Haproxy介紹及其定位
HAProxy提供高可用性、負(fù)載均衡以及基于TCP和HTTP應(yīng)用的代理，支持虛擬主機(jī)，它是免費(fèi)、快速并且可靠的一種解決方案。根據(jù)官方數(shù)據(jù)，其最高極限支持10G的并發(fā)。
HAProxy特別適用于那些負(fù)載特大的web站點(diǎn)， 這些站點(diǎn)通常又需要會話保持或七層處理。HAProxy運(yùn)行在當(dāng)前的硬件上，完全可以支持?jǐn)?shù)以萬計的并發(fā)連接。并且它的運(yùn)行模式使得它可以很簡單安全的整合進(jìn)您當(dāng)前的架構(gòu)中， 同時可以保護(hù)你的web服務(wù)器不被暴露到網(wǎng)絡(luò)上。
其支持從4層至7層的網(wǎng)絡(luò)交換，即覆蓋所有的TCP協(xié)議。就是說，Haproxy 甚至還支持 Mysql 的均衡負(fù)載。。
如果說在功能上，能以proxy反向代理方式實(shí)現(xiàn) WEB均衡負(fù)載，這樣的產(chǎn)品有很多。包括 Nginx，ApacheProxy，lighttpd，Cheroke 等。
但要明確一點(diǎn)的，Haproxy 并不是 Http 服務(wù)器。以上提到所有帶反向代理均衡負(fù)載的產(chǎn)品，都清一色是 WEB 服務(wù)器。簡單說，就是他們能自個兒提供靜態(tài)(html,jpg,gif..)或動態(tài)(php,cgi..)文件的傳輸以及處理。而Haproxy 僅僅，而且專門是一款的用于均衡負(fù)載的應(yīng)用代理。其自身并不能提供http服務(wù)。
但其配置簡單，擁有非常不錯的服務(wù)器健康檢查功能還有專門的系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控頁面，當(dāng)其代理的后端服務(wù)器出現(xiàn)故障, HAProxy會自動將該服務(wù)器摘除，故障恢復(fù)后再自動將該服務(wù)器加入。自1.3版本開始還引入了frontend,backend,frontend根據(jù)任意HTTP請求頭內(nèi)容做規(guī)則匹配，然后把請求定向到相關(guān)的backend。
另外, 版本1.3 是處于活躍開發(fā)階段的版本, 它支持如下新特性：
l 內(nèi)容交換 : 可以根據(jù)請求(request)的任何一部分 來選擇一組服務(wù)器, 比如請求的 URI , Host頭(header) , cookie , 以及其他任何東西. 當(dāng)然，對那些靜態(tài)分離的站點(diǎn)來說，對此特性還有更多的需求。
l 全透明代理 : 可以用 客戶端IP地址 或者任何其他地址來連接后端服務(wù)器. 這個特性僅在Linux 2.4/2.6內(nèi)核打了cttproxy 補(bǔ)丁后才可以使用. 這個特性也使得為某特殊服務(wù)器處理部分流量同時又不修改服務(wù)器的地址成為可能。
l 基于樹的更快的調(diào)度器 : 1.2.16以上的版本要求所有的超時都設(shè)成同樣的值以支持?jǐn)?shù)以萬計的全速連接. 這個特性已經(jīng)移植到1.2.17.
