常见的Web群集调度器

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（接待用户数量），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
使用于负载大的Web站点
运行在硬件上可支持数以万计的并发连接的连接请求

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C
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
示例：pandas 是基于NumPy 的一种工具，该工具是为了解决数据分析任务而创建的。

Haproxy支持多种调度算法，最常用的有三种
LC （least Connection）
最小连接树算法，根据后端的节点连接数大小动态分配前端请求
理解举例
有一个节点A、B、C，各节点的连接数分别为A:4、B:5、C:6
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:5、B:5、C:6;再有新的请求会分配给B，每次将新的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，很难会出现一样连接数的情况
此算法相比较rr算法有很大改进，是目前用到比较多的一种算法

Haproxy支持多种调度算法，最常用的有三种
SH （Source Hashing）
基于来源访问调度算法，用于一些有Session会话记录在服务端的场景，可以基于来源的IP、Cookie等做群集调度
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，第二个用户访问都会被指派到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，部分节点访问量大，影响业务使用

案例：使用Haproxy搭建Web群集

案例拓扑图

主机要求
用1台客户端，三台虚拟服务器模拟搭建一套Web群集
虚拟机安装CentOS 7.3的64位系统

Nginx的安装与启动

在两台网站服务器上安装Nginx，并启动服务
使用源码编译的方式进行安装
关闭Firewalld防火墙
安装基础软件包
增加系统用户账号nginx
编译安装Nginx并启动
在两台Nginx上配置测试网站，注意测试网页的内容应该不同，以便进行测试

Haproxy安装与启动

在负载均衡器上安装Haproxy
安装步骤
安装基础软件包
编译安装Haproxy
要注意操纵1系统版本，是32位系统还是64位
建立Haproxy的配置文件
创建配置文件目录/etc/haproxy
将源码包提供的配置文件样例haproxy.cfg复制到配置文件目录中
代码如下（示例）：

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

defaults配置项配置默认参数，一般会被应用组件继承
如果应用组件中没有特别声明，将按默认配置参数设置
log global: 定义日志为global配置中的日志文件
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
clitimount 50000：客户端超时时间
srvtimeout 50000: 服务器超时时间

listen配置项目一般为配置应用模块参数
option httpchk /index.html: 检查1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 fall 3: 定义在线节点
server inst2 192.168.114.57:80 check inter 2000 fall 3 backup : 定义备份节点

配置与测试

…
listen webclusetr 0.0.0.0:80
option httpchk GET /index.html
balance roundrobin
server inst1 192.168.10.61:80 check inter 2000 fall 3
server inst2 192.168.10.62:80 check inter 2000 fall 3
创建自启动脚本，并启动Haproxy服务

测试Haproxy集群
测试高性能
可在两个不同的浏览器分别访问两个测试网站，正常情况下应该出现两个网站的测试页面
高可用性
将其中一台Nginx服务器停用，在客户端浏览器中访问Haproxy，正常情况下应出现另外一台Nginx服务器的网站测试页面

Haproxy日志管理

默认是输出到系统的syslog中，生产环境中一般单独定义
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
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/etc/rsyslog.d/下
保存配置文件并重启reyslog服务，完成rsyslog配置
访问Haproxy集群测试网页并查看日志信息

Haproxy参数优化

随着企业网站负载增加，haproxy参数优化相当重要
maxcom：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核数相当或为其2倍
retries：重试次数，主要用于对群集节点的检查，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

实验Haproxy搭建web群集

环境
用一台客户端，三台虚拟服务器搭建一套web集群

将haproxy-1.4.24.tar文件传输到主机haproxy的root目录下
将nginx-1.12.2.tar文件传输到主机nginx1 nginx2的root目录下

第一步：配置Nginx1
安装Nginx环境
[[email protected] ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make pcre-devel zlib-devel
设置不可登录的用户
[[email protected] ~]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx
解压缩，编译安装、
[[email protected]]# tar zxvf nginx-1.12.2.tar.gz
[[email protected] nginx-1.12.2]# cd nginx-1.12.2
[[email protected] nginx-1.12.2]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx
[[email protected] nginx-1.12.2]# make && make install
优化路径

