HAproxy实现从入门到进阶-创新互联

HAproxy

LB Cluster (负载均衡 集群)

四层

lvs、nginx（stream模块）、haproxy

七层

http：nginx（http、ngx_http_upstream）、haproxy（mode http），httpd，ats、perlbal,pound

官方文档：http://cbonte.github.io/haproxy-dconv/

使用yum安装 haproxy 光盘收录的版本即可

以HAProxy 1.5为例

主程序：/usr/sbin/haproxy

主配置文件：/etc/haproxy/haproxy.cfg

配置端分为2段·

global：全局配置段

进程及安全配置相关的参数

性能调整相关参数

Debug参数

proxies：代理配置段

default：frontend，listen，backend提供默认配置：

其中

frontend：前端，相当于nginx，server{ }

backend ：后端，相当于nginx，upstream { }

listen：  同时用于前端和后端

实现1.1使用haproxy配制简单的负载均衡集群

这里使用三台主机

172.18.10.10，使用yum安装httpd，并配置基本网页内容，启动httpd服务

[root@localhost ~]# yum install -y httpd

[root@localhost ~]# vim /var/www/html/index.html

Server1 172.18.10.10

root@localhost ~]# ss -tnl

State    Recv-Q Send-Q                Local Address:Port                 Peer Address:Port

LISTEN    0    128                       :::80                       :::*

LISTEN    0    128                       :::22                       :::*

LISTEN    0    128                        *:22                        *:*

LISTEN    0    100                       ::1:25                       :::*

LISTEN    0    100                    127.0.0.1:25

172.18.10.11，使用yum安装httpd，并配置基本网页内容，启动httpd服务

[root@localhost ~]# yum install -y httpd

[root@localhost ~]# vim /var/www/html/index.html

Server1 172.18.10.11

root@localhost ~]# ss -tnl

State    Recv-Q Send-Q                Local Address:Port                 Peer Address:Port

LISTEN    0    128                       :::80                       :::*

LISTEN    0    128                       :::22                       :::*

LISTEN    0    128                        *:22                        *:*

LISTEN    0    100                       ::1:25                       :::*

LISTEN    0    100                    127.0.0.1:25

172.18.200.100,使用yum安装haproxy，编辑haproxy.cfg文件

[root@localhost haproxy]# vim haproxy.cfg

将frontend断和backend段做如下修改

frontend  web

    bind *:80

    default_backend     websrvs

backend  websrvs

    balance roundrobin

    server srv1 172.18.10.10:80 check

    server srv2 172.18.10.11:80 check

启动haproxy服务

[root@localhost haproxy]# service haproxy start

使用curl命令访问测试

[root@localhost ~]# for i in {1..10};do curl http://172.18.200.100;done

Server1 172.18.10.10

Server2 172.18.10.11

Server1 172.18.10.10

Server2 172.18.10.11

Server1 172.18.10.10

Server2 172.18.10.11

Server1 172.18.10.10

Server2 172.18.10.11

Server1 172.18.10.10

Server2 172.18.10.11

结论，实现haproxy简单的LB Cluster。调度规则默认为rr（轮询）调度

实验1.2在原来基础上添加mysql服务，并实现负载均衡调度

首先在两台后端backend服务器上安装mysql，并启动服务，配置mysql相关参数，测试mysql链接是否正常

[root@BYQ ~]#service mysqld start

Starting mysqld:                      [  OK  ]

mysql> select user();

+----------------+

| user()     |

+----------------+

| root@localhost |

+----------------+

1 row in set (0.00 sec)

mysql> grant all on mydb.* to 'test'@'%' identified by 'testpass';

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

在客户端主机上测试mysql的的链接是否正常

[root@localhost ~]# mysql -utest -ptestpass -h272.18.10.10

Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.

Your MySQL connection id is 5

Server version: 5.1.73 Source distribution

Copyright (c) 2000, 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its

affiliates. Other names may be trademarks of their respective

owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql>

[root@localhost ~]# mysql -utest -ptestpass -h272.18.10.11

Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.