l 內(nèi)核TCP拼接 : 避免了內(nèi)核到用戶然后用戶到內(nèi)核端的數(shù)據(jù)拷貝, 提高了吞吐量同時又降低了CPU使用率 . Haproxy 1.3支持Linux L7SW 以滿足在商用硬件上數(shù)Gbps 的吞吐的需求。
l 連接拒絕 : 因?yàn)榫S護(hù)一個連接的打開的開銷是很低的，有時我們很需要限制攻擊蠕蟲(attack bots)，也就是說限制它們的連接打開從而限制它們的危害。 這個已經(jīng)為一個陷于小型DDoS攻擊的網(wǎng)站開發(fā)了而且已經(jīng)拯救了很多站點(diǎn)。
l 細(xì)微的頭部處理 : 使得編寫基于header的規(guī)則更為簡單，同時可以處理URI的某部分。
l 快而可靠的頭部處理 : 使用完全RFC2616 兼容的完整性檢查對一般的請求全部進(jìn)行分析和索引僅僅需要不到2ms 的時間。
l 模塊化設(shè)計 : 允許更多人加入進(jìn)此項(xiàng)目，調(diào)試也非常簡單. poller已經(jīng)分離, 已經(jīng)使得它們的開發(fā)簡單了很多. HTTP已經(jīng)從TCP分離出來了，這樣增加新的七層特性變得非常簡單. 其他子系統(tǒng)也會很快實(shí)現(xiàn)模塊化
l 投機(jī)I/O 處理 : 在一個套接字就緒前就嘗試從它讀取數(shù)據(jù)。poller僅推測哪個可能就緒哪個沒有，嘗試猜測，并且如果成功，一些開銷很大的系統(tǒng)調(diào)用就可以省去了。如果失敗，就會調(diào)用這些系統(tǒng)調(diào)用。已知的使用Linux epoll()已經(jīng)凈提升起碼10%了。
l ACLs : 使用任意規(guī)則的任意組合作為某動作的執(zhí)行條件。
l TCP 協(xié)議檢查 : 結(jié)合ACL來對請求的任意部分進(jìn)行檢查，然后再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。這就可以執(zhí)行協(xié)議驗(yàn)證而不是盲目的進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。比如說允許SSL但拒絕SSH。
l 更多的負(fù)載均衡算法 : 現(xiàn)在，動態(tài)加權(quán)輪循(Dynamic Round Robin)，加權(quán)源地址哈希(Weighted Source Hash)，加權(quán)URL哈希和加權(quán)參數(shù)哈希(Weighted Parameter Hash)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。其他算法比如Weighted Measured Response Time也很快會實(shí)現(xiàn)。
安裝和配置
Haproxy 的配置相當(dāng)簡單，
從官方網(wǎng)站：http://www.haproxy.org 下載最新版本。
# wget http://haproxy.1wt.eu/download/1.3/src/haproxy-1.3.20.tar.gz
# tar zcvf haproxy-1.3.20.tar.gz
# cd haproxy-1.3.20
# make TARGET=linux26 PREFIX=/usr/local/haprpxy
# make install PREFIX=/usr/local/haproxy
安裝完畢后，進(jìn)入安裝目錄創(chuàng)建配置文件
# cd /usr/local/haproxy
# vi haproxy.cfg
配置內(nèi)容如下：
global
log 127.0.0.1 local0
#log 127.0.0.1 local1 notice
#log loghost local0 info
maxconn 4096
chroot /usr/local/haproxy
uid 99 #所屬運(yùn)行的用戶uid
gid 99 #所屬運(yùn)行的用戶組
daemon
nbproc 1
pidfile /usr/local/haproxy/run/haproxy.pid
#debug
#quiet
defaults
log global
log 127.0.0.1 local3 #日志文件的輸出定向
mode http #所處理的類別
option httplog #日志類別
option httpclose
option dontlognull
option forwardfor
option redispatch
retries 2 #設(shè)置多個haproxy并發(fā)進(jìn)程提高性能
maxconn 2000
balance roundrobin #負(fù)載均衡算法
stats uri /haproxy-stats #haproxy 監(jiān)控頁面的訪問地址
# 可通過 http://localhost:1080/haproxy-stats 訪問
contimeout 5000
clitimeout 50000
srvtimeout 50000
listen localhost 0.0.0.0:1080 #運(yùn)行的端口及主機(jī)名
mode http
option httpchk GET /index.htm #健康檢測
server s1 127.0.0.1:3121 weight 3 check #后端的主機(jī) IP &權(quán)衡
server s2 127.0.0.1:3122 weight 3 check #后端的主機(jī) IP &權(quán)衡
啟動服務(wù)：
# /usr/local/haproxy/sbin/haproxy -f /usr/local/haproxy/haproxy.cfg
重啟服務(wù)：
# /usr/local/haproxy/sbin/haproxy -f /usr/local/haproxy/haproxy.cfg -st `cat /usr/local/haproxy/logs/haproxy.pid` (沒有換行)
停止服務(wù)：
# killall haproxy
當(dāng)然，為了方便系統(tǒng)在開機(jī)時加載，還可以創(chuàng)建啟動腳本：
# vim /etc/rc.d/init.d/haproxy 內(nèi)容如下：
#! /bin/sh
set -e
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/usr/local/haproxy/sbin
PROGDIR=/usr/local/haproxy
PROGNAME=haproxy
DAEMON=$PROGDIR/sbin/$PROGNAME
CONFIG=$PROGDIR/conf/$PROGNAME.conf
PIDFILE=$PROGDIR/run/$PROGNAME.pid
DESC="HAProxy daemon"
SCRIPTNAME=/etc/init.d/$PROGNAME
# Gracefully exit if the package has been removed.
test -x $DAEMON || exit 0
start()
{
echo -n "Starting $DESC: $PROGNAME"
$DAEMON -f $CONFIG
echo "."
