1. Haproxyの概要
Haproxyは現在人気のあるクラスタースケジューリングツールです
1.1 HaproxyとLVSおよびNginxの比較
- LVSは最高のパフォーマンスを発揮しますが、構築が比較的複雑です
- Nginxの上流モジュールはクラスター機能をサポートしていますが、クラスターノードのヘルスチェック機能は強力ではなく、パフォーマンスはHaproxyほど良くありません。
1.2一般的なWebクラスタスケジューラ
- 現在の一般的なWebクラスタースケジューラは、ソフトウェアとハードウェアに分かれています
- ソフトウェアは通常、オープンソースのLVS、Haproxy、Nginxを使用します
- 最も一般的に使用されるハードウェアはF5であり、多くの人々はバラクーダ、NSFOCUSなどの一部の国産製品を使用しています。
1.3 Haproxyアプリケーション分析
LVSにはエンタープライズアプリケーションで強力なアンチロード機能がありますが、欠点があります
- LVSは通常の処理をサポートせず、動的分離と静的分離を実現できません
- 大規模なWebサイトの場合、LVSの実装と構成は複雑であり、保守コストは比較的高くなります
Haproxyは、TCPおよびHTTPアプリケーションに基づいて、高可用性、ロードバランシング、およびプロキシを提供するソフトウェアです。
- 高負荷のWebサイトに特に適しています
- 現在のハードウェアで実行すると、数万の同時接続要求をサポートできます
2、Haproxyスケジューリングアルゴリズム
Haproxyは複数のスケジューリングアルゴリズムをサポートし、最も一般的に使用されるのは3つです：RR（ラウンドロビン）、LC（最小接続）、SH（ソースハッシュ）
2.1 RR（ラウンドリオビン）
- RRアルゴリズムは、最も単純で最も一般的に使用されるアルゴリズム、つまりラウンドロビンスケジューリングです。
- 理解例
◆3つのノードA、B、Cがあります
◆最初のユーザーアクセスはノードAに割り当てられます
◆2番目のユーザーアクセスはノードBに割り当てられます
◆3番目のユーザーアクセスはノードCに割り当てられます
◆4番目ユーザーアクセスは引き続きノードAに割り当てられ、ポーリングしてアクセス要求を割り当て、ロードバランシングを実現します。
2.2 LC（最小接続）
- LCアルゴリズムは最小接続アルゴリズムであり、バックエンドノード接続の数に応じてフロントエンド要求を動的に割り当てます
- 理解例
◆A、B、Cの3つのノードがあり、各ノードの接続数はA：4、B：5、C：6です
◆最初のユーザー接続要求はAに割り当てられ、接続数はAになります：5、B：5、C：6
◆2番目のユーザー要求は引き続きAに割り当てられ、接続数はA6、B：5、C：6になります。新しい要求は毎回Bに割り当てられます新しいリクエストは、接続数が最も少ないクライアントに割り当てられます。
◆A、B、Cの接続数は実際の状況では動的に解放されるため、同じ接続数にすることは困難
です。◆このアルゴリズムは、rrアルゴリズムと比較して大幅に改善されています。現在より多く使用されているアルゴリズム
2.3 SH（ソースハッシュ）
- SHはソースアクセススケジューリングアルゴリズムに基づいています。このアルゴリズムは、セッションセッションがサーバー側で記録されるいくつかのシナリオで使用されます。クラスターのスケジューリングは、ソースIP、Cookieなどに基づいて実行できます。
- 理解の例
◆A、B、Cの3つのノードがあります。最初のユーザーは最初の訪問のAに割り当てられ、2番目のユーザーは最初の訪問のBに割り当てられます。
◆最初のユーザーが2回目に訪問すると、続行されます。 Aに割り当てられた2番目のユーザーは、2回目の訪問時に引き続きBに割り当てられます。負荷分散スケジューラが再起動しない限り、最初のユーザーのアクセスはAに割り当てられ、2番目のユーザーのアクセスはBに割り当てられます。クラスタスケジューリングの実現
◆このスケジューリングアルゴリズムの利点は、セッションの保持を実現することですが、一部のIPアクセスが非常に大きい場合、負荷が不均衡になり、一部のノードに過度のアクセスがあり、ビジネスの使用に影響します
3、実験
3.1実験準備
| ホスト | オペレーティング・システム | IPアドレス | 主なソフトウェア |
|---|---|---|---|
| Haproxyサーバー | CentoS7.6 | 192.168.100.21 | haproxy-1.5.19.tar.gz |
| Nginxサーバー1 | CentoS7.6 | 192.168.100.22 | Nginx-1.12.2.tar.gz |
| Nginxサーバー2 | CentoS7.6 | 192.168.100.23 | Nginx-1.12.2.tar.gz |
| ストレージサーバー | CentoS7.6 | 192.168.100.24 | nfs-utils rpcbind |
3.2ステップ
3.2.1デバッグストレージサーバー（192.168.100.24）
'rpm -q nfs-utils ###如果没装，yum -y install nfs-utils
rpm -q rpcbind ###如果没装，yum -y install rpcbind'
[root@localhost ~]# systemctl start nfs
[root@localhost ~]# systemctl start rpcbind
[root@localhost ~]# vi /etc/exports
/opt/51xit 192.168.100.0/24 (rw,sync)
/opt/52xit 192.168.100.0/24 (rw,sync)
[root@localhost ~]# systemctl restart nfs
[root@localhost ~]# systemctl restart rpcbind
[root@localhost ~]# systemctl enable nfs
[root@localhost ~]# systemctl enable rpcbind
[root@localhost ~]# mkdir /opt/51xit /opt/52xit
[root@localhost ~]# echo "this is www.51xit.com" >/opt/51xit/index.html
[root@localhost ~]# echo "this is www.52xit.com" >/opt/52xit/index.html
3.2.2 Nginxサーバー1（192.168.100.22）のコンパイルとインストール
