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HAProxy快速入门

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发布于 Mar 12, 2018

HAProxy是一个使用C语言编写的自由及开放源代码软件，其提供高可用性、负载均衡，以及基于TCP和HTTP的应用程序代理。

HAProxy功能

  • HAProxy是TCP / HTTP反向代理服务器，尤其适合于高可用性环境
  • 可以针对HTTP请求添加cookie，进行路由后端服务器
  • 可平衡负载至后端服务器，并支持持久连接
  • 支持基于cookie进行调度
  • 支持所有主服务器故障切换至备用服务器
  • 支持专用端口实现监控服务
  • 支持不影响现有连接情况下停止接受新连接请求
  • 可以在双向添加，修改或删除HTTP报文首部
  • 支持基于pattern实现连接请求的访问控制
  • 通过特定的URI为授权用户提供详细的状态信息
  • 支持动态程序的反向代理
  • 支持基于数据库的反向代理

相关概念

代理的作用

  • 正向代理，反向代理
  • 代理服务器，可以提供缓存功能加速客户端访问，同时可以对缓存数据进行有效性检查
  • 内容路由：根据流量以及内容类型将请求转发至特定的服务器
  • 转码器：支持压缩功能，将数据以压缩形式发送给客户端

补充一点。

什么是正向代理？

在家访问xxoo网站，不希望xxoo网站知道我们的真实ip，于是就找一个proxy，通过proxy来访问，此时proxy代表用户，xxoo网站获取到的IP是proxy的IP。

什么是反向代理？

xxoo网站有很多服务器提供服务，xxoo网站通过一个proxy对外提供一个IP接受用户的请求，然后将请求分发到下面的服务器，这里的proxy对于xxoo网站的其他服务器来说就是反向代理。

组合起来：

你 -> proxy(正向代理) -> proxy(反向代理) -> xxoo网站服务器集群

缓存的作用

  • 减少访冗余内容传输
  • 节省带宽，缓解网络瓶颈
  • 降低了对原始服务器的请求压力
  • 降低了传输延迟

负载均衡集群：

四层：

lvs, nginx(stream)，haproxy(mode tcp)

七层：

http: nginx(http, ngx_http_upstream_module), haproxy(mode http), httpd, ats, perlbal, pound…

安装HAProxy

Ubuntu 16.04

apt 安装

# apt search haproxy
# apt-get install haproxy

HAproxy组成

程序环境

  • 主程序：/usr/sbin/haproxy
  • 配置文件：/etc/haproxy/haproxy.cfg
  • 服务文件：/lib/systemd/system/haproxy.service (ubuntu 16.04使用systemd启动)
  • 日志切分配置：/etc/logrotate.d/haproxy
  • halog: /usr/bin/halog
  • /etc/init.d/haproxy (ubuntu 15之前使用的启动文件)

服务启停：

systemctl status haproxy
systemctl stop haproxy
systemctl start haproxy
systemctl restart haproxy

haproxy.cfg

global
  log /dev/log    local0
  log /dev/log    local1 notice
  chroot /var/lib/haproxy
  stats socket /run/haproxy/admin.sock mode 660 level admin
  stats timeout 30s
  user haproxy
  group haproxy
  daemon

  # Default SSL material locations
  ca-base /etc/ssl/certs
  crt-base /etc/ssl/private

  # Default ciphers to use on SSL-enabled listening sockets.
  # For more information, see ciphers(1SSL). This list is from:
  #  https://hynek.me/articles/hardening-your-web-servers-ssl-ciphers/
  ssl-default-bind-ciphers ECDH+AESGCM:DH+AESGCM:ECDH+AES256:DH+AES256:ECDH+AES128:DH+AES:ECDH+3DES:DH+3DES:RSA+AESGCM:RSA+AES:RSA+3DES:!aNULL:!MD5:!DSS
  ssl-default-bind-options no-sslv3

defaults
  log     global
  mode    http
  option  httplog
  option  dontlognull
  timeout connect 5000
  timeout client  50000
  timeout server  50000
  errorfile 400 /etc/haproxy/errors/400.http
  errorfile 403 /etc/haproxy/errors/403.http
  errorfile 408 /etc/haproxy/errors/408.http
  errorfile 500 /etc/haproxy/errors/500.http
  errorfile 502 /etc/haproxy/errors/502.http
  errorfile 503 /etc/haproxy/errors/503.http
  errorfile 504 /etc/haproxy/errors/504.http

haproxy.service

[Unit]
Description=HAProxy Load Balancer
Documentation=man:haproxy(1)
Documentation=file:/usr/share/doc/haproxy/configuration.txt.gz
After=network.target syslog.service
Wants=syslog.service

