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用HAProxy實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量的負(fù)載平衡

安裝、配置和運行 HAProxy,在幾個網(wǎng)絡(luò)或應(yīng)用服務(wù)器之間分配網(wǎng)絡(luò)流量。

“只有客戶發(fā)展了,才有我們的生存與發(fā)展!”這是創(chuàng)新互聯(lián)的服務(wù)宗旨!把網(wǎng)站當(dāng)作互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品,產(chǎn)品思維更注重全局思維、需求分析和迭代思維,在網(wǎng)站建設(shè)中就是為了建設(shè)一個不僅審美在線,而且實用性極高的網(wǎng)站。創(chuàng)新互聯(lián)對成都網(wǎng)站設(shè)計、成都網(wǎng)站建設(shè)、外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)站制作、網(wǎng)站開發(fā)、網(wǎng)頁設(shè)計、網(wǎng)站優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)推廣、探索永無止境。

不是只有在一個大型公司工作才需要使用負(fù)載平衡器。你可能是一個業(yè)余愛好者,用幾臺樹莓派電腦自我托管一個網(wǎng)站。也許你是一個小企業(yè)的服務(wù)器管理員;也許你確實在一家大公司工作。無論你的情況如何,你都可以使用 HAProxy 負(fù)載平衡器來管理你的流量。

HAProxy 被稱為“世界上最快和使用最廣泛的軟件負(fù)載平衡器”。它包含了許多可以使你的應(yīng)用程序更加安全可靠的功能,包括內(nèi)置的速率限制、異常檢測、連接排隊、健康檢查以及詳細(xì)的日志和指標(biāo)。學(xué)習(xí)本教程中所涉及的基本技能和概念,將有助于你使用 HAProxy 建立一個更強大的、遠(yuǎn)為強大的基礎(chǔ)設(shè)施。

為什么需要一個負(fù)載平衡器?

負(fù)載平衡器是一種在幾個網(wǎng)絡(luò)或應(yīng)用服務(wù)器之間輕松分配連接的方法。事實上,HAProxy 可以平衡任何類型的傳輸控制協(xié)議(TCP)流量,包括 RDP、FTP、WebSockets 或數(shù)據(jù)庫連接。分散負(fù)載的能力意味著你不需要因為你的網(wǎng)站流量比谷歌大就購買一個擁有幾十萬 G 內(nèi)存的大型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。

負(fù)載平衡器還為你提供了靈活性。也許你現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器不夠強大,無法滿足一年中繁忙時期的峰值需求,你想增加一個,但只是暫時的。也許你想增加一些冗余,以防一個服務(wù)器出現(xiàn)故障。有了 HAProxy,你可以在需要時向后端池添加更多的服務(wù)器,在不需要時刪除它們。

你還可以根據(jù)情況將請求路由到不同的服務(wù)器。例如,你可能想用幾個緩存服務(wù)器(如 Varnish)來處理你的靜態(tài)內(nèi)容,但把任何需要動態(tài)內(nèi)容的東西,如 API 端點,路由到一個更強大的機器。

在這篇文章中,我將通過設(shè)置一個非常基本的 HAProxy 環(huán)境,使用 HTTPS 來監(jiān)聽安全端口 443,并利用幾個后端 Web 服務(wù)器。它甚至?xí)⑺羞M(jìn)入預(yù)定義 URL(如 /api/)的流量發(fā)送到不同的服務(wù)器或服務(wù)器池。

安裝 HAProxy

要開始安裝,請啟動一個新的 CentOS 8 服務(wù)器或?qū)嵗⑹瓜到y(tǒng)達(dá)到最新狀態(tài):

$ sudo yum update -y

這通常會持續(xù)一段時間。在等待的時候給自己拿杯咖啡。

這個安裝有兩部分:第一部分是安裝 yum 版本的 HAProxy,第二部分是編譯和安裝你的二進(jìn)制文件,用最新的版本覆蓋以前的 HAProxy。用 yum 安裝,在生成 systemd 啟動腳本等方面做了很多繁重的工作,所以運行 yum install,然后從源代碼編譯,用最新的版本覆蓋 HAProxy 二進(jìn)制:

$ sudo yum install -y haproxy

啟用 HAProxy 服務(wù):

$ sudo systemctl enable haproxy

要升級到最新版本(版本 2.2,截至本文寫作為止),請編譯源代碼。許多人認(rèn)為從源代碼編譯和安裝一個程序需要很高的技術(shù)能力,但這是一個相當(dāng)簡單的過程。首先,使用 yum 安裝一些提供編譯代碼工具的軟件包:

$ sudo yum install dnf-plugins-core
$ sudo yum config-manager --set-enabled PowerTools
$ sudo yum install -y git ca-certificates gcc glibc-devel \
    lua-devel pcre-devel openssl-devel systemd-devel \
    make curl zlib-devel 

使用 git 獲得最新的源代碼,并改變到 haproxy 目錄:

$ git clone http://git.haproxy.org/git/ haproxy
$ cd haproxy

運行以下三個命令來構(gòu)建和安裝具有集成了 Prometheus 支持的 HAProxy:

$ make TARGET=linux-glibc USE_LUA=1 USE_OPENSSL=1 USE_PCRE=1 \
    PCREDIR= USE_ZLIB=1 USE_SYSTEMD=1 \
    EXTRA_OBJS="contrib/prometheus-exporter/service-prometheus.o"

$ sudo make PREFIX=/usr install # 安裝到 /usr/sbin/haproxy

通過查詢版本來測試它:

$ haproxy -v

你應(yīng)該看到以下輸出:

HA-Proxy version 2.2.4-b16390-23 2020/10/09 - https://haproxy.org/

創(chuàng)建后端服務(wù)器

HAProxy 并不直接提供任何流量,這是后端服務(wù)器的工作,它們通常是網(wǎng)絡(luò)或應(yīng)用服務(wù)器。在這個練習(xí)中,我使用一個叫做 Ncat 的工具,它是網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的“瑞士軍刀”,用來創(chuàng)建一些極其簡單的服務(wù)器。安裝它:

$ sudo yum install nc -y

如果你的系統(tǒng)啟用了 SELinux,你需要啟用端口 8404,這是用于訪問 HAProxy 統(tǒng)計頁面的端口(下面有解釋),以及你的后端服務(wù)器的端口:

$ sudo dnf install policycoreutils-python-utils
$ sudo semanage port -a -t http_port_t  -p tcp 8404
$ sudo semanage port -a -t http_port_t  -p tcp 10080
$ sudo semanage port -a -t http_port_t  -p tcp 10081
$ sudo semanage port -a -t http_port_t  -p tcp 10082

創(chuàng)建兩個 Ncat 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和一個 API 服務(wù)器:

$ while true ;
do
nc -l -p 10080 -c 'echo -e "HTTP/1.1 200 OK\n\n This is Server ONE"' ;
done &

$ while true ;
do
nc -l -p 10081 -c 'echo -e "HTTP/1.1 200 OK\n\n This is Server TWO"' ;
done &

$ while true ;
do
nc -l -p 10082 -c 'echo -e "HTTP/1.1 200 OK\nContent-Type: application/json\n\n { \"Message\" :\"Hello, World!\" }"' ;
done &

這些簡單的服務(wù)器打印出一條信息(如“This is Server ONE”),并運行到服務(wù)器停止為止。在現(xiàn)實環(huán)境中,你會使用實際的網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序服務(wù)器。