Your MySQL connection id is 7

Server version: 5.1.73 Source distribution

Copyright (c) 2000, 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its

affiliates. Other names may be trademarks of their respective

owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql>

两台后端主机mysql连接均正常

接下来在haproxy服务器端进行配置

[root@localhost ~]# cd /etc/haproxy/

[root@localhost haproxy]# ls

haproxy.cfg  haproxy.cfg.bak

[root@localhost haproxy]# cp haproxy.cfg{,.web}

[root@localhost haproxy]# ls

haproxy.cfg  haproxy.cfg.bak  haproxy.cfg.web

[root@localhost haproxy]# vim haproxy.cfg

frontend  web

    mode   tcp

    bind *:3306

    default_backend     websrvs

backend  websrvs

    balance leastconn

    server mysql1 172.18.10.10:3306 check

    server mysql2 172.18.10.11:3306 check

简单配置完毕

实验1.3配置haproxy rslog

[root@localhost ~]# vim /etc/rsyslog.conf

# Save boot messages also to boot.log

local7.*                         /var/log/boot.log

local2.*                         /var/log/haproxy.log

# Provides UDP syslog reception ##表示载入UDP模式，并监听在514端口

$ModLoad imudp

$UDPServerRun 514

保存退出并重启动rsyslog服务，查看日志监听端口是否启动

[root@localhost ~]# service rsyslog restart

Shutting down system logger:                [  OK  ]

Starting system logger:                   [  OK  ]

[root@localhost ~]# ss -unl

State    Recv-Q Send-Q           Local Address:Port            Peer Address:Port

UNCONN   0    0                   *:514                  *:*

UNCONN   0    0                   *:57263                 *:*

UNCONN   0    0                   :::514                 :::*

实验1.4配置source算法实现hash-type绑定

编辑haproxy.cfg,更改添加如下配置

backend  websrvs

    balance source

    server srv1 172.18.10.10:80 check

    server srv2 172.18.10.11:80 check

    hash-type map-based

重启服务

[root@localhost haproxy]# service haproxy restart

Stopping haproxy:                      [  OK  ]

Starting haproxy:                      [  OK  ]

在客户端测试

[root@localhost ~]# for i in {1..10};do curl http://172.18.200.100;done

Backend Server 2 172.18.10.11

Backend Server 2 172.18.10.11

Backend Server 2 172.18.10.11

Backend Server 2 172.18.10.11

Backend Server 2 172.18.10.11

Backend Server 2 172.18.10.11

Backend Server 2 172.18.10.11

Backend Server 2 172.18.10.11

Backend Server 2 172.18.10.11

Backend Server 2 172.18.10.11

实验1.5配置uri算法提高命中。绑定一致性hash consistent

编辑haproxy.cfg文件

backend  websrvs

    balance uri

    server srv1 172.18.10.10:80 check

    server srv2 172.18.10.11:80 check

    hash-type consistent

保存退出重启服务，结论不管哪台服务器，只要uri相同，便访问同一个后端主机，若uri不同也另当别论

例如随机在两台后端主机生成20个页面文件

[root@localhost ~]# for i in {1..20};do echo "Test Page $i (BE 1)" > /var/www/html/test$i.html;done

[root@localhost ~]# for i in {1..20};do echo "Test Page $i (BE 2)" > /var/www/html/test$i.html;done

在客户端请求，则发现test1在BE1，而test2在BE2

[root@localhost ~]# for i in {1..10};do curl http://172.18.200.100/test1.html;done

Test Page 1 (BE 1)

Test Page 1 (BE 1)

Test Page 1 (BE 1)

Test Page 1 (BE 1)

Test Page 1 (BE 1)

Test Page 1 (BE 1)

Test Page 1 (BE 1)

Test Page 1 (BE 1)

Test Page 1 (BE 1)

Test Page 1 (BE 1)

[root@localhost ~]# for i in {1..10};do curl http://172.18.200.100/test2.html;done

Test Page 2 (BE 1)

Test Page 2 (BE 1)

Test Page 2 (BE 1)

Test Page 2 (BE 1)

Test Page 2 (BE 1)

Test Page 2 (BE 1)

Test Page 2 (BE 1)

Test Page 2 (BE 1)

Test Page 2 (BE 1)

Test Page 2 (BE 1)

因此得出结论和绑定的客户端没关系，只和绑定的uri有关系，因此能够极大的提高缓存命中率

实验1.6采用roundrobin调度规则，且增加权重 进行测试

编辑haproxy.cfg

backend  websrvs

    balance     roundrobin

    server srv1 172.18.10.10:80 check weigth 2

    server srv2 172.18.10.11:80 check weigth 1

    hash-type    consistent

保存并退出

重启服务

[root@localhost haproxy]# service haproxy restart

Stopping haproxy:                      [  OK  ]

Starting haproxy:                      [  OK  ]

在客户端访问同一个URL

[root@localhost ~]# for i in {1..10};do curl http://172.18.200.100/test5.html;done

Test Page 5 (BE 2)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 2)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 2)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 2)

将其中一个服务器下线，等3秒 实现fall （默认三秒）

[root@localhost ~]# for i in {1..10};do curl http://172.18.200.100/test5.html;done

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 1)