[Service]
Environment=CONFIG=/etc/haproxy/haproxy.cfg
EnvironmentFile=-/etc/default/haproxy
ExecStartPre=/usr/sbin/haproxy -f ${CONFIG} -c -q
ExecStart=/usr/sbin/haproxy-systemd-wrapper -f ${CONFIG} -p /run/haproxy.pid $EXTRAOPTS
ExecReload=/usr/sbin/haproxy -c -f ${CONFIG}
ExecReload=/bin/kill -USR2 $MAINPID
KillMode=mixed
Restart=always

[Install]
WantedBy=multi-user.target

haproxy -h

# haproxy -h
HA-Proxy version 1.6.3 2015/12/25
Copyright 2000-2015 Willy Tarreau <willy@haproxy.org>

Usage : haproxy [-f <cfgfile>]* [ -vdVD ] [ -n <maxconn> ] [ -N <maxpconn> ]
        [ -p <pidfile> ] [ -m <max megs> ] [ -C <dir> ] [-- <cfgfile>*]
        -v displays version ; -vv shows known build options.
        -d enters debug mode ; -db only disables background mode.
        -dM[<byte>] poisons memory with <byte> (defaults to 0x50)
        -V enters verbose mode (disables quiet mode)
        -D goes daemon ; -C changes to <dir> before loading files.
        -q quiet mode : don't display messages
        -c check mode : only check config files and exit
        -n sets the maximum total # of connections (2000)
        -m limits the usable amount of memory (in MB)
        -N sets the default, per-proxy maximum # of connections (2000)
        -L set local peer name (default to hostname)
        -p writes pids of all children to this file
        -de disables epoll() usage even when available
        -dp disables poll() usage even when available
        -dS disables splice usage (broken on old kernels)
        -dV disables SSL verify on servers side
        -sf/-st [pid ]* finishes/terminates old pids.

配置

配置分为命令行配置(优先级最高)和配置文件(haproxy.cfg).

haproxy.cfg主要有两部分组成：global和proxies配置段

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
  • fronted：前端，相当于nginx, server {}
  • backend：后端，相当于nginx, upstream {}
  • listen：同时拥有前端和后端,适用于一对一环境

一个例子

我们已经安装了HAProxy, 但HAProxy不是web服务器，所以我们再安装一个nginx配合测试（其他文章会再介绍nginx的）。

# apt-get install nginx

安装完成，访问一下：http://192.168.111.11/ （根据你自己的机器IP更改）

我们开始配置HAProxy来访问nginx.

# cd /etc/haproxy
# cp haproxy.cfg haproxy.cfg.default
# vim haproxy.cfg

更改haproxy.cfg内容如下：

global
    daemon
    maxconn 256

defaults
    mode http
    timeout connect 5000ms
    timeout client 50000ms
    timeout server 50000ms

frontend http-in
    bind *:81
    default_backend servers

backend servers
    server server1 127.0.0.1:80 maxconn 32

reload or restart haproxy.

systemctl reload haproxy

访问：http://192.168.111.11:81/

上面的haproxy.cfg还可以使用如下的配置替代：

global
    daemon
    maxconn 256

defaults
    mode http
    timeout connect 5000ms
    timeout client 50000ms
    timeout server 50000ms

listen http-in
    bind *:81
    server server1 127.0.0.1:80 maxconn 32

引用与转义

在配置haproxy时如果需要用到特殊字符，如#, 则需使用转义，转义符号（\）.

haproxy有两种引用：弱引用，双引号括起来的引用，里面可以使用转义符号，强引用，单引号括起来的引用，里面不可以使用转义字符。

空格在haproxy配置中作为分隔符，如果确实需要输入空格作为字符串，则需要转义\ .

#是注释, 如果需要输入#同样需要转义\#.