}
stop()
{
echo -n "Stopping $DESC: $PROGNAME"
haproxy_pid=cat $PIDFILE
kill $haproxy_pid
echo "."
}
restart()
{
echo -n "Restarting $DESC: $PROGNAME"
$DAEMON -f $CONFIG -p $PIDFILE -sf $(cat $PIDFILE)
echo "."
}
case "$1" in
start)
start
;;
stop)
stop
;;
restart)
restart
;;
*)
echo "Usage: $SCRIPTNAME {start|stop|restart}" >&2
exit 1
;;
esac
exit 0
保存后賜予可執(zhí)行權(quán)限
# chmod +x /etc/rc.d/init.d/haproxy
就可以使用 service haproxy start|stop|restart 來控制服務(wù)的啟動停止跟重啟。
并通過以下命令加載到開機(jī)服務(wù)啟動列表
# chkconfig --add haproxy
配置日志：
# vim /etc/syslog.conf
在最下邊增加
local3.* /var/log/haproxy.log
local0.* /var/log/haproxy.log
重啟核心日志服務(wù)使配置起效
# service syslog restart
然后就可查看日志了
# tail –f /var/log/harpoxy.log
Aug 22 15:32:06 localhost haproxy[64136]: Proxy www started.
Aug 22 15:32:06 localhost haproxy[64136]: Proxy cherokee started.
Aug 22 15:32:06 localhost haproxy[64136]: Proxy wap started.
Aug 22 15:32:06 localhost haproxy[64136]: Proxy pic started.
Aug 22 15:32:06 localhost haproxy[64136]: Proxy img started.
Aug 22 15:32:06 localhost haproxy[64136]: Proxy public started.
Aug 22 15:32:06 localhost haproxy[64136]: Proxy public started.
Aug 22 15:32:59 localhost haproxy[64137]: 219.142.128.30:6416 [22/Aug/2009:15:32:59.754] public stats/<STATS> 0/-1/-1/-1/0 200 17329 - - PR-- 0/0/0/0/0 0/0 "GET /?stats HTTP/1.1"
Aug 22 15:32:59 localhost haproxy[64137]: 219.142.128.30:6416 [22/Aug/2009:15:32:59.754] public stats/<STATS> 0/-1/-1/-1/0 200 17329 - - PR-- 0/0/0/0/0 0/0 "GET /?stats HTTP/1.1"
應(yīng)用舉例
WEB 均衡負(fù)載 & 虛擬主機(jī)
重新打開配置文件 haproxy.cfg，留意最下部分的均衡主機(jī)選項(xiàng)
listen localhost 0.0.0.0:1080 #運(yùn)行的端口及主機(jī)名
mode http
option httpchk GET /index.htm #用于健康檢測的后端頁面
server s1 127.0.0.1:3121 weight 3 check #后端的主機(jī) IP &權(quán)衡
server s2 127.0.0.1:3122 weight 3 check #后端的主機(jī) IP &權(quán)衡
在實(shí)驗(yàn)中，我們的的后端是 squid 分開了2個端口在同一臺服務(wù)器上。
以其中一項(xiàng)為例：
server s1 127.0.0.1:3121 weight 3 check
s1 是可自己定義的服務(wù)器別名
127.0.0.1:3121 服務(wù)器的IP地址以及端口號
weight 3 所能分配到請求的高低權(quán)衡，數(shù)字越大分配到的請求數(shù)就越高
check 接受 haproxy 的定時檢查，以確定后端服務(wù)器的健康情況。
如需配置虛擬主機(jī)，相當(dāng)簡單，緊需修改 localhost 為你虛擬主機(jī)的的域名，加到haproxy配置中， 再為其分配后端服務(wù)器的參數(shù)即可。
例：
listen www.x1.com 0.0.0.0:1080 #運(yùn)行的端口及主機(jī)名
mode http
option httpchk GET /index.htm #用于健康檢測的后端頁面
server s1 127.0.0.1:3121 weight 3 check #后端的主機(jī) IP &權(quán)衡
server s2 127.0.0.1:3122 weight 3 check #后端的主機(jī) IP &權(quán)衡
listen www.x2.com 0.0.0.0:1080 #運(yùn)行的端口及主機(jī)名
mode http
option httpchk GET /index.htm #用于健康檢測的后端頁面
server s1 127.0.0.1:3121 weight 3 check #后端的主機(jī) IP &權(quán)衡
server s2 127.0.0.1:3122 weight 3 check #后端的主機(jī) IP &權(quán)衡
保存配置后重新加載，即可生效，刷新管理頁面也可看到新的虛擬主機(jī)。
性能對比
在此，我們用最近最火紅的 http 兼前端WEB均衡負(fù)載服務(wù)器 Nginx 與 Haproxy 做個簡單的性能對比。
