标签：haproxy
二、haproxy 简介
三、haproxy 版本特性
四、haproxy 支持的平台及OS
五、haproxy 性能特点
六、负载均衡器的性能评估因素
七、安装haproxy
八、haproxy 配置文件详解
九、haproxy 案例演示
十、haproxy 配置文件中的关键字参考
十一、haproxy 监控功能详解
十二、haproxy 负载均衡MySQL服务的配置示例
一、haproxy 简介
HAProxy是一款提供高可用性、负载均衡以及基于TCP（第四层）和HTTP（第七层）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。
免费开源，稳定性也是非常好，这个可通过一些项目可以看出来，单Haproxy也跑得不错，稳定性可以与硬件级的F5相媲美；
根据官方文档，HAProxy可以跑满10Gbps-New benchmark of HAProxy at 10 Gbps using Myricom‘s 10GbE NICs （Myri-10G PCI-Express），这个数值作为软件级负载均衡器是相当惊人的。官方测试的性能情况如下图，
HAProxy 支持连接拒绝 : 因为维护一个连接的打开的开销是很低的，有时我们很需要限制攻击蠕虫（attack bots），也就是说限制它们的连接打开从而限制它们的危害。 这个已经为一个陷于小型DDoS攻击的网站开发而且已经拯救了很多站点，这个优点也是其它负载均衡器没有的。
HAProxy 支持全透明代理（已具备硬件防火墙的典型特点）: 可以用客户端IP地址或者任何其他地址来连接后端服务器. 这个特性仅在Linux 2.4/2.6内核打了cttproxy补丁后才可以使用. 这个特性也使得为某特殊服务器处理部分流量同时又不修改服务器的地址成为可能。
HAProxy现多用于线上的Mysql集群环境，我们常用于它作为MySQL（读）负载均衡。
自带强大的监控服务器状态的页面，实际环境中我们结合Nagios进行邮件或短信报警，这个也是我非常喜欢它的原因之一
HAProxy支持虚拟主机。
HAProxy特别适用于那些负载特大的web站点， 这些站点通常又需要会话保持或七层处理。HAProxy运行在当前的硬件上，完全可以支持数以万计的并发连接。并且它的运行模式使得它可以很简单安全的整合进您当前的架构中， 同时可以保护你的web服务器不被暴露到网络上。
注，在功能上，能以反向代理方式实现Web均衡负载，这样的产品有很多。
包括4层：lvs，Nginx，ats,HAProxy(七层模拟4层实现）
包括七层：HAProxy,Nginx,ApacheProxy，lighttpd等。国内生产环境上使用Haproxy的公司很多，例如淘宝的CDN系统，
二、haproxy版本特性
HAProxy是免费、极速且可靠的用于为TCP和基于HTTP应用程序提供高可用、负载均衡和代理服务的解决方案，尤其适用于高负载且需要持久连接或7层处理机制的web站点。
1.HAProxy目前主要有两个版本：
1.4——提供较好的弹性：衍生于1.2版本，并提供了额外的新特性，其中大多数是期待已久的。
1.3——内容交换和超强负载：衍生于1.2版本，并提供了额外的新特性。
2.haproxy 1.4 版本特性
客户端的长连接(client-side keep-alive)
TCP加速(TCP speedups)
响应池(response buffering)
RDP协议
基于源的粘性(source-based stickiness)
更好的统计数据接口(a much better stats interfaces)
更详细的健康状态检测机制(more verbose health checks)
基于流量的健康评估机制(traffic-based health)
支持HTTP认证
服务器管理命令行接口(server management from the CLI)
基于ACL的持久性(ACL-based persistence)
日志分析器
注，更多特性请查看官方文档：http://haproxy.1wt.eu/#news
3.haproxy 1.3 版本特性
内容交换(content switching)：基于任何请求标准挑选服务器池
ACL：编写内容交换规则
负载均衡算法(load-balancing algorithms)：更多的算法支持
内容探测(content inspection)：阻止非授权协议
透明代理(transparent proxy)：在Linux系统上允许使用客户端IP直接连入服务器