弱引用中可以使用$符号获取变量的值，强引用中$符号作为字符串使用。

# 下面的这样是等价的
log-format %{+Q}o\ %t\ %s\ %{-Q}r
log-format "%{+Q}o %t %s %{-Q}r"
log-format '%{+Q}o %t %s %{-Q}r'
log-format "%{+Q}o %t"' %s %{-Q}r'
log-format "%{+Q}o %t"' %s'\ %{-Q}r

# 下面的这些也是等价的
reqrep "^([^\ :]*)\ /static/(.*)"     \1\ /\2
reqrep "^([^ :]*)\ /static/(.*)"     '\1 /\2'
reqrep "^([^ :]*)\ /static/(.*)"     "\1 /\2"
reqrep "^([^ :]*)\ /static/(.*)"     "\1\ /\2"

变量

haproxy配置可以使用变量，变量只能在双引号中通过$符号取值。

bind "fd@${FD_APP1}"

log "${LOCAL_SYSLOG}:514" local0 notice   # send to local server

user "$HAPROXY_USER"

时间格式

时间在haproxy中默认是毫秒，当然也可以自己指定时间单位。

  • us : microseconds. 1 microsecond = 1/1000000 second
  • ms : milliseconds. 1 millisecond = 1/1000 second. This is the default.
  • s : seconds. 1s = 1000ms
  • m : minutes. 1m = 60s = 60000ms
  • h : hours. 1h = 60m = 3600s = 3600000ms
  • d : days. 1d = 24h = 1440m = 86400s = 86400000ms

全局配置

全局配置一般是系统配置，一般配置一次几乎都不需要改变的，有些配置可以通过命令行去覆盖。

具体见：http://cbonte.github.io/haproxy-dconv/1.6/configuration.html#3

过程管理和安全

  • ca-base
  • chroot
  • crt-base
  • cpu-map
  • daemon
  • description
  • deviceatlas-json-file
  • deviceatlas-log-level
  • deviceatlas-separator
  • deviceatlas-properties-cookie
  • external-check
  • gid
  • group
  • log
  • log-tag
  • log-send-hostname
  • lua-load
  • nbproc
  • node
  • pidfile
  • uid
  • ulimit-n
  • user
  • stats
  • ssl-default-bind-ciphers
  • ssl-default-bind-options
  • ssl-default-server-ciphers
  • ssl-default-server-options
  • ssl-dh-param-file
  • ssl-server-verify
  • unix-bind
  • 51degrees-data-file
  • 51degrees-property-name-list
  • 51degrees-property-separator
  • 51degrees-cache-size

性能优化

  • max-spread-checks
  • maxconn
  • maxconnrate
  • maxcomprate
  • maxcompcpuusage
  • maxpipes
  • maxsessrate
  • maxsslconn
  • maxsslrate
  • maxzlibmem
  • noepoll
  • nokqueue
  • nopoll
  • nosplice
  • nogetaddrinfo
  • noreuseport
  • spread-checks
  • server-state-base
  • server-state-file
  • tune.buffers.limit
  • tune.buffers.reserve
  • tune.bufsize
  • tune.chksize
  • tune.comp.maxlevel
  • tune.http.cookielen
  • tune.http.maxhdr
  • tune.idletimer
  • tune.lua.forced-yield
  • tune.lua.maxmem
  • tune.lua.session-timeout
  • tune.lua.task-timeout
  • tune.lua.service-timeout
  • tune.maxaccept
  • tune.maxpollevents
  • tune.maxrewrite
  • tune.pattern.cache-size
  • tune.pipesize
  • tune.rcvbuf.client
  • tune.rcvbuf.server
  • tune.sndbuf.client
  • tune.sndbuf.server
  • tune.ssl.cachesize
  • tune.ssl.lifetime
  • tune.ssl.force-private-cache
  • tune.ssl.maxrecord
  • tune.ssl.default-dh-param
  • tune.ssl.ssl-ctx-cache-size
  • tune.vars.global-max-size
  • tune.vars.reqres-max-size
  • tune.vars.sess-max-size
  • tune.vars.txn-max-size
  • tune.zlib.memlevel
  • tune.zlib.windowsize

调试

  • debug
  • quiet

代理配置

  • defaults []
  • frontend
  • backend
  • listen

参考资料

  • https://www.cnblogs.com/qige2017/p/7783402.html
  • http://www.ttlsa.com/linux/haproxy-study-tutorial
  • http://cbonte.github.io/haproxy-dconv/1.6/configuration.html

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