LB集群之Haproxy浅析及实现http动静分离及mysql负载
一、HAProxyHAProxy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运行在当前的硬件上，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当前的架构中， 同时可以保护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。
HAProxy支持从4层至7层的网络交换，即覆盖所有的TCP协议。就是说，Haproxy 甚至还支持 Mysql 的均衡负载。
Nginx，ApacheProxy，lighttpd，Cheroke 等，带反向代理均衡负载的产品，都是 Web 服务器，但是他们自己能够提供静态(html,jpg,gif..)或动态(php,cgi..)文件的传输以及处理。
但 HAProxy 仅仅，而且专门是一款的用于均衡负载的应用代理。其自身并不能提供http服务。
HAProxy拥有非常不错的服务器健康检查功能，还有专门的系统状态监控页面，当其代理的后端服务器出现故障, HAProxy会自动将该服务器摘除，故障恢复后再自动将该服务器加入。
http://s3.运维网.com/wyfs02/M02/28/82/wKiom1N6AaOxLaBaAADcPnspqkI156.jpg
二、HAProxy特点
[*] 只专注负载均衡
[*] 强大的服务器健康检查功能，支持自动添加与排除服务器
[*] 自带强大的系统状态监控页面支持虚拟主机
[*] 支持对Mysql读进行负载均衡，对后端的MySQL节点进行检测和负载均衡。(后端的MySQL slaves超过10台时性能不如LVS，此时建议LVS+Keepalived)
[*] 比Nginx有更出色的负载均衡速度，并发处理上也优于Nginx
[*] 支持全透明代理
[*] 支持连接拒绝
[*] 支持会话保持和七层处理
三、HAProxy负载均衡调度算法
1.roundrobin ：
[*] 加权轮询；
[*] 动态算法，这表示支持服务器活动时修改其权重，服务器下线后重新上线时支持慢启动；
[*] 不过，每个后端服务器仅能最多接受4128个连接；
2.static-rr ：
[*] 加权轮询；
[*] 静态，不支持服务器活动时修改，需要重启服务才能生效；
[*] 后端服务器连接数上没有限制；
3.leastconn ：
[*] 最少连接者先处理，新的连接请求被派发至具有最少连接数目的后端服务器；
[*] 动态，可以在运行时调整其权重，慢启动；(推荐较长时间会话服务，使用此算法)
4.source ：
[*] 同一个客户端IP的请求由同一服务器处理，实现session保持；
[*] 默认为静态，支持使用hash-type调整为动态；
[*] 实现方式为，源地址进行hash运算，并由后端服务器的权重总数相除后派发至相应的服务器，若权重总数发生变化，如服务器宕机或添加新服务器，可能调度至不同服务器，session将无法保持；常用于负载均衡无cookie功能的基于TCP的协议；
5.uri ：
[*] 同一个URI的请求由同一服务器处理；
[*] 默认为静态算法，支持使用hash-type调整为动态；
[*] 实现方式为，对URI的左半部分(“问题”标记之前的部分)或整个URI进行hash运算，并由服务器的总权重相除后派发至相应的服务器，若权重总数发生变化，可能调度至不同服务器；
[*] 常用于代理缓存或反病毒代理以提高缓存的命中率；
6.url_param ：
[*] 确保同一个用户ID的请求将被送往同一个特定的服务器；
[*] 默认为静态算法，支持使用hash-type调整为动态；受限于权重；
[*] 若请求中没有出现指定的参数或没有有效值，则使用轮询；
7.hdr ()：
[*] 通过指定的HTTP首部将会被检索，根据HTTP请求头来锁定每一次HTTP请求；
[*] 默认为静态方法， 先对做hash计算然后 hash/weight计算，支持使用hash-type调整为动态；
[*] 受限于权重；
[*] 若相应的首部中没有出现指定的参数或没有有效值，则使用轮训；
8.rdp-cookie(name)：
[*] 表示根据cookie(name)来锁定并哈希每一次TCP请求，使同一个用户（或同一个会话ID）总是发送同一个特定的服务器；
[*] 默认为静态算法，支持使用hash-type调整为动态；受限于权重；
[*] 如果没有cookie，则使用轮询；
四、HAProxy配置文件解析
[*] 配置文件格式
HAProxy主要包括：
[*] "global"段，全局配置参数，参数为进程级别的参数，且通常与其运行的OS相关。
[*] proxy相关配置段，包括"defaults","listen","frontend"，"backend"；
"defaults"段用于为所有其它配置段提供默认参数，这配置默认配置参数可由下一个“defaults”所重新设定。
"frontend"段用于定义一系列监听的套接字，这些套接字可接受客户端请求并与之建立连接。
"backend"段用于定义一系列“后端”服务器，代理将会将对应客户端的请求转发至这些服务器。
"listen"段通过关联“前端”和“后端”定义了一个完整的代理，通常只对TCP流量有用。
2. 主配置文件 haproxy.cfg 解析
global
log 127.0.0.1 local2
chroot /var/lib/haproxy #修改haproxy的工作目录至指定的目录并在放弃权限之前执行chroot()操作，
#可以提升haproxy的安全级别，要确保指定的目录为空目录且任何用户均不能有写权限；
pidfile /var/run/haproxy.pid #将所有进程的pid写入文件启动进程的用户必须有权限访问此文件。
maxconn 4000 #最大连接数，默认4000
user haproxy #用户
group haproxy #组
