Web服务器群集：使用Haproxy搭建Web集群_网站集群部署

目录

一、理论

1.Haproxy集群

2.常见的web集群调度器

3.三种web集群调度器的区别

4.下载安装

二、部署Haproxy集群

1.部署

2.重新定义Haproxy集群的日志

三、实验

1.部署Haproxy集群

四、问题

1.nginx编译安装与yum安装的网页配置路径

五、总结

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一、理论

1.Haproxy集群

（1）概述

haproxv足一个使用C语言编写的自由及开放源代码软件，共提供高可用性、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。

HAProxv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。

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按数。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，很少能处埋数千并发连接。事件驱动模型因为在有更好的资源和时间管理的用户空间(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。这就足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。

包括 GitHub、Bitbucket、Stack Overflow、Reddit、Tumblr、Twitter 和 Tuenti 在内的知名网站，及亚马逊网络服务系统都使用了HAProxy。
 

（2）特点

① 单进程、事件驱动模型显著降低了上下文切换的开销及内存占用。

事件检查器(event checker)允许其在高并发连接中对任何连接的任何事件实现即时探测。

② 在任何可用的情况下，单缓冲(single buffering)机制能以不复制任何数据的方式完成读写操作，这会节约大量的CPU时钟周期及内存带宽。

③ 借助于Linux 2.6 (>= 2.6.27.19)上的splice()系统调用，HAProxy可以实现零复制转发(Zero-copy forwarding)，在Linux 3.5及以上的OS中还可以实现零复制启动(zero-starting)。

④ 内存分配器在固定大小的内存池中可实现即时内存分配，这能够显著减少创建一个会话的时长。

⑤ 树型存储：侧重于使用作者多年前开发的弹性二叉树，实现了低开销来保持计时器命令、保持运行队列命令及管理轮询及最少连接队列。

⑥ 优化的HTTP首部分析：优化的首部分析功能避免了在HTTP首部分析过程中重读任何内存区域。

⑦ 精心地降低了昂贵的系统调用，大部分工作都在用户空间完成，如时间读取、缓冲聚合及文件描述符的启用和禁用等。

（3）优势

① Haproxy在负载均衡的速度和并发处理上优于nginx
② Haproxy支持虚拟主机，工作在4,7层
③ Haproxy有会话保持，cookie引导等工作
④ Haproxy支持以url的方式检测后端服务器状态
⑤ Haproxy可以对mysql进行负载均衡
⑥ Haproxy支持很多负载均衡算法：轮询。加权轮询，原地址保持，请求URL，根据cookie

（4）Haproxy主要工作位置

 Haproxy支持http反向代理
 Haproxy支持动态程序的反向代理

 Haproxy支持基于数据库的反向代理

2.常见的web集群调度器

（1）硬件

通常使用较多的是F5，国内使用较多是梭子鱼，绿盟等

（2）软件

通常使用开源的Haproxy，nginx，lvs

（3）云端

通常使用SLB，国内使用较多是阿里云、腾讯云、华为云

3.三种web集群调度器的区别

表1 集群调度器区别

4.下载安装

（1）下载地址

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

haproxy源码包下载地址:https://src.fedoraproject.org/repo/pkgs/haproxy/

（2）安装

haproxy安装分为两种：yum安装和源码安装

二、部署Haproxy集群

1.部署

（1）实验环境

拓扑图

Haproxy服务器：192.168.204.250
Nginx 服务器1：192.168.204.200
Nginx 服务器2：192.168.204.150
客户端：192.168.204.100

（2）部署Nginx 服务器1：192.168.204.200

编译安装：

①  #关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 0
 
② #安装依赖关系包
yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make
 
③ #新建用户和组便于管理
useradd -M -s /sbin/nologin nginx
 
④ #切换至opt目录，将下载好的压缩包传进来解压
cd /opt
rz -E
tar -zxf nginx-1.24.0.tar.gz 
 
⑤ #切换至解压后的目录下编译
cd nginx-1.24.0
 
./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-http_stub_status_module
 
⑥ #安装
make -j4 && make install
 
⑦ #做软连接，让系统识别nginx的操作命令
ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/
 
⑧ #将nginx命令加入服务
cd /lib/systemd/system
vim nginx.service
#!/bin.bash
[Unit]
Description=nginx
After=network.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx
ExecReload=/usr/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/usr/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target
 
