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【Day 61】Linux-haproxy负载均衡

news 2025/9/20 5:47:31

一、HAProxy 介绍

        HAProxy 是一款开源的高性能负载均衡器，支持4 层（传输层） 和7 层（应用层） 负载均衡，广泛应用于高并发服务架构中。

二、HAProxy 核心配置文件解析

        主配置文件为/etc/haproxy/haproxy.cfg

        核心结构包括 frontend（前端虚拟服务）和 backend（后端服务器池）。

一、global 部分：全局配置，影响 HAProxy 整体运行的参数
global
log 127.0.0.1 local2 # 日志配置：输出到本地 127.0.0.1 的 local2 设备（需配合 rsyslog 配置）
chroot /var/lib/haproxy # 改变 HAProxy 的根目录为 /var/lib/haproxy，增强安全性（限制文件系统访问）
pidfile /var/run/haproxy.pid # 指定 PID 文件路径，用于进程管理
maxconn 4000 # 全局最大并发连接数限制
user haproxy # 运行 HAProxy 的用户
group haproxy # 运行 HAProxy 的用户组
daemon # 以守护进程（后台）模式运行
# 启用统计信息的 Unix 套接字，用于通过 socket 获取 HAProxy 状态（如 echo "show stats" | socat /var/lib/haproxy/stats stdio）
stats socket /var/lib/haproxy/stats二、defaults 部分：默认配置，适用于所有 frontend 和 backend（可被局部配置覆盖）
defaults
mode http # 默认工作模式为 HTTP（7 层负载均衡）
log global # 继承 global 部分的日志配置
option httplog # 启用 HTTP 日志记录（记录更详细的 HTTP 请求信息）
option dontlognull # 不记录空连接（无数据传输的连接）
option http-server-close # 每次请求后关闭与后端服务器的连接，优化连接复用
option forwardfor except 127.0.0.0/8 # 向后端传递客户端真实 IP（通过 X-Forwarded-For 头），排除本地 IP 段
option redispatch # 当后端服务器故障时，将请求重新分配到其他健康服务器
retries 3 # 连接后端服务器失败时的重试次数
timeout http-request 10s # 等待 HTTP 请求的超时时间（从接收连接到完整接收请求）
timeout queue 1m # 请求在队列中等待被处理的超时时间
timeout connect 10s # 与后端服务器建立连接的超时时间
timeout client 1m # 客户端连接的超时时间（从建立连接到关闭）
timeout server 1m # 与后端服务器连接的超时时间（从建立连接到关闭）
timeout http-keep-alive 10s # HTTP 长连接的超时时间
timeout check 10s # 健康检查的超时时间
maxconn 3000 # 每个 frontend/backend 的默认最大并发连接数三、frontend 部分：定义前端虚拟服务，接收客户端请求并转发到后端frontend 前端服务名称 bind IP: 端口 #或简写为 frontend 服务名 IP: 端口mode {tcp|http} #定义 frontend 处理请求的协议层级，需与后端（backend）的 mode 保持一致acl 规则名 匹配方法 -i 匹配条件空格分隔 # 访问控制列表，实现 “按请求特征匹配”use_backend 后端服务名 if 已定义的 ACL 规则名 # 客户端请求命中 “if” 后的 ACL 规则时，将请求转发到指定的后端服务器池default_backend 后端服务名 # 客户端请求未命中任何 “use_backend” 的 ACL 规则时，默认转发到指定的后端服务器池四、backend 部分：定义后端服务器集群，处理前端转发的请求backend 后端  # 例：backend static 静态资源后端（处理图片、CSS、JS 等）balance {roundrobin|source|least}  # 调度算法：轮询（按顺序分配请求到后端服务器）mode {tcp|http}  # 协议模式（必须与frontend一致）server 名称1 IP:端口 [参数]  # 参数：check（健康检查）、weight（权重）、backup（备用节点）server 名称2 IP:端口 #例子：server static 127.0.0.1:4331 check # 后端服务器：名称为 static，地址 127.0.0.1:4331，启用健康检查（check）
调度核心：ACL（访问控制列表）

ACL 用于匹配 HTTP 请求特征（如主机名、URL 等），实现基于规则的转发。常用 ACL 规则：

规则语法作用示例

acl 名称 hdr_reg(host) -i 正则

正则匹配主机名（-i 忽略大小写）

acl blog_acl hdr_reg(host) -i ^blog\..*$（匹配 blog. 开头的域名）

acl 名称 hdr_dom(host) -i 域名

精确匹配主机名

acl cart_acl hdr_dom(host) -i cart.example.com

acl 名称 path_end -i 后缀

匹配 URL 以指定后缀结尾

acl static_acl path_end -i .jpg .css .js（静态资源）

acl 名称 method -i 方法

匹配 HTTP 请求方法（GET/POST 等）

acl post_acl method -i POST

三、HAProxy 实现 MySQL 4 层负载均衡

前置条件
  • 后端 2 台 MySQL 服务器已配置双主复制，确保数据同步。这里用了两主一从。
  • MySQL需要有一个用户用来连接，检验。
  • 需设置auto_increment_offset和auto_increment_increment避免主键冲突（如 db01 设offset=1, increment=2，db02 设offset=2, increment=2）。
  • 防火墙开放 3306 端口（或临时关闭防火墙：systemctl stop firewalld）。
    1. 安装 HAProxy
    # 安装软件（CentOS系统）
yum install -y haproxy# 备份默认配置文件（重要）
cp /etc/haproxy/haproxy.cfg /etc/haproxy/haproxy.cfg.bak
    2. 配置 MySQL 负载均衡
    vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
frontend  dbbind 0.0.0.0:3306mode tcp use_backend db_server   backend db_serverbalance     roundrobinmode tcpserver  db01  192.168.140.51:3306 checkserver  db02  192.168.140.158:3306 checkserver  db03  192.168.140.159:3306 check
    3. 启动并验证 HAProxy
    # 启动服务并设置开机自启
systemctl enable --now haproxy# 检查服务状态（确保active (running)）
systemctl status haproxy# 验证端口监听（3306端口已被haproxy占用）
ss -tunlp | grep haproxy
# 预期输出：tcp   LISTEN 0      100        0.0.0.0:3306      0.0.0.0:*    users:(("haproxy",pid=xxx,fd=xxx))
    4. 测试 MySQL 负载均衡

