前言
HAproxy是可提供高可用性、负载均衡以及基于TCT和HTTP应用的代理,是免费、快速并且可靠的一种解决方案。HAproxy非常适用于弄发大(并发达1w以上)web站点,这些站点通常又需要会话保持或七层处理。HAProxy的运行模式使得它可以很简单安全的整合至当前的架构中,同时可以保护web服务器不被暴露到网络上。
一、常见的Web集群调度器
目前常见的Web集群调度器分为软件和硬件
软件通常使用开源的LVS、Haproxy、Nginx
LVS性能最好(基于内核转发),但是搭建相对复杂;Nginx的upstream模块支持群集功能,但是对群集节点健康检查功能不强,高并发性能没有 Haproxy好。
LVS>HAproxy>nginx
硬件一般使用比较多的是F5(最多)、Array,也有很多人使用国内的一些产品,如梭子鱼、绿盟等
不在乎成本的公司会选择用硬件,更多的是采用软件
二、Haproxy应用分析
LVS在企业应用中抗负载能力很强,但存在不足
LVS不支持正则处理,不能实现动静分离
对于大型网站,LVS的实施配置复杂,维护成本相对较高
一般在上百台群集中使用
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
适用于负载大的Web站点
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
3.1 RR(round robin)轮询调度
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)最小连接数算法
根据后端的节点连接数大小动态分配前端请求
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:5C: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;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)基于来源访问调度算法
用于一些有Session会话记录在服务器端的场景,可以基于来源的IP、Cookie等做集群调度
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,第一个用户访问都会被指派到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
主要用的就是以上三个,还要一些可以了解一下
(1)roundrobin,表示简单的轮询
(2)static-rr,表示根据权重
(3)1eastconn,表示最少连接者先处理
(4)source,表示根据请求源IP
(5)uri,表示根据请求的URI,做cdn需使用;
(6)url param,表示根据请求的UR1参数balance url param'requires an URI parameter name
(7)hdr(name),表示根据HTTP请求头来锁定每一次HTTP请求;
(8)rdp-cookie(name),表示根据cookie(name)来锁定并哈希每一次TCp请求。
四、HAProxy的主要特性
1.可靠性和稳定性非常好,可以与硬件级的F5负载均衡设备相媲美;
2.最高可以同时维护40000-50000个并发连接,单位时间内处理的最大请求数为20000个,最大处理能力可达10Git/s;
3.支持多达8种负载均衡算法
4.支持session会话保持,Cookie的引导;·支持通过获取指定的ur1来检测后端服务器的状态;
5.支持虚机主机功能,从而实现web负载均衡更加灵活;
6.支持连接拒绝、全透明代理等独特的功能;
7.拥有强大的ACL支持,用于访问控制;
8.支持TCP协议的负载均衡转发;
9.支持客户端的keepalive功能,减少客户端与haproxy的多次三次握手导致资源浪费,让多个请求在一个tcp连接中完成
五、LVS、Nginx、HAproxy的区别
LVS基于Linux操作系统内核实现软负载均衡,而HAProxy和Nginx是基于第三方应用实现的软负载均衡;
LVS是可实现4层的IP负载均衡技术,无法实现基于目录、URL的转发。而HAProxy和Nginx都可以实现4层和7层技术,HAProxy可提供TCP和HTTp应用的负载均衡综合解决方案:
LVS因为工作在ISO模型的第四层,其状态监测功能单一,而HAProxy在状态监测方面功能更丰富、强大,可支持端口、URL、脚本等多种状态检测方
HAProxy功能强大,单纯从效率上来讲HAProxy会比Nginx有更出色的负载均衡速度,在并发处理上也是优于Nginx的。但整体性能低于4层模式的LVS负载均衡:
Nginx主要用于Web服务器或缓存服务器。Nginx的upstream模块虽然也支持群集功能,但是对群集节点健康检查功能不强,性能没有Haproxy好。
六、配置文件详解
haproxy.cfg为haproxy的配置文件
global #全局配置,主要用于定义全局参数,属于进程级的配置,通常和操作系统配置有关 --4~5行--修改,定义haproxy日志输出设置和日志级别,local0为日志设备,默认存放到系统日志 log /dev/log local0 info #修改 log /dev/log local0 notice #修改 #log loghost local0 info maxconn 4096 #最大连接数,需考虑ulimit -n限制,推荐使用10240 --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 nbproc 1 #添加,设置并发进程数,建议与当前服务器CPU核数相等或为其2倍 defaults #配置默认参数,这些参数可以被用到Listen,frontend,backend组件 log global #引入global定义的日志格式 mode http #模式为http(7层代理http,4层代理tcp) option httplog #日志类别为http日志格式 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,“defaults”中的值不能超过“global”段中的定义 #contimeout 5000 #设置连接超时时间,默认单位是毫秒 #clitimeout 50000 #设置客户端超时时间,默认单位是毫秒 #srvtimeout 50000 #设置服务器超时时间,默认单位是毫秒 timeout http-request 10s #默认http请求超时时间 timeout queue 1m #默认队列超时时间 timeout connect 10s #默认连接超时时间,新版本中替代contimeout,该参数向后兼容 timeout client 1m #默认客户端超时时间,新版本中替代clitimeout,该参数向后兼容 timeout server 1m #默认服务器超时时间,新版本中替代srvtimeout,该参数向后兼容 timeout http-keep-alive 10s #默认持久连接超时时间 timeout check 10s #设置心跳检查超时时间 --删除下面所有listen项--,添加 listen webcluster 0.0.0.0:80 #haproxy实例状态监控部分配置,定义一个名为webcluster的应用 option httpchk GET /test.html #检查服务器根目录下的test.html文件 balance roundrobin #负载均衡调度算法使用轮询算法roundrobin server inst1 192.168.80.100:80 check inter 2000 fall 3 #定义在线节点 server inst2 192.168.80.101:80 check inter 2000 fall 3
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表示启用对此后端服务器执行健康检查,设置健康状态检查的时间间隔,单位为毫秒,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,仅在所有在线节点都失效该节点才启用。不携带“backup”,表示为主节点,和其它在线节点共同提供服务。