⑨ #创建站点目录
echo "this is david web" > /usr/local/nginx/html/index.html 
cat /usr/local/nginx/html/index.html
 
⑩ #重新加载单元.启动服务
systemctl daemon-reload 
systemctl start nginx
 
⑪ #查看是否能成功启动
ss -ntap|grep nginx
curl 192.168.204.200
或者浏览器访问
192.168.204.200

（3）部署Nginx 服务器2：192.168.204.150

yum安装：

表1 Nginx安装流程

（4）部署Haproxy服务器：192.168.204.250

① #关闭防火墙，将安装Haproxy所需软件包传到/opt目录下
systemctl stop firewalld
setenforce 0
 
cd /opt
haproxy-1.5.18.tar.gz
 
② #安装依赖软件
yum install -y pcre-devel bzip2-devel gcc gcc-c++ make
 
③ #解压安装包，并切换至该软件包
cd /opt
rz -E
tar zxf haproxy-1.5.18.tar.gz 
cd haproxy-1.5.18/
 
④ #编译安装Haproxy
make TARGET=linux2628 ARCH=x86_64
make install
####################参数说明###################
TARGET=linux26 #内核版本，
#使用uname -r查看内核，如：2.6.18-371.el5，此时该参数用TARGET=linux26；kernel大于2.6.28的用TARGET=linux2628
ARCH=x86_64 #系统位数，64位系统
 
⑤ #Haproxy服务器配置
mkdir /etc/haproxy
cp examples/haproxy.cfg /etc/haproxy/
 
cd /etc/haproxy/
vim haproxy.cfg
global
--4~5行--修改，配置日志记录，local0为日志设备，默认存放到系统日志
		log /dev/log   local0 info		
        log /dev/log   local0 notice
        #log loghost    local0 info
        maxconn 4096					#最大连接数，需考虑ulimit -n限制
--8行--注释，chroot运行路径，为该服务自设置的根目录，一般需将此行注释掉
        #chroot /usr/share/haproxy
        uid 99							#用户UID
        gid 99							#用户GID
        daemon							#守护进程模式
 
defaults        
		log     global					#定义日志为global配置中的日志定义
        mode    http					#模式为http
        option  httplog					#采用http日志格式记录日志
        option  dontlognull				#不记录健康检查日志信息
        retries 3						#检查节点服务器失败次数，连续达到三次失败，则认为节点不可用
        redispatch						#当服务器负载很高时，自动结束当前队列处理比较久的连接
        maxconn 2000					#最大连接数
        contimeout      5000			#连接超时时间
        clitimeout      50000			#客户端超时时间
        srvtimeout      50000			#服务器超时时间
 
--删除下面所有listen项--，添加
listen  webcluster 0.0.0.0:80			#定义一个名为webcluster的应用
        option httpchk GET /index.html	#检查服务器的index.html文件
        balance roundrobin				#负载均衡调度算法使用轮询算法roundrobin
        server inst1 192.168.204.200:80 check inter 2000 fall 3		#定义在线节点
        server inst2 192.168.204.150:80 check inter 2000 fall 3
		
		
		
##########################参数说明########################
balance roundrobin #负载均衡调度算法
#轮询算法：roundrobin；最小连接数算法：leastconn；来源访问调度算法：source，类似于nginx的ip_hash
 
check inter 2000 #表示haproxy服务器和节点之间的一个心跳频率
fall3 #表示连续三次检测不到心跳频率则认为该节点失效
若节点配置后带有“backup”表示该节点只是个备份节点，只有主节点失效该节点才会上。不携带“backup”，表示为主节点，和其它主节点共同提供服务。
 
