HAProxy基于KeepAlived实现Web高可用及动静分离

前言

软件负载均衡一般通过两种方式来实现：

• 基于操作系统的软负载实现

• 基于第三方应用的软负载实现

LVS是基于Linux操作系统实现的一种软负载，而HAProxy则是基于第三方应用实现的软负载。

HAProxy相比LVS的使用要简单很多，但跟LVS一样，HAProxy自己并不能实现高可用，一旦HAProxy节点故障，将会影响整个站点。

本文带来的是HAProxy基于KeepAlived实现Web高可用及动静分离。

相关介绍

HAProxy

HAProxy是一款提供高可用性、负载均衡以及基于TCP和HTTP应用的代理软件，HAProxy是完全免费的、借助HAProxy可以快速并且可靠的提供基于TCP和HTTP应用的代理解决方案。

HAProxy适用于那些负载较大的web站点，这些站点通常又需要会话保持或七层处理。

HAProxy可以支持数以万计的并发连接，并且HAProxy的运行模式使得它可以很简单安全的整合进架构中，同时可以保护web服务器不被暴露到网络上。

KeepAlived

Keepalived采用VRRP(virtual router redundancy protocol，虚拟路由冗余协议)热备份协议，以软件的方式实现linux服务器的多机热备功能。

VRRP是针对路由器的一种备份解决方案——由多台路由器组成一个热备组。

通过共用的虚拟IP地址对外提供服务；每个热备组内同一时刻只有一台主服务器提供服务，其他服务器处于冗余状态，若当前在线的服务器失败，其他服务器会自动接替（优先级决定接替顺序）虚拟IP地址，以继续提供服务。

高可用解决方案

实验拓扑

       #系统环境：CentOS6.6
       #Static Server：httpd
       #Dynamic Servicer:LAMP
   
  

配置过程

HA集群配置前提

• 时间同步

• 基于主机名互相通信

• SSH互信

时间同步，可用ntpdate向时间服务器同步

[root@node1 ~]# ntpdate cn.pool.ntp.org
  

基于主机名互相通信

       [root@node1 ~]# vim /etc/hosts
       172.16.10.123   node1.scholar.com node1
       172.16.10.124   node2.scholar.com node2
       [root@node1 ~]# vim /etc/sysconfig/network
       HOSTNAME=node1.scholar.com
       [root@node1 ~]# uname -n
       node1.scholar.com
       #两个节点都需如上操作
   
  

SSH互信

       [root@node1 ~]# ssh-keygen -t rsa -P ''
       [root@node1 ~]# ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@node2
       [root@node2 ~]# ssh-keygen -t rsa -P ''
       [root@node2 ~]# ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@node1
       [root@node1 ~]# date; ssh node2 'date' #测试
       Wed Jun 24 15:58:46 CST 2015
       Wed Jun 24 15:58:46 CST 2015
   
  

安装所需程序

       [root@node1 ~]# yum install keepalived haproxy -y
       #两个节点都安装
   
  

配置KeepAlived

       [root@node1 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
       vrrp_instance VI_1 {        #定义VRRP实例,实例名自定义
           state MASTER            #指定Keepalived的角色，MASTER为主服务器，BACKUP为备用服务器
           interface eth0          #指定HA监测的接口
           virtual_router_id 51    #虚拟路由标识(1-255)，在一个VRRP实例中主备服务器ID必须一样
           priority 100            #优先级，数字越大越优先，主服务器优先级必须高于备服务器
           advert_int 1            #设置主备之间同步检查时间间隔，单位秒
           authentication {        #设置验证类型和密码
               auth_type PASS      #验证类型
               auth_pass ab007     #设置验证密码，同一实例中主备密码要保持一致
           }
           virtual_ipaddress {     #定义虚拟IP地址
               192.168.12.21
           }
       }
       vrrp_instance VI_2 {
           state BACKUP
           interface eth0
           virtual_router_id 61
           priority 99
           advert_int 1
           authentication {
               auth_type PASS
               auth_pass sr200
           }
           virtual_ipaddress {
               192.168.12.22
           }
       }
   
  

将配置文件同步给另一个节点

       [root@node1 ~]# scp /etc/keepalived/keepalived.conf node2:/etc/keepalived/
       keepalived.conf                                        100%  787     0.8KB/s   00:00
   
  

修改另一个节点配置文件

       [root@node2 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
       vrrp_instance VI_1 {
           state BACKUP
           interface eth0
           virtual_router_id 51
           priority 99
           advert_int 1
           authentication {
               auth_type PASS
               auth_pass ab007
           }
           virtual_ipaddress {
               192.168.12.21
           }
       }
       vrrp_instance VI_2 {
           state MASTER
           interface eth0
           virtual_router_id 61
           priority 100
           advert_int 1
           authentication {
               auth_type PASS
               auth_pass sr200
           }
           virtual_ipaddress {
               192.168.12.22
           }
       }
   
  