内核TCP拼接(kernel TCP splicing)：无copy方式在客户端和服务端之间转发数据以实现数G级别的数据速率
分层设计(layered design)：分别实现套接字、TCP、HTTP处理以提供更好的健壮性、更快的处理机制及便捷的演进能力
快速、公平调度器(fast and fair scheduler)：为某些任务指定优先级可实现理好的QoS
会话速率限制(session rate limiting)：适用于托管环境
注，一般企业中用的较多的还是haproxy 1.4，但应用还是得看实际情况。
三、haproxy 支持的平台及OS
x86、x86_64、Alpha、SPARC、MIPS及PARISC平台上的Linux 2.4；
x86、x86_64、ARM (ixp425)及PPC64平台上的Linux2.6；
UltraSPARC 2和3上的Sloaris 8/9；
Opteron和UltraSPARC平台上的Solaris 10；
x86平台上的FreeBSD 4.1-8；
i386, amd64, macppc, alpha, sparc64和VAX平台上的OpenBSD 3.1-current；
注，若要获得最高性能，需要在Linux 2.6或打了epoll补丁的Linux 2.4上运行haproxy 1.2.5以上的版本。haproxy 1.1l默认使用的polling系统为select()，其处理的文件数达数千个时性能便会急剧下降。1.2和1.3版本默认的为poll()，在有些操作系统上可会也会有性能方面的问题，但在Solaris上表现相当不错。HAProxy 1.3在Linux 2.6及打了epoll补丁的Linux 2.4上默认使用epoll，在FreeBSD上使用kqueue，这两种机制在任何负载上都能提供恒定的性能表现。在较新版本的Linux 2.6(>=2.6.27.19)上，HAProxy还能够使用splice()系统调用在接口间无复制地转发任何数据，这甚至可以达到10Gbps的性能。
总结：
基于以上事实，在x86或x86_64平台上，要获取最好性能的负载均衡器，建议按顺序考虑以下方案。
Linux 2.6.32及之后版本上运行HAProxy 1.4；
打了epoll补丁的Linux 2.4上运行HAProxy 1.4；
FreeBSD上运行HAProxy 1.4；
Solaris 10上运行HAProxy 1.4；
四、haproxy 性能特点
HAProxy借助于OS上几种常见的技术来实现性能的最大化。
单进程、事件驱动模型显著降低了上下文切换的开销及内存占用。
O(1)事件检查器(event checker)允许其在高并发连接中对任何连接的任何事件实现即时探测。
在任何可用的情况下，单缓冲(single buffering)机制能以不复制任何数据的方式完成读写操作，这会节约大量的CPU时钟周期及内存带宽；
借助于Linux 2.6 (>= 2.6.27.19)上的splice()系统调用，HAProxy可以实现零复制转发(Zero-copy forwarding)，在Linux 3.5及以上的OS中还可以实现零复制启动(zero-starting)；
MRU内存分配器在固定大小的内存池中可实现即时内存分配，这能够显著减少创建一个会话的时长；
树型存储：侧重于使用作者多年前开发的弹性二叉树，实现了以O(log(N))的低开销来保持计时器命令、保持运行队列命令及管理轮询及最少连接队列；
优化的HTTP首部分析：优化的首部分析功能避免了在HTTP首部分析过程中重读任何内存区域；
精心地降低了昂贵的系统调用，大部分工作都在用户空间完成，如时间读取、缓冲聚合及文件描述符的启用和禁用等；
所有的这些细微之处的优化实现了在中等规模负载之上依然有着相当低的CPU负载，甚至于在非常高的负载场景中，5%的用户空间占用率和95%的系统空间占用率也是非常普遍的现象，这意味着HAProxy进程消耗比系统空间消耗低20倍以上。因此，对OS进行性能调优是非常重要的。即使用户空间的占用率提高一倍，其CPU占用率也仅为10%，这也解释了为何7层处理对性能影响有限这一现象。由此，在高端系统上HAProxy的7层性能可轻易超过硬件负载均衡设备。
在生产环境中，在7层处理上使用HAProxy作为昂贵的高端硬件负载均衡设备故障故障时的紧急解决方案也时长可见。硬件负载均衡设备在“报文”级别处理请求，这在支持跨报文请求(request across multiple packets)有着较高的难度，并且它们不缓冲任何数据，因此有着较长的响应时间。对应地，软件负载均衡设备使用TCP缓冲，可建立极长的请求，且有着较大的响应时间。
