HAProxy高可用负载均衡集群部署
基本信息：
系统平台：VMware WorkStation
系统版本: CentOS Linux release 7.2.1511 (Core)
内核版本: 3.10.0-327.el7.x86_64
集群架构：
前端：HAProxy
1、虚拟FQDN：www.simpletime.net
2、VIP：192.168.39.1；DIP：172.16.39.50
3、调度服务器：Varnish1、Varnish2
4、调度算法：URL_Hash_Consistent
5、集群统计页：172.16.39.50:9091/simpletime?admin
缓存服务器：Varnish
1、VarnishServer1:172.16.39.14:9527
2、VarnishServer2:172.16.39.15:9527
3、开启健康状态探测，提供高可用
4、负载均衡后端Web服务器组
5、动静分离后端服务器，并动静都提供负载均衡效果
后端服务器：
StaticServer1:172.16.39.14:80
StaticServer2:172.16.39.15:80
DynamicServer1:172.16.39.151
DynamicServer2:172.16.39.152
Mysql服务器：
MysqlServer：172.16.39.150
思考：
1、负载均衡动静分离后，会话如何保持？
2、负载均衡动静分离后，存储如何解决？
3、该方案适用于什么样的场景？
4、该方案缺陷有哪些？
5、如何改进？
一、部署HAProxy
1、安装HAProxy
~]# yum install HAProxy
2、配置HAProxy
#---------------------------------------------------------------------
# main frontend which proxys to the backends
#---------------------------------------------------------------------
frontend web *:80
#acl url_static path_beg -i /static /images /javascript /stylesheets
#acl url_static path_end -i .jpg .gif .png .css .js .html .txt .htm
#acl url_dynamic path_begin -i .php .jsp
#default_backend static_srv if url_static
#use_backend dynamic_srv if url_dynamic
use_backend varnish_srv
#---------------------------------------------------------------------
# round robin balancing between the various backends
#---------------------------------------------------------------------
backend varnish_srv
balance uri #使用基于URL的一致性哈希调度算法
hash-type consistent
server varnish1 172.16.39.14:9527 check
server varnish2 172.16.39.15:9527 check
listen stats #开启HAProxy图形化Web管理功能
bind :9091
stats enable
stats uri /simpletime?admin
stats hide-version
stats auth admin:abc.123
stats admin if TRUE
3、启动服务
~]# systemctl start haproxy
~]# systemctl status haproxy #查看状态
~]# ss -tnlp #查看80和9091端口是否启用
~]# systemctl enable haproxy #设置开机启动
二、部署Varnish，两台配置一致（172.16.39.14|15）
1、安装及配置
~]# yum install varnish -y
~]# vim /etc/varnish/varnish.params
VARNISH_LISTEN_PORT=9527 #更改默认端口
~]# systemctl start varnish
~]# systemctl enable varnish
~]# vim /etc/varnish/default.vcl
vcl 4.0;
##############启用负载均衡模块###############
import directors;
################定义Purge-ACL控制#######################
acl purgers {
"127.0.0.1";
"172.16.39.0"/16;
}
# Default backend definition. Set this to point to your content server.
##############配置健康状态探测##############
probe HE { #静态检测
.url = "/health.html"; #指定检测URL
.timeout = 2s; #探测超时时长
.window = 5; #探测次数
.threshold = 2; #探测次数成功多少次才算健康
.initial = 2; #Varnish启动探测后端主机2次健康后加入主机
.interval = 2s; #探测间隔时长
.expected_response = 200; #期望状态响应码
}
probe HC { #动态监测
.url = "/health.php";
.timeout = 2s;
.window = 5;
.threshold = 2;
.initial = 2;
.interval = 2s;
.expected_response = 200;
}
#############添加后端主机################
backend web1 {
.host = "172.16.39.151:80";
.port = "80";
.probe = HC;
}
backend web2 {
.host = "172.16.39.152:80";
.port = "80";
.probe = HC;
}
backend app1 {
.host = "172.16.39.14:80";
.port = "80";
.probe = HE;
}
backend app2 {
.host = "172.16.39.15:80";
.port = "80";
.probe = HE;
}
#############定义负载均衡及算法###############
sub vcl_init {
new webcluster = directors.round_robin();
webcluster.add_backend(web1);
webcluster.add_backend(web2);
new appcluster = directors.round_robin();
appcluster.add_backend(app1);
appcluster.add_backend(app2);
}
################定义vcl_recv函数段######################
sub vcl_recv {
#####ACL未授权，不允许PURGE，并返回405#####
if (req.method == "PURGE") {
if(!client.ip ~ purgers){
return(synth(405,"Purging not allowed for" + client.ip));
}
return (purge);
}
#####添加首部信息，使后端服务记录访问者的真实IP