开启Nginx端口，查看端口号
[[email protected] nginx-1.12.2]# nginx
[[email protected] nginx-1.12.2]# netstat -anpt | grep nginx
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 58269/nginx: master
设置网页内容并测试
[[email protected] nginx-1.12.2]# echo “web1” >/usr/local/nginx/html/index.html
[[email protected] nginx-1.12.2]# curl http://localhost
web1

第二步：配置Nginx2
安装Nginx环境
[[email protected] ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make pcre-devel zlib-devel
设置不可登录的用户
[[email protected] ~]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx
解压缩，编译安装、
[[email protected]]# tar zxvf nginx-1.12.2.tar.gz
[[email protected] nginx-1.12.2]# cd nginx-1.12.2
[[email protected] nginx-1.12.2]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx
[[email protected] nginx-1.12.2]# make && make install
优化路径

开启Nginx端口，查看端口号
[[email protected] nginx-1.12.2]# nginx
[[email protected] nginx-1.12.2]# netstat -anpt | grep nginx
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 58269/nginx: master
设置网页内容并测试
[[email protected] nginx-1.12.2]# echo “web2” >/usr/local/nginx/html/index.html
[[email protected] nginx-1.12.2]# curl http://localhost
web2

第三步 配置Haproxy调度器
[[email protected] ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make pcre-devel bzip2-devel
解压缩
[[email protected] ~]# tar zxvf haproxy-1.4.24.tar.gz
[[email protected] ~]# cd haproxy-1.4.24/
[[email protected] haproxy-1.4.24]# uname -r
3.10.0-693.el7.x86_64
[[email protected] haproxy-1.4.24]# make TARGET=linux26
[[email protected] haproxy-1.4.24]# make install

创建目录
[[email protected] haproxy-1.4.24]# mkdir /etc/haproxy
[[email protected] haproxy-1.4.24]# cp examples/haproxy.cfg /etc/haproxy/
修改配置文件
[[email protected] haproxy-1.4.24]# vi /etc/haproxy/haproxy.cfg
将以下两行注释
#chroot /usr/share/haproxy
#redispatch
删除所有listen的内容，添加
listen webcluster 0.0.0.0:80
option httpchk GET /index.html
balance roundrobin
server web1 20.0.0.12:80 check inter 2000 fall 3
server web2 20.0.0.14:80 check inter 2000 fall 3
优化路径并开启
[[email protected] haproxy-1.4.24]# cp examples/haproxy.init /etc/init.d/haproxy
[[email protected] haproxy-1.4.24]# vi /etc/init.d/haproxy

• 改为 35
  [[email protected] haproxy-1.4.24]# chmod 755 /etc/init.d/haproxy
  [[email protected] haproxy-1.4.24]# chkconfig --add /etc/init.d/haproxy
  [[email protected] haproxy-1.4.24]# chkconfig --list haproxy
  [[email protected] haproxy-1.4.24]# chkconfig --level 35 haproxy on
  [[email protected] haproxy-1.4.24]# chkconfig --list haproxy
  [[email protected] haproxy-1.4.24]# ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy
  [[email protected] haproxy-1.4.24]# systemctl start haproxy
  [[email protected] haproxy-1.4.24]# systemctl status haproxy.service
  [[email protected] haproxy-1.4.24]# netstat -anpt | grep haproxy
  tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 12853/haproxy

第四步：不同的客户机验证（每换一台客户机访问，受理的web服务器随着改变）

第五步：配置日志功能
在Haproxy服务器上配置
[[email protected] haproxy]# vi /etc/haproxy/haproxy.cfg

在rsyslog.d下面创建一个目标
[[email protected] haproxy-1.4.24]# touch /etc/rsyslog.d/haproxy.conf
[[email protected] haproxy]# vi /etc/rsyslog.d/haproxy.conf

重启服务
[[email protected] haproxy]# systemctl restart rsyslog.service
[[email protected] haproxy]# systemctl restart haproxy.service

查看日志文件
[[email protected] haproxy]# cd /var/log
[[email protected] log]# ll
drwx------. 2 root root 56 11月 11 22:06 haproxy

访问网页

查看日志内容
[[email protected] log]# cd haproxy/
[[email protected] haproxy]# ll
总用量 176
-rw-------. 1 root root 103357 11月 11 22:30 haproxy-info.log //客户机访问情况
-rw-------. 1 root root 46366 11月 11 22:30 haproxy-notice.log//节点情况