五、负载均衡器的性能评估因素
三个重要因素：
会话率 ：单位时间内的处理的请求数
会话并发能力：并发处理能力
数据率：处理数据能力
经过官方测试统计，haproxy 单位时间处理的最大请求数为20000个，可以同时维护40000-50000个并发连接，最大数据处理能力为10Gbps。综合上述，haproxy是性能优越的负载均衡、反向代理服务器。好了，下面我们来说说haproxy的配置文件。
六、haproxy安装
直接yum安装
[root@BAIYU_179 ~]# yum install haproxy -y [root@BAIYU_179 ~]# rpm -ql haproxy /etc/haproxy #主程序 /etc/haproxy/haproxy.cfg #配置文件 /etc/logrotate.d/haproxy /etc/rc.d/init.d/haproxy #服务脚本 /usr/bin/halog /usr/sbin/haproxy #haproxy命令 /usr/share/doc/haproxy-1.4.24
七、haproxy 配置文件
1、/etc/haproxy/haproxy.cfg配置文件详解
1）全局配置：
“global”配置中的参数为进程级别的参数，且通常与其运行的OS相关。
* 进程管理及安全相关的参数
- chroot <jail dir>：修改haproxy的工作目录至指定的目录并在放弃权限之前执行chroot()操作，可以提升haproxy的安全级别，不过需要注意的是要确保指定的目录为空目录且任何用户均不能有写权限；
- daemon：让haproxy以守护进程的方式工作于后台，其等同于“-D”选项的功能，当然，也可以在命令行中以“-db”选项将其禁用；
- gid <number>：以指定的GID运行haproxy，建议使用专用于运行haproxy的GID，以免因权限问题带来风险；
- group <group name>：同gid，不过指定的组名；
- log <address> <facility>（设备） [max level [min level]]：定义全局的syslog服务器，最多可以定义两个；
- log-send-hostname [<string>]：在syslog信息的首部添加当前主机名，可以为“string”指定的名称，也可以缺省使用当前主机名；
- nbproc <number>：指定启动的haproxy进程的个数，只能用于守护进程模式的haproxy；默认只启动一个进程，鉴于调试困难等多方面的原因，一般只在单进程仅能打开少数文件描述符的场景中才使用多进程模式；
- pidfile：
- uid：以指定的UID身份运行haproxy进程；
- ulimit-n：设定每进程所能够打开的最大文件描述符数目，默认情况下其会自动进行计算，因此不推荐修改此选项；
- user：同uid，但使用的是用户名；
- stats：
- node：定义当前节点的名称，用于HA场景中多haproxy进程共享同一个IP地址时；
- description：当前实例的描述信息；
* 性能调整相关的参数
- maxconn <number>：设定每个haproxy进程所接受的最大并发连接数，其等同于命令行选项“-n”；“ulimit -n”自动计算的结果正是参照此参数设定的；
- maxpipes <number>：haproxy使用pipe完成基于内核的tcp报文重组，此选项则用于设定每进程所允许使用的最大pipe个数；每个pipe会打开两个文件描述符，因此，“ulimit -n”自动计算时会根据需要调大此值；默认为maxconn/4，其通常会显得过大；
- noepoll：在Linux系统上禁用epoll机制；
- nokqueue：在BSD系统上禁用kqueue机制；
- nopoll：禁用poll机制；
- nosepoll：在Linux禁用启发式epoll机制；
- nosplice：禁止在Linux套接字上使用内核tcp重组，这会导致更多的recv/send系统调用；不过，在Linux 2.6.25-28系列的内核上，tcp重组功能有bug存在；
- spread-checks <0..50, in percent>：在haproxy后端有着众多服务器的场景中，在精确的时间间隔后统一对众服务器进行健康状况检查可能会带来意外问题；此选项用于将其检查的时间间隔长度上增加或减小一定的随机时长；
