常见的 Web集群调度器

目前常见的 Web 集群调度器分为软件和硬件，软件通常使用开源的LVS、Haproxy、Nginx，硬件一般使用比较多的是 F5，也有很多人使用国内的一些产品，如梭子鱼、绿盟等

Haproxy应用分析

■LVS在企业应用中抗负载能力很强，但存在不足

LVS不支持正则处理，不能实现动静分离
对于大型网站，LVS的实施配置复杂，维护成本相对较高

■Haproxy是一款可提供高可用性、负载均衡、及基于TCP和HTTP应用的代理的软件

特别适用于负载特别大的Web站点
运行在当前的硬件上可支持数以万计的并发连接连接请求

Haproxy 调度算法原理

Haproxy 支持多种调度算法，最常用的有三种:

●RR (Round Robin)
RR算法是最简单最常用的一-种算法，即轮询调度

理解举例
   有三个节点A、B、C,第一个用户访问会被指派到节点A,第二个用
户访问会被指派到节点B，第三个用户访问会被指派到节点
   第四个用户访问继续指派到节点A，轮询分配访问请求实现负载均衡效果

●LC (Least Connections)
LC算法即最小连接数算法，根据后端的节点连接数大小动态分配前端请求

理解举例
   有三个节点A、B、C,各节点的连接数分别为A:4、B:5、 C:6, 此时如果有第
一个用户连接请求，会被指派到A上，连接数变为A:5、B:5、 C:6
   第二个用户请求会继续分配到A上，连接数变为A:6、B:5、 C:6; 再有新的请求会分配给B，每次将新的请求指派给连接数最小的客户端
   由于实际情况下A、B、C的连接数会动态释放，很难会出现-样连接数的情况
因此此算法相比较rr算法有很大改进，是目前用到比较多的-种算法

●SH (Source Hashing)
SH即基于来源访问调度算法，此算法用于一些有Session会话记录在服务器端
的场景，可以基于来源的IP、Cookie等做集群调度

理解举例
  有三个节点A、B、C,第一个用户第一次访问被指派到了A,第二个用户第一
次访问被指派到了B
  当第一个用户第二次访问时会被继续指派到A,第二个用户第二次访问时依旧
会被指派到B，只要负载均衡调度器不重启，第一个用户访问都会被指派到A,
第二个用户访向都会被指派到B，实现集群的调度
  此调度算法好处是实现会话保持，但某些IP访问量非常大时会引起负载不均衡
部分节点访问量超大，影响业务使用

Haproxy 配置文件详解

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,ocal0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
●maxconn4096:最大连接数
●uid 99:用户uid
●gid 99:用户gid

defaults配置项配置默认参数，-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
●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
●srtimeout 50000:服务器超时时间

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 fall3: 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

Haproxy 日志管理

Haproxy的日志默认是输出到系统的syslog中,在生产
环境中一般单独定义出来
定义的方法步骤

●修改Haproxy配置文件中关于日志配置的选项，加入配置:
p log /dev/log local0 info
。log /dev/log local0 notice
●修改rsyslog配置,将Haproxy相关的配置独立定义到
haproxy.conf,并放到etclrsyslog.d下
●保存配置文件并重启rsyslog服务，完成rsyslog配置

访问Haproxy集群测试网页并测试日志信息

Haproxy优化参数

随着企业网站负载增加，haproxy参数优化相当重要

●maxconn:最大连接数，根据应用实际情况进行调整,推荐使用
10 240
●daemon:守护进程模式, Haproxy可以使用非守护进程模式启
动，建议使用守护进程模式启动
●nbproc:负载均衡的并发进程数，建议与当前服务器CPU核数相
等或为其2倍
●oretries:重试次数,主要用于对集群节点的检查，如果节点多,且并
发量大，设置为2次或3次
●option http-server-close:主动关闭http请求选项，建议在生产环
境中使用此选项
●timeout http-keep-alive:长连接超时时间，设置长连接超时时间
可以设置为10s
●timeout http-request: http请求超时时间，建议将此时间设置为5
~ 10s,增加http连接释放速度
●timeout client:客户端超时时间，如果访问量过大,节点响应慢
可以将此时间设置短一些，建议设置为1min左右就可以了

