Linux运维：基于虚拟主机的HAProxy负载均衡系统配置实例\"

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 default2192.168.88.91:8000 cookie default2weight 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 www1192.168.88.80" > /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 isdefault2 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 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/haproxyUsage:/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。