# if (req.restarts == 0) {
# set req.http.X-Forwarded-For = req.http.X-Forwarded-For + ", " + client.ip;
# } else {
# set req.http.X-Forwarded-For = client.ip;
# }
# set req.backend_hint = webcluster.backend();
# set req.backend_hint = appcluster.backend();
#注：因为Varnish不是一级代理，配置forward只能取到上级代理IP，而上级代理IP，本身就包含在HAProxy发送过来的Forward里，所以没必要配置，而后端服务器只要日志格式有启用记录Forward信息，并且上级代理没有做限制，那么，就能获取到客户端真实IP；
#####动静分离#####
if (req.url ~ "(?i)/.(php|asp|aspx|jsp|do|ashx|shtml)($|/?)") {
set req.backend_hint = appcluster.backend();
}
#####不正常的请求不缓存#####
if (req.method != "GET" &&
req.method != "HEAD" &&
req.method != "PUT" &&
req.method != "POST" &&
req.method != "TRACE" &&
req.method != "OPTIONS" &&
req.method != "PATCH" &&
req.method != "DELETE") {
return (pipe);
}
#####如果请求不是GET或者HEAD，不缓存#####
if (req.method != "GET" && req.method != "HEAD") {
return (pass);
}
#####如果请求包含Authorization授权或Cookie认证，不缓存#####
if (req.http.Authorization || req.http.Cookie) {
return (pass);
}
#####启用压缩，但排除一些流文件压缩#####
if (req.http.Accept-Encoding) {
if (req.url ~ "/.(bmp|png|gif|jpg|jpeg|ico|gz|tgz|bz2|tbz|zip|rar|mp3|mp4|ogg|swf|flv)$") {
unset req.http.Accept-Encoding;
} elseif (req.http.Accept-Encoding ~ "gzip") {
set req.http.Accept-Encoding = "gzip";
} elseif (req.http.Accept-Encoding ~ "deflate") {
set req.http.Accept-Encoding = "deflate";
} else {
unset req.http.Accept-Encoding;
}
}
return (hash);
}
####################定义vcl_pipe函数段#################
sub vcl_pipe {
return (pipe);
}
sub vcl_miss {
return (fetch);
}
####################定义vcl_hash函数段#################
sub vcl_hash {
hash_data(req.url);
if (req.http.host) {
hash_data(req.http.host);
} else {
hash_data(server.ip);
}
if (req.http.Accept-Encoding ~ "gzip") {
hash_data ("gzip");
} elseif (req.http.Accept-Encoding ~ "deflate") {
hash_data ("deflate");
}
}
##############设置资源缓存时长#################
sub vcl_backend_response {
if (beresp.http.cache-control !~ "s-maxage") {
if (bereq.url ~ "(?i)/.(jpg|jpeg|png|gif|css|js|html|htm)$") {
unset beresp.http.Set-Cookie;
set beresp.ttl = 3600s;
}
}
}
################启用Purge#####################
sub vcl_purge {
return(synth(200,"Purged"));
}
###############记录缓存命中状态##############
sub vcl_deliver {
if (obj.hits > 0) {
set resp.http.X-Cache = "HIT from " + req.http.host;
set resp.http.X-Cache-Hits = obj.hits;
} else {
set resp.http.X-Cache = "MISS from " + req.http.host;
}
unset resp.http.X-Powered-By;
unset resp.http.Server;
unset resp.http.Via;
unset resp.http.X-Varnish;
unset resp.http.Age;
}
2、加载配置，因为还没有配置后端应用服务器，可以看到后端主机健康检测全部处于Sick状态
~]# varnishadm -S /etc/varnish/secret -T 127.0.0.1:6082
varnish> vcl.load conf1 default.vcl
200
VCL compiled.
varnish> vcl.use conf1
200
VCL 'conf1' now active
varnish> backend.list
200
Backend name Refs Admin Probe
web1(172.16.39.151,,80) 15 probe Sick 0/5
web2(172.16.39.152,,80) 15 probe Sick 0/5
app1(172.16.39.14,,80) 15 probe Sick 0/5
app2(172.16.39.15,,80) 15 probe Sick 0/5
三、部署Mysql（172.16.39.150）
八、总结
1、架构优点： （1）HAProxy为Varnish缓存服务器提供了高可用的负载均衡,其使用的算法，也为Varnish提升了缓存命中率； （2）HAProxy提供Web图形化管理界面，节约了学习成本； （3）Varnish的高效缓存机制极大的提升了Web应用的性能，降低了Web服务器的压力； （4）Varnish给后端Web服务器提供了高可用负载均衡，并使用了动态分离技术，保障了后端主机的冗余，显著提升了其性能； （5）NFS+Rsync+inodify基本解决了该架构存储的问题，该架构文件存储因服务器有限，并没有设计好，储存服务器因有单独的网络存储服务器来提供； 2、冗余不足： （1）Nginx负载均衡调度器，没有冗余能力，易出现单点故障。 解决方案：增加服务器，使用Keepalive做高可用。 （2）MysqlServer，没有冗余能力。 解决方案：主从复制、MHA。 （3）NFS文件服务，没有冗余能力。 解决方案：可以增加服务器，使用rsync+inodify实现数据实时同步，再用keepalive做高可用。 3、性能瓶颈： （1）NFS文件系统，因网络IO能力与磁盘本身性能，多台主机同时挂载执行读取读写操作，势必带来性能下降，根据木桶原理，此短板已成为该群集方案性能瓶颈。 （2）在大量的读写访问下，数据库的压力会非常大，从而影响性能。 解决方案：数据库主从复制，读写分离； 友情链接： 1、Nginx日志过滤模块官网下载链接 https://github.com/cfsego/ngx_log_if/ 2、Varnish4.0官方帮助指南 http://www.varnish-cache.org/docs/4.0/users-guide/ 以上均为个人观点，本架构还有许多不足之处，仅作学习交流之用； 作者：AllenYang1990
原创文章，作者：ItWorker，如若转载，请注明出处：https://blog.ytso.com/tech/aiops/54645.html