再将下线的服务器上线，等2秒，实现rise （默认两秒）恢复轮询

[root@localhost ~]# for i in {1..10};do curl http://172.18.200.100/test5.html;done

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 2)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 2)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 1)

Test Page 5 (BE 2)

Test Page 5 (BE 1)

结论：实现健康状态检查

也可以自己设置 check inter（时间间隔） rise 次数 fall 次数 和 maxconn（大并发连接数）、 以及backlog（后援队列不指定值的话，就用maxconn的值代替），如下所示

backend  websrvs

    balance     roundrobin

    server srv1 172.18.10.10:80 check inter 1000 rise 1 fall 2 maxconn 2000 weight 2

    server srv2 172.18.10.11:80 check weight 1

    hash-type    consistent

实验1.7，将第一个后端主机标记为backup或者disabled，在第二个后端主机上使用redir重定向到百度的url上去

backend  websrvs

    balance     roundrobin

    server srv1 172.18.10.10:80 check inter 1000 rise 1 fall 2 maxconn 2000 weight 2 disabled

    server srv2 172.18.10.11:80 check weight 1 redir http://www.baidu.com/

    hash-type    consistent

访问172.18.200.100.页面跳转至百度主页

实验1.8 开启haproxy stats 页面，并且调试各参数

开启stats页面，在backend 配置段添加 stats enable

backend  websrvs

    balance     roundrobin

    server srv1 172.18.10.10:80 check inter 1000 rise 1 fall 2 maxconn 2000 weight 2 backup

    server srv2 172.18.10.11:80 check weight 1 redir http://www.baidu.com/

    hash-type    consistent

    stats enable

重启服务

这样便开启了stats页面

其中stats页面是有默认值的，默认值如下

- stats uri  : /haproxy?stats

- stats realm : "HAProxy Statistics"

- stats auth  : no authentication

- stats scope : no restriction

在浏览器输入http://172.18.200.100/haproxy?stats，则登录状态页面显示

修改stats uri的默认值

frontend  web

    bind *:80

    default_backend     websrvs

    stats enable

    stats uri /haadim?admin

backend  websrvs

    balance     roundrobin

    server srv1 172.18.10.10:80 check inter 1000 rise 1 fall 2 maxconn 2000 weight 2

    server srv2 172.18.10.11:80 check weight 1

    hash-type    consistent

保存退出重启服务

在浏览器输入http://172.18.200.100/haadmin?admin，才能再次显示状态页面

实验1.9 为stats页面添加用户名密码访问认证

frontend  web

    bind *:80

    default_backend     websrvs

    stats enable

    stats uri    /haadmin?admin

    stats realm   "Stats\ Web"     ##（提示标题）

    stats auth    admin1:admin1

    stats auth    admin2:admin2

    stats auth    admin3:admin3

保存退出并重启服务

在浏览器输入http://172.18.200.100/haadmin?admin，需要输入用户名和密码才能使用

而且可以启用登录用户管理

frontend  web

    bind *:80

    default_backend     websrvs

    stats enable

    stats uri    /haadmin?admin

    stats realm   "Stats\ Web"

    stats auth    admin1:admin1

    stats auth    admin2:admin2

    stats auth    admin3:admin3

    stats admin if TRUE

表示如果验证成功，就可以一直设置相应的参数

保存，并且退出

重启haproxy服务

刷新刚才的页面，则会现在后端的模块下面显示可操作的会话框

Choose the action to perform on the checked servers :   Apply

在Apply的下拉框中会有许多选项，可以控制后端的服务器状态

也可以直接专门定义一个端口，让stats监听在一个端口上，以后只能通过该端口访问stats页面

frontend  web

    bind *:80

    default_backend     websrvs

listen stats :10086

    stats enable

    stats uri    /haadmin?admin

    stats realm   "Stats\ Web"