[root@localhost ~]#yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc-c++
[root@localhost ~]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx
[root@localhost ~]# cd /opt
[root@localhost opt]# ll
total 960
-rw-r--r-- 1 root root 981687 Sep 24 15:58 nginx-1.12.2.tar.gz
[root@localhost ~]# tar zxvf nginx-1.12.2.tar.gz
[root@localhost ~]# cd nginx-1.12.2
[root@localhost nginx-1.12.2]#
./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx
[root@localhost nginx-1.12.2]# make
[root@localhost nginx-1.12.2]# make install
[root@localhost nginx-1.12.2]# ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/
[root@localhost nginx-1.12.2]# ls -l /usr/local/sbin/nginx
lrwxrwxrwx 1 root root 27 5 月 16 16:50 /usr/local/sbin/nginx -> /usr/local/nginx/sbin/nginx
[root@localhost nginx-1.12.2]# nginx -t
nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful
'■启动、 停止 Nginx
killall -1 nginx ####安全重启
killall -3 nginx ###停止服务
如果出现: -bash: killall: command not found'
[root@localhost nginx-1.12.2]# yum -y install psmisc
[root@localhost nginx-1.12.2]# nginx ####启动
[root@localhost nginx-1.12.2]# yum -y install net-tools
[root@localhost nginx-1.12.2]# netstat -anpt | grep nginx
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 20107/nginx: master
'###添加 Nginx 系统服务###'
[root@localhost nginx-1.12.2]# vim /lib/systemd/system/nginx.service
[Unit]
Description=nginx ####描述
After=network.target ####描述服务类别
[Service]
Type=forking ####后台运行形式
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid ####PID 文件位置
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx ####启动服务
ExecReload=/usr/bin/kill -s HUP $MAINPID ####根据 PID 重载配置
ExecStop=/usr/bin/kill -s QUIT $MAINPID ####根据 PID 终止进程
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target
[root@localhost nginx-1.12.2]# chmod 754 /lib/systemd/system/nginx.service
[root@localhost nginx-1.12.2]# systemctl status nginx
● nginx.service - nginx
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/nginx.service; disabled; vendor preset: disabled)
Active: inactive (dead)
[root@localhost nginx-1.12.2]# systemctl start nginx.service
Job for nginx.service failed because the control process exited with error code. See "systemctl status nginx.service" and "journalctl -xe" for details.
[root@localhost nginx-1.12.2]# killall -3 nginx
[root@localhost nginx-1.12.2]# systemctl start nginx.service
[root@localhost nginx-1.12.2]# systemctl status nginx.service
● nginx.service - nginx
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/nginx.service; disabled; vendor preset: disabled)
Active: active (running) since Thu 2020-09-24 17:08:01 CST; 6s ago
Process: 77233 ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx (code=exited, status=0/SUCCESS)
Main PID: 77234 (nginx)
Tasks: 2
CGroup: /system.slice/nginx.service
├─77234 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
└─77235 nginx: worker process
Sep 24 17:08:01 localhost.localdomain systemd[1]: Starting nginx...
