Linux运维:基于虚拟主机的HAProxy负载均衡系统配置实例"

  • 作者:zccc
  • 来源:网络
  • 2020-04-23 12:25:15

本文通过一个具体的实例详细讲解和演示HAProxy下虚拟主机的实现过程以及HAProxy是如何实现负载均衡和故障转移的。

 

本文通过一个具体的实例详细讲解和演示HAProxy下虚拟主机的实现过程以及HAProxy是如何实现负载均衡和故障转移的。

 

1、通过HAProxy的ACL规则配置虚拟主机

 

下面通过HAProxy的ACL功能配置一套基于虚拟主机的负载均衡系统,这里的操作系统环境为CentOS release 6.3,HAProxy版本为haproxy-1.4.24,要实现的功能如图1所示。

 

图1  基于虚拟主机的HAPro y应用实例

 

本实例有一个电商网站服务器群、一个论坛服务器群、一个博客服务器群和默认服务器群,4个服务器群都由多台服务器组成,而4个服务器群又组成了一个应用服务器群组,在每个服务器群的前端有一个基于HAProxy的负载均衡调度器,整个应用架构要实现的功能为:当客户端通过域名www.tb.com或tb.com访问时,HAProxy将请求提交到电商网站服务器群,进而实现电商网站的负载均衡;当客户端通过域名bbs.tb.com访问时就将请求调度到论坛服务器群,实现论坛的负载均衡;当客户端通过blog.tb.com访问时则将请求调度到博客服务器群中,实现博客的负载均衡;如果客户端通过除上面三种方式外的任意方式请求服务时,就将请求调度到缺省服务器群。

 

要实现上述功能,如果使用四层的LVS负载均衡器,则需要一个代理服务器配合LVS负载均衡器才能实现,而通过HAProxy实现时,仅需要一个HAProxy负载调度器再结合ACL规则即可轻松实现。

 

(1)配置HAProxy

 

HAProxy的安装非常简单,这里直接进入HAProxy的配置过程,配置好的文件内容如下:

 

global

log 127.0.0.1   local0  info

maxconn 4096

user nobody

group nobody                           

daemon

nbproc  1

pidfile /usr/local/haproxy/logs/haproxy.pid      

defaults

mode    http

retries 3

timeout connect 5s

timeout client 30s

timeout server 30s

timeout check 2s

listen admin_stats                            

bind 0.0.0.0:19088

mode http

log 127.0.0.1 local0 err

stats refresh 30s

stats uri /haproxy-status

stats realm welcome login\ Haproxy

stats auth admin:xxxxxx

stats auth admin1:xxxxxx

stats hide-version

stats admin if  TRUE

frontend www

bind *:80

mode http

option httplog

option forwardfor

log global                            

acl host_www hdr_reg(host) -i ^(www.tb.com|tb.com)

acl host_bbs hdr_dom(host) -i bbs.tb.com

acl host_blog hdr_beg(host) -i blog.

use_backend server_www if host_www

use_backend server_bbs if host_bbs

use_backend server_blog if host_blog

default_backend server_default

backend server_default

mode http

option redispatch

option abortonclose

balance roundrobin

cookie SERVERID

option httpchk GET /check_status.html 

server default1 192.168.88.90:8000 cookie default1 weight 3 check inter 2000 rise 2 fall 3

server default2 192.168.88.91:8000 cookie default2 weight 3 check inter 2000 rise 2 fall 3                   

backend server_www

mode http

option redispatch

option abortonclose

balance source

cookie SERVERID

option httpchk GET /check_status.jsp 

server www1 192.168.88.80:80 cookie www1 weight 6 check inter 2000 rise 2 fall 3

server www2 192.168.88.81:80 cookie www2 weight 6 check inter 2000 rise 2 fall 3

server www3 192.168.88.82:80 cookie www3 weight 6 check inter 2000 rise 2 fall 3

 backend server_bbs

mode http

option redispatch

option abortonclose

balance source

cookie SERVERID

option httpchk GET /check_status.php 

server bbs1 192.168.88.83:8080 cookie bbs1 weight 8 check inter 2000 rise 2 fall 3

server bbs2 192.168.88.84:8090 cookie bbs2 weight 8 check inter 2000 rise 2 fall 3

backend server_blog

mode http

option redispatch

option abortonclose

balance roundrobin

cookie SERVERID

option httpchk GET /check_blog.php 

server blog1 192.168.88.85:80 cookie blog1 weight 5 check inter 2000 rise 2 fall 3

server blog2 192.168.88.86:80 cookie blog2 weight 5 check inter 2000 rise 2 fall 3