配置HAProxy

       [root@node1 ~]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
       global
           # to have these messages end up in /var/log/haproxy.log you will
           # need to:
           #    by adding the '-r' option to the SYSLOGD_OPTIONS in
           #    /etc/sysconfig/syslog
           #
           # 2) configure local2 events to go to the /var/log/haproxy.log
           #   file. A line like the following can be added to
           #   /etc/sysconfig/syslog
           #
           #    local2.*                       /var/log/haproxy.log
           log         127.0.0.1 local2      #日志将通过rsyslog进行归档记录
           chroot      /var/lib/haproxy      #运行的安装路径
           pidfile     /var/run/haproxy.pid  #pid文件存放的位置
           maxconn     4000                  #最大连接
           user        haproxy               #运行haproxy的用户
           group       haproxy               #运行haprixy的组
           daemon                            #以后台模式运行haproxy
           # turn on stats unix socket
           stats socket /var/lib/haproxy/stats
       #---------------------------------------------------------------------
       # common defaults that all the 'listen' and 'backend' ps will
       # use if not designated in their block
       #---------------------------------------------------------------------
       defaults
           mode                    http                #工作模式
           log                     global              #记录日志
           option                  httplog             #详细记录http日志
           option                  dontlognull         #不记录健康检查的日志信息
           option http-server-close                    #启用服务器端主动关闭
           option forwardfor       except 127.0.0.0/8  #传递客户端IP
           retries                 3                   #请求重试次数
           timeout http-request    10s                 #http请求超时时间
           timeout queue           1m                  #一个请求在队列里的超时时间
           timeout connect         10s                 #连接服务器超时时间
           timeout client          1m                  #客户端超时时间
           timeout server          1m                  #客户端超时时间
           timeout http-keep-alive 10s                 #持久连接超时时间
           timeout check           10s                 #心跳检测超时时间
           maxconn                 3000                #最大连接数
       #---------------------------------------------------------------------
       # main frontend which proxys to the backends
       #---------------------------------------------------------------------
       frontend  proxy *:80
           #定义ACL
           acl url_static       path_beg       -i /static /images /javascript /stylesheets
           acl url_static       path_end       -i .jpg .gif .png .css .js
           acl url_dynamic      path_end       _i .php .jsp
           use_backend dynamic          if url_dynamic   #调用后端服务器并检查ACL规则是否被匹配
           default_backend             static
       #---------------------------------------------------------------------
       # static backend for serving up images, stylesheets and such
       #---------------------------------------------------------------------
       backend static           #后端调度
           balance     source   #调度算法
           server      s1 172.16.10.125:80 inter 1500 rise 2 fall 3  check
       #----------------------------------------
       listen statistics
           mode http                           #http 7 层模式
           bind *:8080                         #监听地址
           stats enable                        #启用状态监控
           stats auth admin:admin              #验证的用户与密码
           stats uri /admin?status             #访问路径
           stats hide-version                  #隐藏状态页面版本号
           stats admin if TRUE                 #如果验证通过了就允许登录
           stats refresh 3s                    #每3秒刷新一次
           acl allow src 192.168.12.0/24       #允许的访问的IP地址
           tcp-request content accept if allow #允许的地址段就允许访问
           tcp-request content reject          #拒绝非法连接
       #---------------------------------------------------------------------
       # round robin balancing between the various backends
       #---------------------------------------------------------------------
       backend dynamic
           balance     source
           server      s2 172.16.10.12:80 check inter 1500 rise 2 fall 3
       #check inter 1500是检测心跳频率
       #rise2 2次正确认为服务器可用
       #fall3 3次失败认为服务器不可用
   
  

将配置文件同步至另一节点

       [root@node1 ~]# scp /etc/haproxy/haproxy.cfg node2:/etc/haproxy/
       haproxy.cfg                                       100% 4471     4.4KB/s   00:00
   
  

WEB端配置

准备测试页面

       #static server
       [root@scholar ~]# vim /var/www/html/index.html
       <h1>172.16.10.125</h1>
       [root@scholar ~]# service httpd start
       Starting httpd:                                            [  OK  ]
       #dynamic server
       [root@scholar ~]# vim /var/www/html/index.php
       <h1>172.16.10.20</h>
       <?php
            $link = mysql_connect('127.0.0.1','root','');
            if ($link)
              echo "Success...";
            else
              echo "Failure...";
            mysql_close();
            phpinfo();
       ?>
       [root@scholar ~]# service httpd start
       Starting httpd:                                            [  OK  ]
       [root@scholar ~]# service mysqld start
       Starting mysqld:                                           [  OK  ]
   
  

启动服务

       [root@node1 ~]# service haproxy start; ssh node2 'service haproxy start'
       Starting haproxy:                                          [  OK  ]
       Starting haproxy: [  OK  ]
       [root@node1 ~]# service keepalived start; ssh node2 'service keepalived start'
       Starting keepalived:                                       [  OK  ]
       Starting keepalived: [  OK  ]
   
  

动静分离及高可用测试

查看各节点IP情况

静态页面

动态页面

静态页面

动态页面

查看状态页面

模拟一个节点故障

       [root@node1 ~]# service haproxy stop
       Stopping haproxy:                                          [  OK  ]
       [root@node1 ~]# service keepalived stop
       Stopping keepalived:                                       [  OK  ]
   
  

查看各节点IP信息

VIP转移了，继续访问测试

访问不受任何影响，至此高可用及动静分离目的实现。

HAProxy基于KeepAlived实现Web高可用及动静分离实验就先说到这里了。

本次实验因资源有限只提供了两台web服务器，如有多台可设置轮询实现负载均衡，这里就不做多介绍了。