Sep 24 17:08:01 localhost.localdomain systemd[1]: PID file /usr/local/nginx/l...
Sep 24 17:08:01 localhost.localdomain systemd[1]: Started nginx.
Hint: Some lines were ellipsized, use -l to show in full.
[root@localhost nginx-1.12.2]# systemctl enable nginx.service
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nginx.service to /usr/lib/systemd/system/nginx.service
'####刷下命令，服务正常工作了###
killall -3 nginx ###停止服务
systemctl start nginx.service
###上面命令一刷，下面就可以正常使用了###
systemctl start nginx.service
systemctl stop nginx.service
systemctl reload nginx.service
systemctl restart nginx.service
systemctl status nginx.service'
###安装httpd 挂载测试页###
[root@localhost nginx-1.12.2]# yum -y install nfs-utils
[root@localhost nginx-1.12.2]# systemctl start nfs
[root@localhost nginx-1.12.2]# systemctl enable nfs
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nfs-server.service to /usr/lib/systemd/system/nfs-server.service.
[root@localhost nginx-1.12.2]# showmount -e 192.168.100.24
Export list for 192.168.100.24:
/opt/52xit 192.168.100.0/24
/opt/51xit 192.168.100.0/24
[root@localhost nginx-1.12.2]# mount 192.168.100.24:/opt/51xit /usr/local/nginx/html/ ###临时挂载
[root@localhost nginx-1.12.2]# vi /etc/fstab ###永久挂载，需要重启
192.168.100.24:/opt/51xit/ /usr/local/nginx/html/ nfs defaults,_netdev 0 0
[root@localhost nginx-1.12.2]# init 6
Webページログイン：192.168.100.22検証
3.2.3 Nginxサーバー2（192.168.100.23）のコンパイルとインストール
操作は3.2.2と同じですが、51xitを52xitに変更するだけで、3.2.2を参照できます。
Webページログイン：192.168.100.23検証
3.2.4 Haproxyサーバーの構成（192.168.100.21）
[root@localhost ~]# yum -y install pcre-devel bzip2-devel gcc gcc-c++
[root@localhost ~]# cd /opt
[root@localhost opt]# tar xzvf haproxy-1.4.24.tar.gz
[root@localhost opt]# cd haproxy-1.4.24/
[root@localhost haproxy-1.4.24]# make TARGET=linux26
[root@localhost haproxy-1.4.24]# make install
[root@localhost haproxy-1.4.24]# mkdir /etc/haproxy
[root@localhost haproxy-1.4.24]# cp examples/haproxy.cfg /etc/haproxy/
[root@localhost haproxy-1.4.24]# vi /etc/haproxy/haproxy.cfg
global
log 127.0.0.1 local0
log 127.0.0.1 local1 notice
#log loghost local0 info
maxconn 4096
#chroot /usr/share/haproxy
uid 99
gid 99
daemon
#debug
#quiet
defaults
log global
mode http
option httplog
option dontlognull
retries 3
#redispatch
maxconn 2000
contimeout 5000
clitimeout 50000
srvtimeout 50000
listen webcluster 0.0.0.0:80
option httpchk GET /index.html
balance roundrobin
server inst1 192.168.100.22:80 check inter 2000 fall 3
server inst2 192.168.100.23:80 check inter 2000 fall 3
'###上述配置文件解释###
1、Haproxy配置文件通常分为三个部分
global：为全局配置
defaults：为默认配置
listen：为应用组件配置
global配置参数
log 127.0.0.1 local0：配置日志记录，配置日志记录,local0为日志设备,默认存放到系统日志
log 127.0.0.1 local1 notice：notice为日志级别,通常有24个级别
maxconn 4096：最大连接数
uid 99：用户uid gid 99：用户gid
2、defaults配置项配置默认参数，一般会被应用组件继承，如果在应用组件中没有特别声明，将安装默认配置参数设置
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 ：保证HAProxy不记录上级负载均衡发送过来的用于检测状态没有数据的心跳包
retries 3：检查节点服务器失败连续达到三次则认为节点不可用