 

这里重点看一下HAProxy配置文件中frontend部分中关于ACL配置部分的内容,这个是实现虚拟主机的核心配置部分。另外,这个配置文件定义了server_www、server_bbs、server_blog、server_default4个backend,分别对应上面的4个服务器群,对于server_www群和server_bbs群,采用了基于请求源IP的负载均衡算法,其他两个群均采用基于权重进行轮叫调度的算法。这也是根据Web应用的特点而定的。每个backend中都定义了httpchk的检测方式,因此要保证这里指定的URL页面是可访问到的。

 

为了验证负载均衡的功能,这里需要将后端真实服务器做一个访问标记,这个架构一共加入了9台后端真实服务器,共分为四组,这里将server_www的三台后端服务器默认的Web页面设置如下:

 

[root@www1 app]# echo "This is www1 192.168.88.80" > /var/www/html/index.html

[root@www2 app]# echo "This is www2 192.168.88.81" > /var/www/html/index.html

[root@www3 app]# echo "This is www3 192.168.88.82" > /var/www/html/index.html

 

同理,将server_bbs的两台后端服务器默认的Web页面设置如下:

 

[root@bbs1 app]# echo "This is bbs1 192.168.88.83" > /var/www/html/index.html

[root@bbs2 app]# echo "This is bbs2 192.168.88.84" > /var/www/html/index.html

 

接着,将server_blog的两台后端服务器默认的Web页面设置如下:

 

[root@blog1 app]# echo "This is bbs1 192.168.88.85" > /var/www/html/index.html

[root@blog2 app]# echo "This is bbs2 192.168.88.86" > /var/www/html/index.html

 

最后,将server_default的两台后端服务器默认的Web页面设置如下:

 

[root@default1 app]# echo "This is default1 192.168.88.90" > /var/www/html/index.html

[root@default2 app]# echo "This is default2 192.168.88.91" > /var/www/html/index.html

 

这样就为接下来的测试做好了准备。

 

(2)启动HAProxy

 

HAProxy安装完成后,会在安装根目录的sbin目录下生成一个可执行的二进制文件haproxy,对HAProxy的启动、关闭、重启等维护操作都是通过这个二进制文件实现的,执行“haproxy -h”命令即可得到此文件的用法。

 

haproxy    [ -f <配置文件> ]    [ -vdVD ]    [ -n 最大并发连接总数 ]    [ -N 默认的连接数 ]

 

haproxy常用的参数以及含义如表1所示。

 

表1  haproxy常用参数及含义

 

介绍完HAProxy常用的参数后,下面开始启动HAProxy,操作如下:

 

[root@haproxy-server haproxy]# /usr/local/haproxy/sbin/haproxy -f /usr/local/haproxy/conf/haproxy.cfg

 

如果要关闭HAProxy,执行如下命令即可:

 

[root@haproxy-server haproxy]# killall -9 haproxy

 

如果要平滑重启HAProxy,可执行如下命令:

 

[root@haproxy-server haproxy]# /usr/local/haproxy/sbin/haproxy -f /usr/local/haproxy/conf/haproxy.cfg  -st `cat /usr/local/haproxy/logs/haproxy.pid`

 

有时候为了管理和维护方便,也可以把HAProxy的启动与关闭写成一个独立的脚本,这里给出一个例子,脚本内容如下:

 

#!/bin/bash

#config:/usr/local/haproxy/conf/haproxy.cfg

#pidfile:/usr/local/haproxy/logs/haproxy.pid       

#Source function library

. /etc/rc.d/init.d/functions                            

#Source networking configuration

. /etc/sysconfig/network                            

#Check that networking is up 

[ "$NETWORKING" = "no" ] && exit 0 

config="/usr/local/haproxy/conf/haproxy.cfg"

exec="/usr/local/haproxy/sbin/haproxy"

prog=$(basename $exec)                            

[ -e /etc/sysconfig/$prog ] && . /etc/sysconfig/$prog

lockfile=/var/lock/subsys/haproxy                            

check() {

$exec -c -V -f $config

}                            

start() {

$exec -c -V -f $config

if [ $? -ne 0 ];then

echo "Erros in configuration file, check with $prog check."

return 1

fi                            

echo -n $"Starting $prog:"

#start it up here, usually something like "daemon $exec"

daemon $exec -D -f $config -p /usr/local/haproxy/logs/$prog.pid

retval=$?

echo

[ $retval -eq 0 ] && touch $lockfile

return $retval

}                            

stop() {

echo -n "Stopping $prog:"