    在客户端机器上通过 HAProxy 连接 MySQL：

    # 连接HAProxy（替换为HAProxy服务器IP）
mysql -h 192.168.1.20 -P 3306 -u root -p# 验证连接（在MySQL终端执行，查看当前连接的后端节点）
# 方法1：在db01/db02上执行`show processlist;`，观察客户端连接的IP是否为HAProxy
# 方法2：在db01创建测试表，db02验证是否同步（测试主从复制）

    四、HAProxy 实现 Web 7 层负载均衡

    前置条件

    • 后端 2 台 Web 服务器（示例：web01:192.168.140.20、web02:192.168.140.30）已部署 Nginx/httpd
    • 分别提供blog.linux.com和cart.linux.com服务。
    • 所有域名解析至 HAProxy 服务器 IP（192.168.140.10）。

    （1）20

    [root@host-20 ~] cd /etc/httpd/conf.d/
[root@host-20 conf.d] vim blog.conf 
[root@host-20 conf.d] vim cart.conf
[root@host-20 conf.d] mkdir /{blog,cart}
[root@host-20 conf.d] ip addr add dev ens33 192.168.140.222/24
[root@host-20 conf.d] echo "ip addr add dev ens33 192.168.140.222/24" > /etc/rc.d/rc.local 
[root@host-20 conf.d] chmod a+x /etc/rc.d/rc.local 
[root@host-20 conf.d] echo "20 blog" >/blog/index.html
[root@host-20 conf.d] echo "20 cart" >/cart/index.html
[root@host-20 conf.d] systemctl enable --now httpd

    （2）30的

    1. 安装 HAProxy

    2.配置 Web 7 层负载均衡

    vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
frontend webbind 0.0.0.0:80mode http                  # 7层HTTP模式option forwardfor          # 向后端添加X-Forwarded-For头（传递客户端真实IP）option http-server-close   # 关闭与后端的连接，优化性能# 定义ACL规则acl blog_acl hdr_reg(host) -i ^blog\..*$       # 匹配blog.开头的域名，正则acl cart_acl hdr_dom(host) -i cart.linux.com  # 精确匹配cart.linux.com# 规则转发use_backend blog if blog_acluse_backend cart if cart_acldefault_backend cart  # 默认后端（无匹配规则时）backend blogmode httpbalance roundrobin         # 轮询调度server web01 192.168.140.30:80 check  # 健康检查server web02 192.168.140.20:80 check backend cartmode httpbalance leastconn          # 最少连接调度server web01 192.168.140.30:80 check server web02 192.168.140.20:80 check

    3. 重启 HAProxy 并验证

    # 重启服务
systemctl restart haproxy# 验证80端口监听
ss -tunlp | grep haproxy
# 预期输出：tcp   LISTEN 0      100        0.0.0.0:80       0.0.0.0:*    users:(("haproxy",pid=xxx,fd=xxx))

    4. 测试 Web 负载均衡

    • 访问测试：在客户端浏览器访问http://blog.linux.com和http://cart.linux.com，应分别返回对应后端服务内容。

    5. 配置日志记录真实客户端 IP

            默认日志记录的是 HAProxy 的 IP，需修改日志格式以获取客户端真实 IP（

    （1）Nginx

    vim /etc/nginx/nginx.conf  # 或对应虚拟主机配置文件
log_format  main  '$http_x_forwarded_for - $remote_user [$time_local] "$request" ''$status $body_bytes_sent "$http_referer" ''"$http_user_agent"';
nginx -t

    （2）httpd

    vim /etc/httpd/conf/httpd.conf
LogFormat "%{X-Forwarded-For}i %l %u %t \"%r\" %>s %b \"%{Referer}i\" \"%{User-Agent}i\"" combined
httpd -t
systemctl restart httpd

    注意：配置文件中的option forwardfor except 127.0.0.0/8 

    验证日志：

    tail -f /var/log/nginx/access.log
# 预期输出中$http_x_forwarded_for字段为客户端真实IP
    [root@web01 ~]# tail -n 3 /usr/local/nginx/logs/opencart_access.log 
192.168.140.1 - - [08/Jun/2024:15:30:35 +0800] "GET /image/cache/catalog/demo/product/product-5-300x300.png HTTP/1.1" 404 153 "http://opencart.linux.com/index.php?route=product/category&path=20_26" "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:126.0) Gecko/20100101 Firefox/126.0"
192.168.140.1 - - [08/Jun/2024:15:30:35 +0800] "GET /image/cache/catalog/demo/slideshow/banner-2-287x403.png HTTP/1.1" 404 153 "http://opencart.linux.com/index.php?route=product/category&path=20_26" "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:126.0) Gecko/20100101 Firefox/126.0"

    http://www.dtcms.com/a/390496.html

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