daemon #让haproxy以守护进程的方式工作于后台，其等同于haproxy命令“-D”选项的功能，
#当然，也可以在命令行中以“-db”选项将其禁用；
# turn on stats unix socket#unix socket 文件
stats socket /var/lib/haproxy/stats
#---------------------------------------------------------------------
# common defaults that all the 'listen' and 'backend' sections will
# use if not designated in their block
#默认的全局设置，这些参数可以被利用配置到frontend，backend，listen段
#---------------------------------------------------------------------
defaults
mode http #默认的模式mode { tcp|http|health }，tcp是4层，http是7层，health只会返回OK
log global#采用全局定义的日志
option httplog #日志类别http日志格式
option dontlognull #不记录健康检查的日志信息
option http-server-close #当客户端超时时，允许服务器关闭连接
option forwardfor except 127.0.0.0/8#在响应头部加入forwardfor，但不记录本机转发的日志
option redispatch#在使用基于cookie的会话保持时，使用此项
#一旦后端某一server宕机时，能够将其会话
#重新派发到其它的upstream server
retries 3 #3次连接失败就认为服务不可用，也可以通过后面设置
timeout http-request 10s #请求超时
timeout queue 1m #队列超时
timeout connect 10s #连接超时
timeout client 1m #客户端连接超时
timeout server 1m #服务器连接超时
timeout http-keep-alive10s #长连接超时
timeout check 10s #检查超时
maxconn 3000 #最大并发连接数
#---------------------------------------------------------------------
# main frontend which proxys to the backends #frontend 与backends代理配置
#---------------------------------------------------------------------
frontendmain *:5000
#acl策略配置
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#满足策略要求，则响应策略定义的backend页面
default_backend app #不满足则响应backend的默认页面
#---------------------------------------------------------------------
# static backend for serving up images, stylesheets and such #定义使用静态文件
#---------------------------------------------------------------------
backend static #后端静态服务器
balance roundrobin #负载均衡模式轮询
server static 127.0.0.1:4331 check #服务器定义
#---------------------------------------------------------------------
# round robin balancing between the various backends
#---------------------------------------------------------------------
backend app #非静态的文件服务器
balance roundrobin #负载均衡模式轮询
serverapp1 127.0.0.1:5001 check #服务器定义，check进行健康检查
serverapp2 127.0.0.1:5002 check
serverapp3 127.0.0.1:5003 check
serverapp4 127.0.0.1:5004 check
四、简单的haproxy动静分离的部署
[*] 拓扑结构
node1：HAProxy(172.16.1.1)
node2：static-server(httpd: 172.16.1.11)
node3：dynamic-server(httpd: 172.16.1.12)
haproxy配置
global
log 127.0.0.1 local2
chroot /var/lib/haproxy
pidfile /var/run/haproxy.pid
maxconn 4000
user haproxy
group haproxy
daemon
# turn on stats unix socket
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 10000 #最大并发连接数
frontendproxy *:80 #前端代理
acl url_static path_beg -i /static /images /javascript /stylesheets