- tune.bufsize <number>：设定buffer的大小，同样的内存条件下，较小的值可以让haproxy有能力接受更多的并发连接，较大的值可以让某些应用程序使用较大的cookie信息；默认为16384，其可以在编译时修改，不过强烈建议使用默认值；
- tune.chksize <number>：设定检查缓冲区的大小，单位为字节；更大的值有助于在较大的页面中完成基于字符串或模式的文本查找，但也会占用更多的系统资源；不建议修改；
- tune.maxaccept <number>：设定haproxy进程内核调度运行时一次性可以接受的连接的个数，较大的值可以带来较大的吞吐率，默认在单进程模式下为100，多进程模式下为8，设定为-1可以禁止此限制；一般不建议修改；
- tune.maxpollevents <number>：设定一次系统调用可以处理的事件最大数，默认值取决于OS；其值小于200时可节约带宽，但会略微增大网络延迟，而大于200时会降低延迟，但会稍稍增加网络带宽的占用量；
- tune.maxrewrite <number>：设定为首部重写或追加而预留的缓冲空间，建议使用1024左右的大小；在需要使用更大的空间时，haproxy会自动增加其值；
- tune.rcvbuf.client <number>：
- tune.rcvbuf.server <number>：设定内核套接字中服务端或客户端接收缓冲的大小，单位为字节；强烈推荐使用默认值；
- tune.sndbuf.client：
- tune.sndbuf.server：
* Debug相关的参数
- debug 详细日志
- quiet 静默模式
2）代理
代理相关的配置可以如下配置段中。
- defaults <name>
- frontend <name>
- backend <name>
- listen <name>
“defaults”段用于为所有其它配置段提供默认参数，这配置默认配置参数可由下一个“defaults”所重新设定。
“frontend”段用于定义一系列监听的套接字，这些套接字可接受客户端请求并与之建立连接。
“backend”段用于定义一系列“后端”服务器，代理将会将对应客户端的请求转发至这些服务器。
“listen”段通过关联“前端”和“后端”定义了一个完整的代理，通常只对TCP流量有用。
所有代理的名称只能使用大写字母、小写字母、数字、-(中线)、_(下划线)、.(点号)和:(冒号)。
此外，ACL名称会区分字母大小写。
八、配置文件中的关键字参考
1、balance
balance <algorithm> [ <arguments> ]
balance url_param <param> [check_post [<max_wait>]]
定义负载均衡算法，可用于“defaults”、“listen”和“backend”。
<algorithm>用于在负载均衡场景中挑选一个server，其仅应用于持久信息不可用的条件下或需要将一个连接重新派发至另一个服务器时。
支持的算法有：
roundrobin：基于权重进行轮叫，在服务器的处理时间保持均匀分布时，这是最平衡、最公平的算法。此算法是动态的，这表示其权重可以在运行时进行调整，不过，在设计上，每个后端服务器仅能最多接受4128个连接；
static-rr：基于权重进行轮叫，与roundrobin类似，但是为静态方法，在运行时调整其服务器权重不会生效；不过，其在后端服务器连接数上没有限制；
leastconn：新的连接请求被派发至具有最少连接数目的后端服务器；在有着较长时间会话的场景中推荐使用此算法，如LDAP、SQL等，其并不太适用于较短会话的应用层协议，如HTTP；此算法是动态的，可以在运行时调整其权重；
source：将请求的源地址进行hash运算，并由后端服务器的权重总数相除后派发至某匹配的服务器；这可以使得同一个客户端IP的请求始终被派发至某特定的服务器；不过，当服务器权重总数发生变化时，如某服务器宕机或添加了新的服务器，许多客户端的请求可能会被派发至与此前请求不同的服务器；常用于负载均衡无cookie功能的基于TCP的协议；其默认为静态，不过也可以使用hash-type修改此特性；
hash-type:
map-based:静态（取模法）
consistent:动态（一致性hash)
uri：对URI的左半部分(“问题”标记之前的部分)或整个URI进行hash运算，并由服务器的总权重相除后派发至某匹配的服务器；这可以使得对同一个URI的请求总是被派发至某特定的服务器，除非服务器的权重总数发生了变化；此算法常用于代理缓存或反病毒代理以提高缓存的命中率；需要注意的是，此算法仅应用于HTTP后端服务器场景；其默认为静态算法，不过也可以使用hash-type修改此特性；