修改 HAProxy 的配置文件

HAProxy 的配置文件是 /etc/haproxy/haproxy.cfg。你在這里進(jìn)行修改以定義你的負(fù)載平衡器。這個 基本配置 將讓你從一個工作的服務(wù)器開始:

global
    log         127.0.0.1 local2
    user        haproxy
    group       haproxy

defaults 
    mode                    http
    log                     global
    option                  httplog

frontend main
    bind *:80
        
    default_backend web
    use_backend api if { path_beg -i /api/ }
    
    #-------------------------
    # SSL termination - HAProxy handles the encryption.
    #    To use it, put your PEM file in /etc/haproxy/certs  
    #    then edit and uncomment the bind line (75)
    #-------------------------
    # bind *:443 ssl crt /etc/haproxy/certs/haproxy.pem ssl-min-ver TLSv1.2
    # redirect scheme https if !{ ssl_fc }

#-----------------------------
# Enable stats at http://test.local:8404/stats
#-----------------------------

frontend stats
    bind *:8404
    stats enable
    stats uri /stats
#-----------------------------
# round robin balancing between the various backends
#-----------------------------

backend web
    server web1 127.0.0.1:10080 check
    server web2 127.0.0.1:10081 check

#-----------------------------

# API backend for serving up API content
#-----------------------------
backend api
    server api1 127.0.0.1:10082 check

重啟并重新加載 HAProxy

HAProxy 可能還沒有運行,所以發(fā)出命令 sudo systemctl restart haproxy 來啟動(或重新啟動)它?!爸貑ⅰ?的方法在非生產(chǎn)情況下是很好的,但是一旦你開始運行,你要養(yǎng)成使用 sudo systemctl reload haproxy 的習(xí)慣,以避免服務(wù)中斷,即使你的配置中出現(xiàn)了錯誤。

例如,當(dāng)你對 /etc/haproxy/haproxy.cfg 進(jìn)行修改后,你需要用 sudo systemctl reload haproxy 來重新加載守護(hù)進(jìn)程,使修改生效。如果有錯誤,它會讓你知道,但繼續(xù)用以前的配置運行。用 sudo systemctl status haproxy 檢查 HAProxy 的狀態(tài)。

如果它沒有報告任何錯誤,你就有一個正在運行的服務(wù)器。在服務(wù)器上用 curl 測試,在命令行輸入 curl http://localhost/。如果你看到 “This is Server ONE”,那就說明一切都成功了!運行 curl 幾次,看著它在你的后端池中循環(huán),然后看看當(dāng)你輸入 curl http://localhost/api/ 時會發(fā)生什么。在 URL 的末尾添加 /api/ 將把所有的流量發(fā)送到你池子里的第三個服務(wù)器。至此,你就有了一個正常運作的負(fù)載平衡器

檢查你的統(tǒng)計資料

你可能已經(jīng)注意到,配置中定義了一個叫做 stats 的前端,它的監(jiān)聽端口是 8404:

frontend stats
    bind *:8404
    stats uri /stats
    stats enable

在你的瀏覽器中,加載 http://localhost:8404/stats。閱讀 HAProxy 的博客 學(xué)習(xí) HAProxy 的統(tǒng)計頁面,了解你在這里可以做什么。

一個強大的負(fù)載平衡器

雖然我只介紹了 HAProxy 的幾個功能,但你現(xiàn)在有了一個服務(wù)器,它可以監(jiān)聽 80 和 443 端口,將 HTTP 流量重定向到 HTTPS,在幾個后端服務(wù)器之間平衡流量,甚至將匹配特定 URL 模式的流量發(fā)送到不同的后端服務(wù)器。你還解鎖了非常強大的 HAProxy 統(tǒng)計頁面,讓你對你的系統(tǒng)有一個很好的概覽。

這個練習(xí)可能看起來很簡單,不要搞錯了,你剛剛建立和配置了一個非常強大的負(fù)載均衡器,能夠處理大量的流量。

為了你方便,我把本文中的所有命令放在了 GitHub Gist 中。



本文名稱:用HAProxy實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量的負(fù)載平衡
文章鏈接:http://www.5511xx.com/article/dhdjoip.html