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
3、listen配置项目一般为配置应用模块参数
listen appli4-backup 0.0.0.0:10004：定义一个appli4-backup的应用
option httpchk /index.html：检查服务器的index.html文件
option persist ：强制将请求发送到已经down掉的服务器
balance roundrobin：负载均衡调度算法使用轮询算法
server inst1 192.168.114.56:80 check inter 2000 fall 3：定义在线节点
server inst2 192.168.114.56:81 check inter 2000 fall 3 backup：定义备份节点'
[root@localhost haproxy-1.4.24]# cp examples/haproxy.init /etc/init.d/haproxy
[root@localhost haproxy-1.4.24]# chmod 755 /etc/init.d/haproxy
[root@localhost haproxy-1.4.24]# chkconfig --add haproxy
[root@localhost haproxy-1.4.24]# ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy
[root@localhost haproxy-1.4.24]# service haproxy start
[root@localhost haproxy-1.4.24]# systemctl stop haproxy.service
[root@localhost haproxy-1.4.24]# systemctl start haproxy.service
Webページへのログイン：192.168.100.21検証
スイッチ。ロードバランシングが達成されたことを示すさまざまなWebサイトページが表示されます。
4、Haproxyログファイル
[root@localhost haproxy-1.4.24]# mkdir -p var/log/haproxy ###创建日志文件存放点
[root@localhost haproxy-1.4.24]# vi /etc/haproxy/haproxy.cfg
global ###下面log开头的 统统去掉换下面的配置
log /dev/log local0 info
log /dev/log local1 notice
[root@localhost haproxy-1.4.24]# systemctl restart haproxy.service
[root@localhost haproxy-1.4.24]# touch /etc/rsyslog.d/haproxy.conf
[root@localhost haproxy-1.4.24]# vi /etc/rsyslog.d/haproxy.conf
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
& ~
[root@localhost haproxy-1.4.24]# systemctl restart rsyslog.service
[root@localhost haproxy]# tail -f /var/log/haproxy/haproxy-info.log
Sep 24 17:23:14 localhost haproxy[65722]: 192.168.100.2:62258 [24/Sep/2020:17:22:21.206] webcluster webcluster/inst1 0/0/0/1/52926 200 1700 - - cD-- 0/0/0/0/0 0/0 "GET / HTTP/1.1"
Sep 24 17:23:54 localhost haproxy[65722]: 192.168.100.2:62275 [24/Sep/2020:17:23:41.993] webcluster webcluster/inst2 0/0/0/0/12236 200 258 - - ---- 0/0/0/0/0 0/0 "GET / HTTP/1.1"
Sep 24 17:24:53 localhost haproxy[65722]: 192.168.100.2:62293 [24/Sep/2020:17:24:03.530] webcluster webcluster/inst1 0/0/0/1/50041 200 984 - - cD-- 0/0/0/0/0 0/0 "GET / HTTP/1.1"
[root@localhost haproxy-1.4.24]# cd /var/log/haproxy
[root@localhost haproxy]# ll
total 4
-rw------- 1 root root 538 Sep 24 17:24 haproxy-info.log
Webページログイン：192.168.32.21
し、ログファイルの継続的な生成を確認する
5、Haproxyパラメータの最適化
企業のWebサイトの負荷が増加するにつれて、haproxyパラメータの最適化は非常に重要です。
- maxconn：アプリケーションの実際の状況に応じて調整された最大接続数、10240を推奨
- デーモン：デーモンプロセスモード、Haproxyは非デーモンプロセスモードで開始できます。開始するにはデーモンプロセスモードを使用することをお勧めします
- nbproc：負荷分散のための同時プロセスの数現在のサーバーのCPUコアの数と同じか2倍にすることをお勧めします
- 再試行：主にクラスターノードをチェックするために使用される再試行の回数。ノードが多く、同時実行の量が多い場合は、2または3回に設定します。
- オプションhttp-server-close：httpリクエストオプションをアクティブに閉じます。本番環境ではこのオプションを使用することをお勧めします
- timeout http-keep-alive：長い接続タイムアウト時間。長い接続タイムアウト時間を設定します。これは10秒に設定できます。
- timeout http-request：httpリクエストのタイムアウト時間。http接続のリリース速度を上げるには、この時間を5〜10秒に設定することをお勧めします。
- タイムアウトクライアント：クライアントタイムアウト時間トラフィックが大きすぎてノードの応答が遅い場合は、この時間を短く設定できます。約1分に設定することをお勧めします。