url_param：通过<argument>为URL指定的参数在每个HTTP GET请求中将会被检索；如果找到了指定的参数且其通过等于号“=”被赋予了一个值，那么此值将被执行hash运算并被服务器的总权重相除后派发至某匹配的服务器；此算法可以通过追踪请求中的用户标识进而确保同一个用户ID的请求将被送往同一个特定的服务器，除非服务器的总权重发生了变化；如果某请求中没有出现指定的参数或其没有有效值，则使用轮叫算法对相应请求进行调度；此算法默认为静态的，不过其也可以使用hash-type修改此特性；
hdr(<name>)：对于每个HTTP请求，通过<name>指定的HTTP首部将会被检索；如果相应的首部没有出现或其没有有效值，则使用轮叫算法对相应请求进行调度；其有一个可选选项“use_domain_only”，可在指定检索类似Host类的首部时仅计算域名部分(比如通过www.magedu.com来说，仅计算magedu字符串的hash值)以降低hash算法的运算量；此算法默认为静态的，不过其也可以使用hash-type修改此特性；
rdp-cookie
rdp-cookie(name)：
2、default_backend
default_backend <backend>
在没有匹配的"use_backend"规则时为实例指定使用的默认后端，因此，其不可应用于backend区段。在"frontend"和"backend"之间进行内容交换时，通常使用"use-backend"定义其匹配规则；而没有被规则匹配到的请求将由此参数指定的后端接收。
<backend>：指定使用的后端的名称；
使用案例：
use_backend dynamic if url_dyn use_backend static if url_css url_img extension_img default_backend dynamic
use_backend <backend> [{if | unless} <condition>]：条件式后端指定；
<condition>由ACL定义的；
3、server
server <name> <address>[:port] [param*]
为后端声明一个server，因此，不能用于defaults和frontend区段。
<name>：为此服务器指定的内部名称，其将出现在日志及警告信息中；如果设定了"http-send-server-name"，它还将被添加至发往此服务器的请求首部中；
<address>：此服务器的的IPv4地址，也支持使用可解析的主机名，只不过在启动时需要解析主机名至相应的IPv4地址；
[:port]：指定将连接请求所发往的此服务器时的目标端口，其为可选项；未设定时，将使用客户端请求时的同一相端口；
[param*]：为此服务器设定的一系参数；其可用的参数非常多，具体请参考官方文档中的说明，下面仅说明几个常用的参数；
服务器或默认服务器参数：
backup：设定为备用服务器，仅在负载均衡场景中的其它server均不可用于启用此server；
disabled：设置服务器为禁用状态
check：启动对此server执行健康状态检查（tcp层检测），其可以借助于额外的其它参数完成更精细的设定，如：
inter <delay>：设定健康状态检查的时间间隔，单位为毫秒，默认为2000；也可以使用fastinter和downinter来根据服务器端状态优化此时间延迟；
rise <count>：设定健康状态检查中，某离线的server从离线状态转换至正常状态需要成功检查的次数；
fall <count>：确认server从正常状态转换为不可用状态需要检查的次数；
cookie <value>：为指定server设定cookie值，此处指定的值将在请求入站时被检查，第一次为此值挑选的server将在后续的请求中被选中，其目的在于实现持久连接的功能；
maxconn <maxconn>：指定此服务器接受的最大并发连接数；如果发往此服务器的连接数目高于此处指定的值，其将被放置于请求队列，以等待其它连接被释放；
maxqueue <maxqueue>：设定请求队列的最大长度；
observe <mode>：通过观察服务器的通信状况来判定其健康状态，默认为禁用，其支持的类型有“layer4”和“layer7”，“layer7”仅能用于http代理场景；
redir <prefix>：启用重定向功能，将发往此服务器的GET和HEAD请求均以302状态码响应；需要注意的是，在prefix后面不能使用/，且不能使用相对地址，以免造成循环；例如：
