基于Haproxy的高可用实战

2020/7/7 5:26:04

编程Tag： 程序员后端运维负载均衡 HAproxy

本文主要是介绍基于Haproxy的高可用实战，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

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原文作者：明_96af

Haproxy 介绍

软件：haproxy---主要是做负载均衡的7层，也可以做4层负载均衡 apache也可以做7层负载均衡，但是很麻烦。实际工作中没有人用。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

ha-proxy 概述

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些事情，因此与nginx比起来在负载均衡这件事情上做更好，更专业。

ha-proxy 的特点

ha-proxy 作为目前流行的负载均衡软件，必须有其出色的一面。下面介绍一下ha-proxy相对LVS，Nginx等负载均衡软件的优点。•支持tcp / http 两种协议层的负载均衡，使得其负载均衡功能非常丰富。•支持8种左右的负载均衡算法，尤其是在http模式时，有许多非常实在的负载均衡算法，适用各种需求。•性能非常优秀，基于单进程处理模式（和Nginx类似）让其性能卓越。•拥有一个功能出色的监控页面，实时了解系统的当前状况。•功能强大的ACL支持，给用户极大的方便。

haproxy 算法：

1.roundrobin 基于权重进行轮询,在服务器的处理时间保持均匀分布时,这是最平衡,最公平的算法.此算法是动态的,这表示其权重可以在运行时进行调整. 2.static-rr 基于权重进行轮询,与roundrobin类似,但是为静态方法,在运行时调整其服务器权重不会生效.不过,其在后端服务器连接数上没有限制 3.leastconn 新的连接请求被派发至具有最少连接数目的后端服务器.

项目准备

准备四台虚拟机，两台做代理服务器，两台做真实服务器（真实服务器只是用来进行web测试） 1、选择两台Haproxy服务器作为代理服务器（一台master 一台backup）。真实服务器需要nginx来提供web服务进行测试 2、给两台代理服务器安装keepalived制作高可用生成VIP 3、配置nginx的负载均衡以上两台nginx服务器配置文件一致根据站点分区进行调度配置upstream文件

[root@master ~]# 192.168.13.128           主节点
[root@backup ~]# 192.168.13.129           备用节点
[root@real-server1 ~]# 192.168.13.133     第一台真实服务器
[root@real-server2 ~]# 192.168.13.137     第二台真实服务器

我们也可以养成一个良好的习惯，不管用不用的到，我们都要对IP进行解析，不仅是为了自己方便，也便于其他人。

所有虚拟机，都需要配置
[root@master ~]# cat /etc/hosts
127.0.0.1       localhost
192.168.13.128  master
192.168.13.129  backup
192.168.13.133  real-server1
192.168.13.137  real-server2

nginx安装

只给两台真实服务器配置安装nginx ，所有机器关闭防火墙和selinux

192.168.13.133
[root@real-server1 ~]# systemctl stop firewalld && setenforce 0
[root@real-server1 ~]# cd /etc/yum.repos.d/
[root@real-server1 yum.repos.d]# vim nginx.repo
[nginx-stable]
name=nginx stable repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/$releasever/$basearch/
gpgcheck=0
enabled=1
[root@real-server1 yum.repos.d]# yum install yum-utils -y
[root@real-server1 yum.repos.d]# yum install nginx -y
[root@real-server1 yum.repos.d]# systemctl start nginx 
#启动
[root@real-server1 ~]# echo "this is first real-server" > /usr/share/nginx/html/index.html 
#方便区分，看出效果
[root@real-server1 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf   
keepalive_timeout 0; #设置长链接
[root@real-server1 ~]# nginx -s reload

192.168.13.138
[root@real-server2 ~]# systemctl stop firewalld && setenforce 0
[root@real-server2 ~]# cd /etc/yum.repos.d/
[root@real-server2 yum.repos.d]# vim nginx.repo
[nginx-stable]
name=nginx stable repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/$releasever/$basearch/
gpgcheck=0
enabled=1
[root@real-server2 yum.repos.d]# yum install yum-utils -y
[root@real-server2 yum.repos.d]# yum install nginx -y
[root@real-server2 yum.repos.d]# systemctl start nginx 
#启动
[root@real-server2 ~]# echo "this is second real-server"> /usr/share/nginx/html/index.html
[root@real-server2 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf   
keepalive_timeout 0;
#默认keepalive_timeout 65；
[root@real-server2 ~]# nginx -s reload
#修改后端nginx服务器的长连接是为了方便测试