測試環(huán)境：
CPU：Xeon2.8G X2
RAM：4G
OS：RedHat As5.3 X64
工具：apache ab
參數(shù)：ab -i -c 500 -n 100000 (500并發(fā)，1W請求)
最終服務(wù)端：2個squid 需實(shí)現(xiàn)均衡負(fù)載
成績?nèi)缦拢?/span>
####### Nginx + haproxy : (由Nginx通過反向代理發(fā)送請求至haproxy, 并由其進(jìn)行均衡負(fù)載)
Concurrency Level: 500
Time taken for tests: 53.758 seconds
Complete requests: 100000
Failed requests: 0
Write errors: 0
Total transferred: 38600386 bytes
HTML transferred: 0 bytes
Requests per second: 1860.19 [#/sec] (mean)
Time per request: 268.790 [ms] (mean)
Time per request: 0.538 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate: 701.21 [Kbytes/sec] received
####### haproxy : (單獨(dú)由haproxy進(jìn)行均衡負(fù)載)
Concurrency Level: 500
Time taken for tests: 32.562 seconds
Complete requests: 100000
Failed requests: 0
Write errors: 0
Total transferred: 36606588 bytes
HTML transferred: 0 bytes
Requests per second: 3071.02 [#/sec] (mean)
Time per request: 162.812 [ms] (mean)
Time per request: 0.326 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate: 1097.85 [Kbytes/sec] received
####### nginx : (單獨(dú)由nginx進(jìn)行均衡負(fù)載)
Concurrency Level: 500
Time taken for tests: 36.539 seconds
Complete requests: 100000
Failed requests: 0
Write errors: 0
Total transferred: 38600000 bytes
HTML transferred: 0 bytes
Requests per second: 2736.82 [#/sec] (mean)
Time per request: 182.694 [ms] (mean)
Time per request: 0.365 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate: 1031.65 [Kbytes/sec] received
反復(fù)測試，得出其結(jié)果：
Haproxy 單獨(dú)進(jìn)行均衡負(fù)載的性能最強(qiáng)，超過了Nginx。
然而 Nginx + Haproxy 的搭配性能最弱，應(yīng)該是跟通過了2層反向代理有關(guān)。
所以想用 Haproxy 替代 Nginx 所自帶的均衡負(fù)載功能將會令性能打折。
但雖然如此 Haproxy 對均衡負(fù)載功能遠(yuǎn)比 Nginx 成熟，例如session粘貼，cookies 引導(dǎo)等都是 nginx 所沒有的。
可根據(jù)需要而選擇搭配。
相關(guān)啟動參數(shù)介紹
相關(guān)啟動參數(shù)介紹
#./haproxy –help //haproxy相關(guān)命令參數(shù)介紹.
haproxy -f <配置文件>
[-n 最大并發(fā)連接總數(shù)] [-N 每個偵聽的最大并發(fā)數(shù)] [-d] [-D] [-q] [-V] [-c] [-p <pid文件>] [-s] [-l] [-dk]
[-ds] [-de] [-dp] [-db] [-m <內(nèi)存限制M>] [{-sf|-st} pidlist...]
-d 前臺，debug模式
-D daemon模式啟動
-q 安靜模式,不輸出信息
-V 詳細(xì)模式
-c 對配置文件進(jìn)行語法檢查
-s 顯示統(tǒng)計數(shù)據(jù)
-l 顯示詳細(xì)統(tǒng)計數(shù)據(jù)
-dk 不使用kqueue
-ds 不使用speculative epoll
-de 不使用epoll
-dp 不使用poll
-db 禁用后臺模式，程序跑在前臺
-sf <pidlist>
程序啟動后向pidlist里的進(jìn)程發(fā)送FINISH信號，這個參數(shù)放在命令行的最后
-st <pidlist>
程序啟動后向pidlist里的進(jìn)程發(fā)送TERMINATE信號，這個參數(shù)放在命令行的最后
參考資源 (resources)
本文僅作為引子，Haproxy 配置以其功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些。更多資料可到以下網(wǎng)站中獲取。
· Haproxy 中文 http://cn.haproxy.org
· Haproxy 英文 http://www.haproxy.org
· 中國開源社區(qū) http://www.oschina.net
開源中國社區(qū)原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請注明出自：開源中國社區(qū)(http://www.oschina.net)