server srv1 172.16.100.6:80 redir http://imageserver.magedu.com check
weight <weight>：权重，默认为1，最大值为256，0表示不参与负载均衡；
检查方法：
option httpchk
option httpchk <uri>
option httpchk <method> <uri>
option httpchk <method> <uri> <version>：不能用于frontend段，例如：
backend https_relay
mode tcp
option httpchk OPTIONS * HTTP/1.1\r\nHost:\ www.magedu.com
server apache1 192.168.1.1:443 check port 80
使用案例：
server first 172.16.100.7:1080 cookie first check inter 1000
server second 172.16.100.8:1080 cookie second check inter 1000
[root@BAIYU_179 haproxy]# cat haproxy.cfg
#---------------------------------------------------------------------
# Example configuration for a possible web application. See the
# full configuration options online.
#
# http://haproxy.1wt.eu/download/1.4/doc/configuration.txt
#
#---------------------------------------------------------------------
#---------------------------------------------------------------------
# Global settings #全局配置文件
#---------------------------------------------------------------------
global
# to have these messages end up in /var/log/haproxy.log you will
# need to: #配置日志
#
# 1) configure syslog to accept network log events. This is done
# by adding the ‘-r‘ option to the SYSLOGD_OPTIONS in
# /etc/sysconfig/syslog #修改syslog配置文件
#
# 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 #定义日志设备
#
# local2.* /var/log/haproxy.log
#
log 127.0.0.1 local2 #
#全局的日志配置 其中日志级别是[err warning info debug]
#local2 是日志设备，必须为如下24种标准syslog设备的一种:
#kern user mail daemon auth syslog lpr news
#uucp cron auth2 ftp ntp audit alert cron2
#local0 local1 local2 local3 local4 local5 local6 local7
chroot /var/lib/haproxy #虚根：
pidfile /var/run/haproxy.pid #pid文件，启动进程的用户必须有权限访问此文件。
maxconn 4000 #最大连接数，默认4000
user haproxy #用户
group haproxy #组
daemon ##创建1个进程进入deamon（守护进程）模式运行。此参数要求将运行模式设置为"daemon"
# turn on stats unix socket #unix socket 文件，本地通信时使用
stats socket /var/lib/haproxy/stats
#---------------------------------------------------------------------
# common defaults that all the ‘listen‘ and ‘backend‘ sections will
# use if not designated in their block #默认的全局设置，这些参数可以被利用配置到frontend，backend，listen组件
#---------------------------------------------------------------------
defaults
mode http #默认的模式mode { tcp|http|health }，tcp是4层，http是7层，health只会返回OK
log global #采用全局定义的日志
option httplog #日志类别http日志格式
option dontlognull #不记录健康检查的日志信息
option http-server-close #每次请求完毕后主动关闭http通道
option forwardfor except 127.0.0.0/8 #不记录本机转发的日志
option redispatch #serverId对应的服务器挂掉后,强制定向到其他健康的服务器
retries 3 #3次连接失败就认为服务不可用，也可以通过后面设置
timeout http-request 10s #请求超时
timeout queue 1m #队列超时
timeout connect 10s #连接超时
timeout client 1m #客户端连接超时
timeout server 1m #服务器连接超时
timeout http-keep-alive 10s #长连接超时
timeout check 10s #检查超时
maxconn 3000 #最大连接数
#---------------------------------------------------------------------
# main frontend which proxys to the backends #frontend 与backends 代理配置
#---------------------------------------------------------------------
frontend main *:5000
#acl策略配置
acl url_static path_beg -i /static /images /javascript /stylesheets
acl url_static path_end -i .jpg .gif .png .css .js
use_backend static if url_static #满足策略要求，则响应策略定义的backend页面
default_backend app #不满足则响应backend的默认页面
#---------------------------------------------------------------------
# static backend for serving up images, stylesheets and such #定义使用静态后端图像，样式表等
#---------------------------------------------------------------------
backend static
balance roundrobin #负载均衡模式轮询
server static 127.0.0.1:4331 check #服务器定义
#---------------------------------------------------------------------
# round robin balancing between the various backends
#---------------------------------------------------------------------
backend app
balance roundrobin #负载均衡模式轮询
server app1 127.0.0.1:5001 check #服务器定义，check进行健康检查
server app2 127.0.0.1:5002 check
server app3 127.0.0.1:5003 check
server app4 127.0.0.1:5004 check2、配置文件的格式
配置的组成部分：
全局配置:
global
代理配置：
defaults, frontend, backend, listen
优先级（低到高）：
命令行参数、global、proxies（代理）
标签：haproxy
原文地址：http://xiexiaojun.blog.51cto.com/2305291/1714792