案例演示

实验要求

1.一台 Haproxy调度服务器，两台 Nginx 服务器，一台windows7作为客户端；
2.三台服务器为CentOS 7.3的64位系统;
3.所有主机网卡都设置成仅主机模式，绑定静态地址;
4.客户端可以通过访问调度服务器，访问到两台节点服务器，不需要访问真实服务器地址。

在这里插入图片描述

主机角色	IP地址
Haproxy服务器	192.168.100.210
Nginx服务器1	192.168.100.201
Nginx服务器2	192.168.100.202
windows7客户端	192.168.100.50

第一步：搭建 Haproxy调度服务器

1.使用yum安装编译工具

[root@haproxy ~]# yum install bzip2-devel pcre-devel gcc gcc-c++ make -y

2.修改网卡为仅主机模式,并绑定静态地址

[root@haproxy ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
#将dhcp替换为static
BOOTPROTO=static

#在末行追加IP地址\子网掩码\网关
IPADDR=192.168.100.210
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.100.1

[root@haproxy ~]# service network restart 
Restarting network (via systemctl):                        [  确定  ]

3.远程共享并挂载haproxy源码包到本地服务器

[root@haproxy ~]# smbclient -L /192.168.100.1
    Sharename       Type      Comment
    ---------       ----      -------
    haproxy         Disk      
    LNMP            Disk

4.解压haproxy源码包并编译

[root@haproxy ~]# cd /mnt

#解压haproxy源码包到.opt目录
[root@haproxy mnt]# tar zxvf haproxy-1.5.19.tar.gz -C /opt
[root@haproxy mnt]# cd /opt
[root@haproxy opt]# ls
haproxy-1.5.19  rh

#切换至haproxy目录
[root@haproxy opt]# cd haproxy-1.5.19/

#查看系统版本号3100
[root@haproxy haproxy-1.5.19]# uname -a
Linux haproxy 3.10.0-693.el7.x86_64 #1 SMP Tue Aug 22 21:09:27 UTC 2017 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

#编译haproxy
[root@haproxy haproxy-1.5.19]# make TARGET=linux3100

#编译安装
[root@haproxy haproxy-1.5.19]# make install

5.修改haproxy.cfg配置文件,并开启服务

#创建haproxy文件目录
[root@haproxy haproxy-1.5.19]# mkdir /etc/haproxy

#复制模板文件到haproxy目录
[root@haproxy haproxy-1.5.19]# cp examples/haproxy.cfg /etc/haproxy/

#修改haproxy.cfg文件
[root@haproxy haproxy-1.5.19]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
#注释chroot和redispatch条目,防止启动失败
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

#删除原有的所有listen条目,添加一下条目
listen webcluster 0.0.0.0:80
       option httpchk GET /test.html
       balance roundrobin
       server inst1 192.168.100.201:80 check inter 2000 fall 3
       server inst2 192.168.100.202:80 check inter 2000 fall 3

#复制haproxy启动脚本到系统启动进程中
[root@haproxy haproxy-1.5.19]# cp examples/haproxy.init /etc/init.d/haproxy

#授予脚本执行权限
[root@haproxy haproxy-1.5.19]# chmod +x /etc/init.d/haproxy

#添加脚本到service管理条目中
[root@haproxy haproxy-1.5.19]# chkconfig --add haproxy 

#建立脚本命令软链接
[root@haproxy haproxy-1.5.19]# ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy

#启动服务
[root@haproxy haproxy-1.5.19]# service haproxy start
Starting haproxy (via systemctl):                          [  确定  ]

#关闭防火墙和安全功能
[root@Haproxy haproxy-1.5.19]# systemctl stop firewalld.service 
[root@Haproxy haproxy-1.5.19]# setenforce 0