调度器配置Haproxy（主/备）都执行

192.168.13.128
[root@ha-proxy-master ~]# yum -y install haproxy
[root@ha-proxy-master ~]# cp -rf /etc/haproxy/haproxy.cfg{,.bak} 
#备份
[root@master ~]# sed -i -r '/^[ ]*#/d;/^$/d' /etc/haproxy/haproxy.cfg 
#修改配置文件去掉注释，或者你可以直接复制我的代码
[root@ha-proxy-master ~]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
global    
log 127.0.0.1 local2 info   
pidfile /var/run/haproxy.pid    
maxconn 4000   #优先级低    
user haproxy    
group       haproxy    
daemon #以后台形式运行ha-proxy    
nbproc 1            #工作进程数量 cpu内核是几就写几

defaults   

mode http #工作模式 http ,tcp 是 4 层,http是 7 层    
log global    retries 3   #健康检查。3次连接失败就认为服务器不可用，主要通过后面的check检查    
option redispatch #服务不可用后重定向到其他健康服务器。   
maxconn 4000  #优先级中    
contimeout 5000  #ha服务器与后端服务器连接超时时间，单位毫秒ms   
clitimeout 50000 #客户端超时    
srvtimeout 50000 #后端服务器超时

listen stats    
bind *:81    
stats enable    
stats uri /haproxy #使用浏览器访问 http://192.168.246.169/haproxy,可以看到服务器状态   
stats auth yjssjm:123  #用户认证，客户端使用elinks浏览器的时候不生效frontend web   
mode http   
bind *:80   #监听哪个ip和什么端口   
option httplog #日志类别 http 日志格式    
acl html url_reg -i \.html$ #1.访问控制列表名称html。规则要求访问以html结尾的url(可选)    
use_backend httpservers if  html #2.如果满足acl html规则，则推送给后端服务器httpservers    
default_backend httpservers #默认使用的服务器组backend httpservers #名字要与上面的名字必须一样 

balance roundrobin #负载均衡的方式    
server http1 192.168.13.133:80 maxconn 2000 weight 1  check inter 1s rise 2 fall 2    
server http2 192.168.13.137:80 maxconn 2000 weight 1  check inter 1s rise 2 fall 2

192.168.13.129
[root@ha-proxy-master ~]# yum -y install haproxy
[root@ha-proxy-master ~]# cp -rf /etc/haproxy/haproxy.cfg{,.bak} #备份
[root@master ~]# sed -i -r '/^[ ]*#/d;/^$/d' /etc/haproxy/haproxy.cfg #修改配置文件去掉注释，或者你可以直接复制我的代码
[root@ha-proxy-master ~]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
global    
log 127.0.0.1 local2 info    
pidfile /var/run/haproxy.pid   
maxconn 4000   #优先级低    
user haproxy    
group       haproxy    
daemon #以后台形式运行ha-proxy    
nbproc 1            #工作进程数量 cpu内核是几就写几

defaults    
mode http #工作模式 http ,tcp 是 4 层,http是 7 层    
log global   
retries 3   #健康检查。3次连接失败就认为服务器不可用，主要通过后面的check检查    
option redispatch #服务不可用后重定向到其他健康服务器。   
maxconn 4000  #优先级中    
contimeout 5000  #ha服务器与后端服务器连接超时时间，单位毫秒ms    
clitimeout 50000 #客户端超时    
srvtimeout 50000 #后端服务器超时

listen stats   
bind *:81    
stats enable   
stats uri /haproxy #使用浏览器访问 http://192.168.246.169/haproxy,可以看到服务器状态   
stats auth yjssjm:123  #用户认证，客户端使用elinks浏览器的时候不生效frontend web   
mode http   
bind *:80   #监听哪个ip和什么端口    
option httplog #日志类别 http 日志格式  
acl html url_reg -i \.html$ #1.访问控制列表名称html。规则要求访问以html结尾的url(可选)   
use_backend httpservers if  html #2.如果满足acl html规则，则推送给后端服务器httpservers    
default_backend httpservers #默认使用的服务器组

backend httpservers #名字要与上面的名字必须一样  
balance roundrobin #负载均衡的方式    
server http1 192.168.13.133:80 maxconn 2000 weight 1  check inter 1s rise 2 fall 2    
server http2 192.168.13.137:80 maxconn 2000 weight 1  check inter 1s rise 2 fall 2

其中你需要修改的地方

如果我们访问http://192.168.13.144:81/haproxy

页面主要参数解释 Queue Cur: current queued requests //当前的队列请求数量 Max：max queued requests //最大的队列请求数量 Limit：//队列限制数量Errors Req：request errors //错误请求 Conn：connection errors //错误的连接

Server列表：Status:状态，包括up(后端机活动)和down(后端机挂掉)两种状态 LastChk: 持续检查后端服务器的时间 Wght: (weight) : 权重

