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Centos7安装haproxy2.7实现4层与7层负载均衡

一,集群方案简介

1,集群

1.1 负载均衡集群

lvs 四层负载nginx 4层负载,七层负载 haproxy 四层或七层负载slb 云主机服务,付费F5 硬件设备,付费

1.2 高可用集群

keepalived

2,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。HAProxy是一个免费的负载均衡软件,可以运行于大部分主流的Linux操作系统上。HAProxy提供了L4(TCP)和L7(HTTP)两种负载均衡能力,具备丰富的功能。HAProxy的社区非常活跃,版本更新快速。最关键的是,HAProxy具备媲美商用负载均衡器的性能和稳定性。

3,HAProxy的核心能力和关键特性

3.1 HAProxy的核心功能

  • 负载均衡:L4和L7两种模式,支持RR/静态RR/LC/IP Hash/URI Hash/URL_PARAM Hash/HTTP_HEADER Hash等丰富的负载均衡算法
  • 健康检查:支持TCP和HTTP两种健康检查模式
  • 会话保持:对于未实现会话共享的应用集群,可通过Insert Cookie/Rewrite Cookie/Prefix Cookie,以及上述的多种Hash方式实现会话保持
  • SSL:HAProxy可以解析HTTPS协议,并能够将请求解密为HTTP后向后端传输
  • HTTP请求重写与重定向
  • 监控与统计:HAProxy提供了基于Web的统计信息页面,展现健康状态和流量数据。基于此功能,使用者可以开发监控程序来监控HAProxy的状态

3.2 HAProxy的关键特性

3.2.1 性能
  • 采用单线程、事件驱动、非阻塞模型,减少上下文切换的消耗,能在1ms内处理数百个请求。并且每个会话只占用数KB的内存。
  • 大量精细的性能优化,如O(1)复杂度的事件检查器、延迟更新技术、Single-buffereing、Zero-copy forwarding等等,这些技术使得HAProxy在中等负载下只占用极低的CPU资源。
  • HAProxy大量利用操作系统本身的功能特性,使得其在处理请求时能发挥极高的性能,通常情况下,HAProxy自身只占用15%的处理时间,剩余的85%都是在系统内核层完成的。
  • 单个HAProxy进程的处理能力突破了10万请求/秒,并轻松占满了10Gbps的网络带宽。
3.2.2 稳定性

作为建议以单进程模式运行的程序,HAProxy对稳定性的要求是十分严苛的。HAProxy在13年间从未出现过一个会导致其崩溃的BUG,HAProxy一旦成功启动,除非操作系统或硬件故障,否则就不会崩溃。

二,HaProxy配置

 

1,环境介绍

应用名称负载均衡IP负载均衡服务端口HAproxy工作模式后端IP后端服务端口后端服务软件主机系统 
haproxy192.168.1.2478087四层tcp192.168.1.2528081 ,8082redisCentos7 
haproxy192.168.1.2478088七层http192.168.1.2526379,6380nginxCentos7 
haproxy192.168.1.2478089/stats监控页面   Centos7 

这里 192.168.1.252主机已经安装好docker环境,使用docker安装了两个nginx,两个redis。

haproxy 通过代理tcp端口8087负载到redis,通过http 8088 负载到nginx。8089端口使用监控页面。

 

2,编译过程

2.1 系统最小化安装与配置

2.2 日志配置

 

3,配置文件解析

 

4,服务脚本

 

三,配置选项解析

1,haproxy配置文件haproxy.cfg

 

2,global配置参数说明

 

3,proxies配置

 

4,proxies配置-defaults

5,proxies配置-listen简化版配置

 

6,proxies配置-fronted

 

7,proxies配置-backend

 

四,HAProxy关键配置详解

总览

HAProxy的配置文件共有5个域

  • global:用于配置全局参数
  • default:用于配置所有frontend和backend的默认属性
  • frontend:用于配置前端服务(即HAProxy自身提供的服务)实例
  • backend:用于配置后端服务(即HAProxy后面接的服务)实例组
  • listen:frontend+backend的组合配置,可以理解成更简洁的配置方法

global域的关键配置

  • daemon:指定HAProxy以后台模式运行,通常情况下都应该使用这一配置
  • user [username] :指定HAProxy进程所属的用户
  • group [groupname] :指定HAProxy进程所属的用户组
  • log [address] [device] [maxlevel] [minlevel]:日志输出配置,如log 127.0.0.1 local0 info warning,即向本机rsyslog或syslog的local0输出info到warning级别的日志。其中[minlevel]可以省略。HAProxy的日志共有8个级别,从高到低为emerg/alert/crit/err/warning/notice/info/debug
  • pidfile :指定记录HAProxy进程号的文件绝对路径。主要用于HAProxy进程的停止和重启动作。
  • maxconn :HAProxy进程同时处理的连接数,当连接数达到这一数值时,HAProxy将停止接收连接请求