 
 
⑥ #添加haproxy系统服务
cp /opt/haproxy-1.5.18/examples/haproxy.init /etc/init.d/haproxy
cd /etc/init.d/
chmod +x haproxy 
chkconfig --add /etc/init.d/haproxy 
ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy
service haproxy start

（5）客户端：192.168.204.100测试验证

在客户端使用浏览器打开 
192.168.204.250
不断刷新浏览器测试负载均衡效果
或
curl 192.168.204.250

2.重新定义Haproxy集群的日志

默认haproxy的日志是输出到系统的syslog中，查看起来不是非常方便，为了更好的管理haproxy的日志，我们在生产环境中一般单独定义出来。需要将haproxy的info及notice日志分别记录到不同的日志文件中。

① #修改haproxy主配置文件
vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
-----------------------------------修改以下内容
global
	log /dev/log local0 info
	log /dev/log local0 notice
------------------------------------
 
② #重启服务
service haproxy restart
 

需要修改rsyslog配置，为了便于管理。将haproxy相关的配置独立定义到haproxy.conf，并放到/etc/rsyslog.d/下，rsyslog启动时会自动加载此目录下的所有配置文件。

③ #修改rsyslog配置文件
vim /etc/rsyslog.d/haproxy.conf
---------------------------------------------------------------------添加如下内容
if ($programname == 'haproxy' and $syslogseverity-text == 'info')
then -/var/log/haproxy/haproxy-info.log
&~
if ($programname == 'haproxy' and $syslogseverity-text == 'notice')
then -/var/log/haproxy/haproxy-notice.log
&~
--------------------------------------------------------------------------
 

这部分配置是将haproxy的info日志记录到/var/log/haproxy/haproxy-info.log下，将notice日志记录到/var/log/haproxy/haproxy-notice.log下。“&~”表示当日志写入到日志文件后，rsyslog停止处理这个信息。

 
④ #创建目录、重启服务、查看验证
mkdir /var/log/haproxy/
systemctl restart rsyslog.service
 
tail -f /var/log/haproxy/haproxy-info.log			#查看haproxy的访问请求日志信息

三、实验

1.部署Haproxy集群

（1）部署Nginx 服务器1：192.168.204.200

①编译安装

②创建站点目录

 

③ 启动服务

 ④查看是否能成功启动

（2）部署Nginx 服务器2：192.168.204.150

① yum安装

②创建站点目录

 

  ③启动服务

 ④查看是否能成功启动

（3）部署Haproxy服务器：192.168.204.250

①关闭防火墙，将安装Haproxy所需软件包传到/opt目录下

 

 ②安装依赖软件

 ③解压安装包，并切换至该软件包

 ④编译安装Haproxy

 

⑤ Haproxy服务器配置

 

 

 ⑥添加haproxy系统服务

（4）客户端：192.168.204.100测试验证

四、问题

1.nginx编译安装与yum安装的网页配置路径

（1）编译安装网页配置路径

/usr/local/nginx/html

（2）yum安装网页配置路径

/var/www/html

五、总结

HA-Proxy是一款高性能的负载均衡软件。因为其专注于负载均衡这一件事情，因此与nginx比起来在负载均衡这件事情上做更好，更专业。

负载均衡是通过OSI协议对应的。
7层负载均衡：用的7层http协议，4层负载均衡：用的是tcp协议加端口号做的负载均衡。

HAproxy配置文件主要由5个部分组成：

HAProxy 的配置文件haproxy.cfg由两大部分组成，分别是global和proxies部分，配置文件对缩进没有要求
 
-   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
    -   defaults：为frontend, backend, listen提供默认配置 
    -   frontend：前端，相当于nginx中的server {} ；可以有多组
    -   backend：后端，相当于nginx中的upstream {}；可以有多组，
    -   listen：同时拥有前端和后端配置，配置简单，生产推荐使用