# stop it here, often "killproc $prog"

killproc $prog

retval=$?

echo 

[ $retval -eq 0 ] && rm -f $lockfile

return $retval

}                            

restart() {

$exec -c -q -f $config

if [ $? -ne 0 ];then

echo "Errors in configuration file, check with $prog check."

return 1

fi

stop

start

}                            

reload() {

$exec -c -q -f $config

if [ $? -ne 0 ];then

echo "Errors in configuration file, check with $prog check."

return 1

fi

echo -n $"Reloading $prog:"

$exec -D -f $config -p /usr/local/haproxy/logs/$prog.pid -sf $(cat /usr/local/haproxy/logs/$prog.pid)

retval=$?

echo 

return $retval

}                            

force_reload() {

restart

}                            

fdr_status() {

status $prog

}                            

case $1 in 

start|stop|restart|reload)

$1

;;

force-reload)

force_reload

;;

checkconfig)

check

;;

status)

fdr_status

;;

condrestart|try-restart)

[ ! -f $lockfile ] || restart

;;

*)

echo $"Usage: $0 {start|stop|status|checkconfig|restart|try-restart|reload|force_reload}"

exit 2

esac

 

将此脚本命名为haproxy,放在系统的/etc/init.d/目录下,下面是此脚本的用法:

 

[root@haproxy-server logs]# /etc/init.d/haproxy Usage:/etc/init.d/haproxy {start|stop|status|checkconfig|restart|try-restart reload|force-reload}

 

HAProxy启动后,就可以测试HAProxy所实现的各种功能了。

 

2、测试HAProxy实现虚拟主机和负载均衡功能

 

首先通过不同IP的客户端以www.tb.com或者tb.com域名访问网站,如果HAProxy运行正常,并且ACL规则设置正确,server_www的三台后端服务器默认的Web页面信息将会依次出现,这说明HAProxy对电商网站实现了负载均衡,同时,不会出现其他后端服务器的默认Web页面信息,说明ACL规则生效,实现虚拟主机功能。

 

同理,当通过不同IP的客户端以bbs.tb.com访问网站时,server_bbs的两台后端服务器默认的Web页面信息将轮换出现。这表示实现了论坛的负载均衡功能,同时,不会出现其他后端服务器的默认Web页面信息,说明ACL规则生效,实现虚拟主机功能。

 

用同样的方法可以验证blog.tb.com是否实现了虚拟主机功能以及负载均衡功能。最后,当通过HAProxy服务器的IP或者其他方式访问时,访问请求将被调度到server_default指定的两台后端真实服务器上。

 

3、测试HAProxy的故障转移功能

 

测试HAProxy的故障转移功能也非常简单,这里假定将server_www组的一台后端服务器192.168.88.82的httpd服务停止,那么当通过www.tb.com或者tb.com域名访问网站时,这个失效的节点将不会被访问到,因为当httpd服务被停止后,HAProxy通过httpchk方式将立刻检测到此节点无法返回数据,从而屏蔽此节点对外提供服务的功能,这样就实现了故障转移功能。通过类似的方法可以测试其他节点的应用。

 

4、使用HAProxy的Web监控平台

 

虽然HAProxy实现了服务的故障转移功能,但是在主机或者服务出现故障的时候,并不能发出通知告知运维人员,这对于及时性要求很高的业务系统来说,是非常不便的。不过,HAProxy似乎也考虑到了这一点,在新的版本中HAProxy推出了一个基于Web的监控平台,通过这个平台可以查看此集群系统所有后端服务器的运行状态,在后端服务或服务器出现故障时,监控页面会通过不同的颜色来展示故障信息,这在很大程度上解决了后端服务器故障报警的问题,运维人员可通过监控这个页面来第一时间发现节点故障,进而修复故障,如图2所示。

 

图2  HAProxy的Web监控页面

 

在这个监控页面中,详细记录了HAProxy中配置的frontend、backend等信息。在backend中有各台后端真实服务器的运行状态,正常情况下,所有后端服务器都以浅绿色展示,当某台后端服务器出现故障时,将以深橙色显示。其实每种颜色代表什么状态,在上面这个图中都有详细说明。

 

在这个监控页面中,还可以执行关闭自动刷新、隐藏故障状态的节点、手动刷新、导出数据为CSV文件等各种操作。在新版的HAProxy中,又增加了对backend后端节点的管理功能,例如,可以在Web页面下执行Disable、Enable、Soft Stop、Soft Start等对后端节点的管理操作。这个功能在后端节点升级、故障维护时非常有用。

 

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