frontend域的关键配置

  • acl [name] [criterion] [flags] [operator] [value]:定义一条ACL,ACL是根据数据包的指定属性以指定表达式计算出的true/false值。如"acl url_ms1 path_beg -i /ms1/"定义了名为url_ms1的ACL,该ACL在请求uri以/ms1/开头(忽略大小写)时为true
  • bind [ip]:[port]:frontend服务监听的端口
  • default_backend [name]:frontend对应的默认backend
  • disabled:禁用此frontend
  • http-request [operation] [condition]:对所有到达此frontend的HTTP请求应用的策略,例如可以拒绝、要求认证、添加header、替换header、定义ACL等等。
  • http-response [operation] [condition]:对所有从此frontend返回的HTTP响应应用的策略,大体同上
  • log:同global域的log配置,仅应用于此frontend。如果要沿用global域的log配置,则此处配置为log global
  • maxconn:同global域的maxconn,仅应用于此frontend
  • mode:此frontend的工作模式,主要有http和tcp两种,对应L7和L4两种负载均衡模式
  • option forwardfor:在请求中添加X-Forwarded-For Header,记录客户端ip
  • option http-keep-alive:以KeepAlive模式提供服务
  • option httpclose:与http-keep-alive对应,关闭KeepAlive模式,如果HAProxy主要提供的是接口类型的服务,可以考虑采用httpclose模式,以节省连接数资源。但如果这样做了,接口的调用端将不能使用HTTP连接池
  • option httplog:开启httplog,HAProxy将会以类似Apache HTTP或Nginx的格式来记录请求日志
  • option tcplog:开启tcplog,HAProxy将会在日志中记录数据包在传输层的更多属性
  • stats uri [uri]:在此frontend上开启监控页面,通过[uri]访问
  • stats refresh [time]:监控数据刷新周期
  • stats auth [user]:[password]:监控页面的认证用户名密码
  • timeout client [time]:指连接创建后,客户端持续不发送数据的超时时间
  • timeout http-request [time]:指连接创建后,客户端没能发送完整HTTP请求的超时时间,主要用于防止DoS类攻击,即创建连接后,以非常缓慢的速度发送请求包,导致HAProxy连接被长时间占用
  • use_backend [backend] if|unless [acl]:与ACL搭配使用,在满足/不满足ACL时转发至指定的backend

backend域的关键配置

  • acl:同frontend域
  • balance [algorithm]:在此backend下所有server间的负载均衡算法,常用的有roundrobin和source,完整的算法说明见官方文档configuration.html#4.2-balance
  • cookie:在backend server间启用基于cookie的会话保持策略,最常用的是insert方式,如cookie HA_STICKY_ms1 insert indirect nocache,指HAProxy将在响应中插入名为HA_STICKY_ms1的cookie,其值为对应的server定义中指定的值,并根据请求中此cookie的值决定转发至哪个server。indirect代表如果请求中已经带有合法的HA_STICK_ms1 cookie,则HAProxy不会在响应中再次插入此cookie,nocache则代表禁止链路上的所有网关和缓存服务器缓存带有Set-Cookie头的响应。
  • default-server:用于指定此backend下所有server的默认设置。具体见下面的server配置。
  • disabled:禁用此backend
  • http-request/http-response:同frontend域
  • log:同frontend域
  • mode:同frontend域
  • option forwardfor:同frontend域
  • option http-keep-alive:同frontend域
  • option httpclose:同frontend域
  • option httpchk [METHOD] [URL] [VERSION]:定义以http方式进行的健康检查策略。如option httpchk GET /healthCheck.html HTTP/1.1
  • option httplog:同frontend域
  • option tcplog:同frontend域
  • server [name] [ip]:[port] [params]:定义backend中的一个后端server,[params]用于指定这个server的参数,常用的包括有:

check:指定此参数时,HAProxy将会对此server执行健康检查,检查方法在option httpchk中配置。同时还可以在check后指定inter, rise, fall三个参数,分别代表健康检查的周期、连续几次成功认为server UP,连续几次失败认为server DOWN,默认值是inter 2000ms rise 2 fall 3cookie [value]:用于配合基于cookie的会话保持,如cookie ms1.srv1代表交由此server处理的请求会在响应中写入值为ms1.srv1的cookie(具体的cookie名则在backend域中的cookie设置中指定)maxconn:指HAProxy最多同时向此server发起的连接数,当连接数到达maxconn后,向此server发起的新连接会进入等待队列。默认为0,即无限maxqueue:等待队列的长度,当队列已满后,后续请求将会发至此backend下的其他server,默认为0,即无限weight:server的权重,0-256,权重越大,分给这个server的请求就越多。weight为0的server将不会被分配任何新的连接。所有server默认weight为1

  • timeout connect [time]:指HAProxy尝试与backend server创建连接的超时时间
  • timeout check [time]:默认情况下,健康检查的连接+响应超时时间为server命令中指定的inter值,如果配置了timeout check,HAProxy会以inter作为健康检查请求的连接超时时间,并以timeout check的值作为健康检查请求的响应超时时间
  • timeout server [time]:指backend server响应HAProxy请求的超时时间

default域

上文所属的frontend和backend域关键配置中,除acl、bind、http-request、http-response、use_backend外,其余的均可以配置在default域中。default域中配置了的项目,如果在frontend或backend域中没有配置,将会使用default域中的配置。

listen域

listen域是frontend域和backend域的组合,frontend域和backend域中所有的配置都可以配置在listen域下

定义ACL匹配规范

 



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