如果出现bind失败的报错，执行下列命令
setsebool -P haproxy_connect_any=1

Keepalived实现调度器HA（两个节点都需要下载）

注：主/备调度器均能够实现正常调度 1.主/备调度器安装软件

192.168.13.128
[root@localhost ~]# yum install -y keepalived
[root@localhost ~]# cp /etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf.bak #备份
[root@localhost ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {   
router_id directory1 #只是名字而已，辅节点改为directory2（两个名字一定不能一样）}
vrrp_instance VI_1 {    
state MASTER #定义主还是备，备用的话写backup   
interface ens33 #VIP绑定接口    
virtual_router_id 80  #整个集群的调度器一致（在同一个集群）   
priority 100         #（优先权）back改为50（50一间隔）   
advert_int 1         #发包    
authentication {      
auth_type PASS #主备节点认证        
auth_pass 1111    }   
virtual_ipaddress {      
192.168.13.144/24    #VIP（自己网段的）   
}
}

192.168.13.129
[root@backup ~]# yum install -y keepalived
[root@backup ~]# mv /etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf.bak
[root@backup ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {  
router_id directory2
}
vrrp_instance VI_1 {  
state BACKUP #设置为backup   
interface ens33    nopreempt #设置到back上面，不抢占资源   
virtual_router_id 80    
priority 50   #辅助改为50   
advert_int 1    #检测间隔1s  
authentication {     
auth_type PASS      
auth_pass 1111            #认证类型和密码主备一样，要不然无法互相认证    }  
virtual_ipaddress {     
192.168.13.144/24    #抢占的VIP也一样   
}
}

2.启动KeepAlived（主备均启动）

[root@master ~]# systemctl start keepalived
[root@backup ~]# systemctl start keepalived
开机自启（可以不设置）
[root@master ~]# systemctl enable keepalived
[root@backup ~]# systemctl enable keepalived

[root@backup ~]# systemctl enable keepalived 注意：如果你网页访问不到，可能是配置文件出错了。如果你是直接复制本文章的代码，建议你将注释都去掉，有时候可能你的输入法的问题，导致配置文件出现一些多余的空格之类的。访问你自己设置的VIP 192.168.13.144

查看两个节点服务器，你会发现VIP在主节点

如果这个时候主节点服务器宕机了（我们把服务停止了用来测试），VIP会自己漂移到备用节点上。

但是用户访问时却感觉不到

网页照样可以继续使用，这就是高可用性。

基于nginx的高可用性

以上我们只是实现了高可用，基于Haproxy的前提是Haproxy服务是正常。如果有突发情况使得nginx服务不能启动，但是我们的keepalived服务是正常，这个时候用户是访问不到的，VIP也不会自动漂移到备用的节点服务器上。所以我们需要写一些代码来判断一下Haproxy服务是不是正常，如果不正常的话我们就将Haproxy服务关掉，然后实现VIP的漂移，这个时候用户就不会出现无法访问的情况了。

思路：让Keepalived以一定时间间隔执行一个外部脚本，脚本的功能是当Haproxy失败，则关闭本机的Keepalived
[root@master ~]# vim /etc/keepalived/check_haproxy_status.sh
#!/bin/bash
/usr/bin/curl -I http://localhost &>/dev/null
if [ $? -ne 0 ];then    
# /etc/init.d/keepalived stop      
systemctl stop keepalived
fi                                                                     
[root@localhost ~]# chmod a+x /etc/keepalived/check_haproxy_status.sh 
#一定要加执行权限(2)keepalived使用script

[root@localhost ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs { 
router_id director1}vrrp_script check_haproxy {  
script "/etc/keepalived/check_haproxy_status.sh"  
interval 5 #每5秒执行一次
}
vrrp_instance VI_1 {  
state MASTER    
interface ens33  
virtual_router_id 80  
priority 100  
advert_int 1    
authentication {      
auth_type PASS      
auth_pass 1111    }   
virtual_ipaddress 
{       
192.168.13.144/24  
}    
track_script {     
check_haproxy  
}
}
注：必须先启动Haproxy，再启动keepalived，建议备用节点也添加上.

测试访问：将keepalived集群的主节点的nginx服务关闭，查看vip是否漂移，如果漂移，即成功

配置haproxy的日志

两台机器都配置haproxy的日志:需要打开注释并添加

[root@master ~]# vim /etc/rsyslog.conf
# Provides UDP syslog reception #由于haproxy的日志是用udp传输的,所以要启用rsyslog的udp监听
$ModLoad imudp
$UDPServerRun 514
找到 #### RULES #### 下面添加
local2.* /var/log/haproxy.log

[root@master ~]# systemctl restart rsyslog
[root@master ~]# systemctl restart haproxy
[root@master ~]# tail -f /var/log/haproxy.log    
#实时查看日志Mar 19 12:53:27 localhost haproxy[73866]: Proxy stats started.
Mar 19 12:53:27 localhost haproxy[73866]: Proxy web started.
Mar 19 12:53:27 localhost haproxy[73866]: Proxy httpservers started.

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