    stats auth    admin1:admin1

    stats auth    admin2:admin2

    stats auth    admin3:admin3

    stats admin if TRUE

在浏览器输入http://172.18.200.100:10086/haadmin?admin 通过用户验证，访问

还可以隐藏haproxy版本信息

stats hide-version

还可以自动刷新，以及显示具体信息

stats refresh

stats show-desc

stats show-legends

stats show-node

实验2.0,显示前端大连接数maxconn

frontend  web

    bind *:80

    maxconn 4000

    default_backend     websrvs

实验2.1，代理ssh服务 实现mode tcp模式的验证

backend app

  balance   roundrobin

  server  app1 127.0.0.1:5001 check

  server  app2 127.0.0.1:5002 check

  server  app3 127.0.0.1:5003 check

  server  app4 127.0.0.1:5004 check

listen sshsrvs :10088

    mode       tcp

    maxconn     20

    balance     leastconn

    server      sshsrv1 172.18.10.10:22 check

    server      sshsrv2 172.18.10.11:22 check

在客户端使用[root@localhost ~]# ssh -p 10088 root@172.18.200.100

刷新页面

发现在页面中sshsrvs栏中，sshsrv1页面有连接处理显示，说明代理成功

实验2.2，代理mysql，实现mode tcp模式的验证

listen sshsrvs :3306

    mode       tcp

    maxconn     20

    balance     leastconn

    server      sshsrv1 172.18.10.10:3306 check

    server      sshsrv2 172.18.10.11:3306 check

查看端口是否监听

[root@localhost haproxy]# ss -tnl

State    Recv-Q Send-Q            Local Address:Port             Peer Address:Port

LISTEN   0    128                   *:10086                  *:*

LISTEN   0    20                    *:3306                  *:*

LISTEN   0    128                   *:80                   *:*

LISTEN   0    128                   :::22                   :::*

LISTEN   0    128                   *:22                   *:*

LISTEN   0    100                  ::1:25                   :::*

LISTEN   0    100               127.0.0.1:25

在客户端测试连接mysql

[root@localhost ~]# mysql -utest -ptestpass -h272.18.200.100

Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.

Your MySQL connection id is 6

Server version: 5.1.73 Source distribution

Copyright (c) 2000, 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its

affiliates. Other names may be trademarks of their respective

owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql>

结论：代理成功 ,实现mode tcp模式的验证

实验2.3 实现基于ookie的粘性处理，即基于cookie的session sticky的实现：

backend  websrvs

    balance     roundrobin

    cookie      WEBSRV insert nocache indirect

    server      srv1 172.18.10.10:80 check cookie web1

    server      srv2 172.18.10.11:80 check cookie web2

    hash-type    consistent

使用浏览器访问http://172.18.200.100/，开启F12，查看浏览器记录的Request Headers，如下

Accept:text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,p_w_picpath/webp,*/*;q=0.8

Accept-Encoding:gzip, deflate, sdch

Accept-Language:zh-CN,zh;q=0.8

Authorization:Basic YWRtaW4zOmFkbWluMw==

Cache-Control:max-age=0

Connection:keep-alive

Cookie:WEBSRV=web1

Host:172.18.200.100

If-Modified-Since:Wed, 03 May 2017 06:23:57 GMT

If-None-Match:"1e0599-27-54e98b3828057"

Upgrade-Insecure-Requests:1

User-Agent:Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/58.0.3029.96 Safari/537.36

可以看出Cookie:WEBSRV=web1，已经基于cookie黏性绑定web1服务器，因此再次不敢访问多少次都是web1

实验2.4 实现option forward发往后端主机的请求报文中添加“X-Forwarded-For”首部

首先进入后端服务器，修改httpd关于日志段的配置

[root@localhost ~]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf

LogFormat "%{X-Forwarded-For}i %l %u %t \"%r\" %>s %b \"%{Referer}i\" \"%{User-Agent}i\"" combined

从启httpd服务，再次在客户端访问

[root@localhost ~]# for i in {1..10};do curl http://172.18.200.100/index.html;done

Backend Server 1 172.18.10.10

Backend Server 2 172.18.10.11

Backend Server 1 172.18.10.10

Backend Server 2 172.18.10.11

Backend Server 1 172.18.10.10

Backend Server 2 172.18.10.11

Backend Server 1 172.18.10.10

Backend Server 2 172.18.10.11

Backend Server 1 172.18.10.10

Backend Server 2 172.18.10.11

并查看访问日志，

[root@localhost ~]# tail /var/log/httpd/access_log

172.18.249.57 - - [10/May/2017:08:08:22 +0800] "GET /index.html HTTP/1.1" 200 39 "-" "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.21 Basic ECC zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh3/1.4.2"

172.18.249.57 - - [10/May/2017:08:08:22 +0800] "GET /index.html HTTP/1.1" 200 39 "-" "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.21 Basic ECC zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh3/1.4.2"

则在日志中会显示真实访问的客户端地址

实验2.5 实现rspadd [{if | unless} ]  向响应报文首部添加一个指定的首部

frontend  web

    bind *:80

    rsadd X-Via:\ HAProxy

    maxconn 4000

    default_backend     websrvs

从启haproxy服务

刷新浏览器

在响应报文首部发现添加的指定首部

Response Headers

Date:Wed, 03 May 2017 16:24:04 GMT

ETag:"1e0599-27-54e98b3828057"

Server:Apache/2.2.15 (CentOS)

Vary:Accept-Encoding

X-Via:HAProxy

实验2.6 实现rspidel