 7 [root@haproxy haproxy-1.4.24]# uname -r 8 3.10.0-693.el7.x86_64 9 [root@haproxy haproxy-1.4.24]# make TARGET=linux26 10 [root@haproxy haproxy-1.4.24]# make install 11 12 创建目录 13 [root@haproxy haproxy-1.4.24]# mkdir /etc/haproxy 14 [root@haproxy haproxy-1.4.24]# cp examples/haproxy.cfg /etc/haproxy/ 15 16 修改配置文件 17 [root@haproxy haproxy-1.4.24]# vi /etc/haproxy/haproxy.cfg 18 ####将文件里下面两行注释#### 19 #chroot /usr/share/haproxy 20 #redispatch 21 ####将所有listen删除，增加下面的内容#### 22 ......省略部分内容 23 listen webcluster 0.0.0.0:80 24 option httpchk GET /index.html 25 balance roundrobin 26 server web1 20.0.0.20:80 check inter 2000 fall 3 27 server web2 20.0.0.30:80 check inter 2000 fall 3 28 29 优化路径并开启服务 30 [root@haproxy haproxy-1.4.24]# cp examples/haproxy.init /etc/init.d/haproxy 31 [root@haproxy haproxy-1.4.24]# vi /etc/init.d/haproxy 32 [root@haproxy haproxy-1.4.24]# chmod 755 /etc/init.d/haproxy 33 [root@haproxy haproxy-1.4.24]# chkconfig --add /etc/init.d/haproxy 34 [root@haproxy haproxy-1.4.24]# ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy 35 [root@haproxy haproxy-1.4.24]# systemctl start haproxy 36 [root@haproxy haproxy-1.4.24]# systemctl status haproxy.service
4.6、测试
4.7、配置日志功能
4.7.1、再Haproxy服务器上配置
1 修改配置文件 2 [root@haproxy haproxy]# vi /etc/haproxy/haproxy.cfg 3 #修改global下面两项 4 log /dev/log local0 info 5 log /dev/log local0 notice 6 7 再rsyslog.d下面创建一个目录 8 [root@haproxy haproxy-1.4.24]# touch /etc/rsyslog.d/haproxy.conf 9 [root@haproxy haproxy-1.4.24]# vi /etc/rsyslog.d/haproxy.conf 10 if ($programname == \'haproxy\' and $syslogseverity-text == \'info\') 11 then -/var/log/haproxy/haproxy-info.log 12 &~ 13 if ($programname == \'haproxy\' and $syslogseverity-text == \'notice\') 14 then -/var/log/haproxy/haproxy-notice.log 15 &~ 16 17 重启服务 18 [root@haproxy log]# systemctl restart haproxy.service 19 [root@haproxy log]# systemctl restart rsyslog.service 20 21 查看日志目录 22 [root@haproxy rsyslog.d]# cd /var/log 23 [root@haproxy log]# ll 24 drwx------. 2 root root 56 11月 5 16:26 haproxy
4.7.2、访问网页
4.7.3、查看日志内容
1 [root@haproxy haproxy]# cat haproxy-info.log 2 Nov 5 16:25:24 haproxy haproxy[15653]: 20.0.0.1:53977 [05/Nov/2020:16:25:15.723] webcluster webcluster/web1 0/0/0/1/9089 304 356 - - ---- 0/0/0/0/0 0/0 "GET / HTTP/1.1" 3 Nov 5 16:25:47 haproxy haproxy[15653]: 20.0.0.1:53978 [05/Nov/2020:16:25:32.515] webcluster webcluster/web2 0/0/0/0/14663 200 239 - - ---- 0/0/0/0/0 0/0 "GET / HTTP/1.1" 4 [root@haproxy haproxy]# cat haproxy-notice.log 5 Nov 5 16:24:22 haproxy haproxy[15652]: Proxy webcluster started. 6 Nov 5 16:24:22 haproxy haproxy[15652]: Proxy webcluster started.