第二步:搭建Nginx服务器

1.两台Nginx服务器都要使用yum安装编译工具

[root@haproxy ~]# yum install zlib-devel pcre-devel gcc gcc-c++ make -y

2.修改网卡为仅主机模式,并绑定静态地址

[root@nginx1 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
#将dhcp替换为static
BOOTPROTO=static

#在末行追加IP地址\子网掩码\网关
IPADDR=192.168.100.201
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.100.1

[root@nginx1 ~]# service network restart 
Restarting network (via systemctl):                        [  确定  ]

[root@nginx2 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
#将dhcp替换为static
BOOTPROTO=static

#在末行追加IP地址\子网掩码\网关
IPADDR=192.168.100.202
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.100.1

[root@nginx2 ~]# service network restart 
Restarting network (via systemctl):                        [  确定  ]

3.远程共享挂载Nginx源码包到本地服务器

[root@nginx1 ~]# mount.cifs //192.168.100.1/LNMP /mnt
Password for root@//192.168.100.1/LNMP:

4.解压源码包并创建管理用户

[root@nginx1 ~]# cd /mnt

#解压Nginx源码包到/opt目录
root@nginx1 mnt]# tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt

#创建Nginx管理用户
root@nginx1 mnt]# cd /opt
[root@nginx1 opt]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx

5.配置Nginx

[root@nginx1 opt]# cd nginx-1.12.0/
[root@nginx1 nginx-1.12.0]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx

6.编译安装

[root@nginx1 nginx-1.12.0]# make && make install

7.创建测试网页

[root@nginx1 nginx-1.12.0]# cd /usr/local/nginx/html/
[root@nginx1 html]# echo "this is kgc web" >test.html

[root@nginx2 nginx-1.12.0]# cd /usr/local/nginx/html/
[root@nginx2 html]# echo "this is accp web" >test.html

8.创建Nginx命令软链接到系统

[root@nginx1 html]# ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx  /usr/local/sbin/

9.关闭防火墙和安全功能,启动服务

[root@nginx1 html]# systemctl stop firewalld.service 
[root@nginx1 html]# setenforce 0
[root@nginx1 html]# nginx

10.使用客户端访问网页,在浏览器中输入192.168.100.210/test/html进行访问 在这里插入图片描述

由此论证使用Haproxy搭建Web群集采用轮询机制

配置haproxy日志

#重启haproxy 服务
[root@haproxy etc]# service haproxy restart 
Restarting haproxy (via systemctl):                        [  确定  ]

#创建
[root@haproxy haproxy-1.5.19]# touch /etc/rsyslog.d/haproxy.conf
[root@haproxy haproxy-1.5.19]# vim /etc/rsyslog.d/haproxy.conf

#定义haproxy信息日志
if ($programname == 'haproxy' and $syslogseverity-text == 'info')
then -/var/log/haproxy/haproxy-info.log
&~

#定义haproxy通知日志
if ($programname == 'haproxy' and $syslogseverity-text == 'notice')
then -/var/log/haproxy/haproxy-notice.log
&~

#重启日志服务
[root@haproxy etc]# systemctl restart rsyslog.service

#切换到日志目录下查看haproxy日志文件
[root@haproxy etc]# cd /var/log/haproxy/
[root@haproxy haproxy]# ls
haproxy-info.log

#查看日志文件
[root@haproxy haproxy]# cat haproxy-info.log
Nov 30 16: 53: 30 Haproxy haproxy[119165]: 192.168.100.50: 49191 [ 30/Nov/2019:16: 53: 30.100
webcluster. webcluster/inst2 168/0/1/0/169 200 252 - - --- 1/1/0/1/0 0/0 "GET /test.h
tml HTTP/1.1"
Nov 30 16: 53:42 Haproxy haproxy[119165]: 192.168.100.50: 49191[ 30/Nov/2019: 16:53: 42.290 :
webcluster. webcluster/inst1 159/0/0/0/159 200 253 - - ---- 1/1/0/1/0 0/0 "GET /test.h
tml HTTP/1.1 "