acl url_static path_end -i .html .jpg .gif .png .css .js
acl dynamic_contentpath_end -i .php
use_backend static if url_static
default_backend dynamic
#---------------------------------------------------------------------
# static backend for serving up images, stylesheets and such
#---------------------------------------------------------------------
backend static #后端静态服务器
balance roundrobin
server web1172.16.1.11:80 inter 3000 rise 2 fall 3 check maxconn 5000
backend dynamic #后端动态服务器
balance roundrobin
server web2172.16.1.12:80 inter 3000 rise 2 fall 3 check maxconn 5000
listen statistics
mode http
bind *:8080 #把stats页面绑定到8080端口
stats enable #开启stats功能
stats auth hoo:hoo #认证的用户名和密码
stats uri /admin?stats #指定uri访问路径
stats realm Haproxy\ Statistics#定义显示文字
stats hide-version #为了安全（版本bug），隐藏版本信息
stats admin if TRUE #如果认证通过了就允许管理
stats refresh 5s #页面5秒刷新一次
acl allow src 172.16.0.0/16 #定义访问控制列表
tcp-request content accept if allow
tcp-request content reject 3. httpd配置
a. node2 配置
# yum install httpd -y
# echo \welcom to web1\ > /var/www/html/index.html
# service httpd start b. node3 配置
# yum install httpd -y
# vim /var/www/html/index.html
welcom to web2
# service httpd start 4. 配置haproxy日志
a.配置日志系统
# vim /etc/sysconfig/rsyslog# Options for rsyslogd
# Syslogd options are deprecated since rsyslog v3.
# If you want to use them, switch to compatibility mode 2 by "-c 2"
#明显已有提示
# See rsyslogd(8) for more details
SYSLOGD_OPTIONS="-c 2 -r" b.增加日志设备
# vim /etc/rsyslog.conf
#添一行
local2.* /var/log/haproxy.log c.重启日志服务
# service rsyslog restart 5.启动服务
node1
# haproxy -c -f /etc/haproxy/haproxy.cfg//检查配置文件
# service haproxy start
# netstat -tunlp | grep :80 6.测试服务
a.在web1（172.16.1.11）的网页目录下，随意放一张图pic.jpg
b.请求172.16.1.1/pic.jpg
图片显示
c.请求172.16.1.1
显示phpinfo()函数信息
d.haproxy统计页面输出
请求：172.16.1.1:8080/admin?status
输入帐号，密码即可访问
五、简单的基于HAProxy的MySQL服务的负载均衡
与http服务多大区别，只需改变mode合port,同时根据业务不同调整时间和连接数。
配置文件：
global
log 127.0.0.1 local2
chroot /var/lib/haproxy
pidfile /var/run/haproxy.pid
maxconn 4000
user haproxy
group haproxy
daemon
defaults
mode tcp
#基于四层
log global
option httplog
option dontlognull
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 600
listen statistics
mode http
bind *:1080
stats enable
stats hide-version
stats uri /admin?stats
stats realm Haproxy\ Statistics
stats auth hoo:hoo
stats admin if TRUE
frontend mysqlproxy
bind *:3306
mode tcp
log global
default_backend mysqlservers
backend mysqlservers
balance leastconn
server dbser1 172.16.1.11:3306 check port 3306 intval 2 rise 1 fall 2 maxconn 300
server dbser2 172.168.1.12:3306 check port 3306 intval 2 rise 1 fall 2 maxconn 300
页:
[1]