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haproxy+varnish+amp集群实现动静分离

更新时间：2022-09-15 21:03:29

  一、简介

    Haproxy一个高性能的负载均衡服务软件，它可基于四层和七层之间进行调度，而且对各个节点具有健康状态检测的功能，当后端服务器故障时，会自动标记为不可用状态，当服务器上线时还会自动将后端主机上线。比起lvs其配置简单，且引入了frontend，backend，listen等功能，frontend可添加acl规则，可根据HTTP请求头做规则匹配，然后把请求定向到相关的backend。    

    二、配置相关参数详解

haproxy主要分为global、defaults、front、backend、listen几段，配置文件详细说明如下：

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#---------------------------------------------------------------------
# Global settings #全局配置段
#---------------------------------------------------------------------
global #全局配置段
    # to have these messages end up in /var/log/haproxy.log you will
    # need to:
    #
    # 1) configure syslog to accept network log events.  This is done
    #    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 #如需保存日志文件需修改/etc/rsyslog.cfg添加此项至配置问文件中重启rsyslog
    #
    log         127.0.0.1 local2      #日志将通过rsyslog进行记录
    chroot      /var/lib/haproxy      #运行的安装路径
    pidfile     /var/run/haproxy.pid      #运行时的pid进程文件
    maxconn     4000            #最大连接数
    user        haproxy         #运行以haproxy用户
    group       haproxy          #运行以haproxy用户
    daemon                    #以守护进程的方式运行haproxy   
    # turn on stats unix socket
    stats socket /var/lib/haproxy/stats
#---------------------------------------------------------------------
# common defaults that all the 'listen' and 'backend' sections will
# use if not designated in their block
#---------------------------------------------------------------------
defaults
    mode                    http    #工作模式
    log                     global  #记录日志级别为全局
    option                  httplog   #详细的http日志
    option                  dontlognull
    option http-server-close    
    option forwardfor       except 127.0.0.0/8  #传递客服端IP  
    option                  redispatch
    retries                 3       #失败后重试次数 
    timeout http-request    10s            #http请求超时时长   
    timeout queue           1m
    timeout connect         10s    
    timeout client          1m
    timeout server          1m
    timeout http-keep-alive 10s
    timeout check           10s                #心跳信息检测超时时长     
    maxconn                 3000
#---------------------------------------------------------------------
# main frontend which proxys to the backends
#---------------------------------------------------------------------
listen stats
    mode http
    bind *:1080
    stats enable
    stats hide-version
    stats uri     /admin
    stats realm   Haproxy\ Statistics
    stats auth    admin:admin
    stats admin if TRUE
frontend  main 
    bind *:80
    #定义acl规则
    acl url_static       path_beg       -i /static /images /javascript /stylesheets #请求报文中以此类开头的都定义为uri_static
    acl url_static       path_end       -i .jpg .gif .png .css .js .html .ico   #不区分大小写一此类.*结尾的都定义为url_static
    acl  url_dynamic             path_end              -i .php .jsp .asp #不区分大小写以此类开头的定义为动态资源组
    use_backend static       if url_static        #调用后端服务器并检测规则
    use_backend  bynamic         if url_dynamic        #调用后端服务器并检查规则
    default_backend           static                #使用默认规则
#---------------------------------------------------------------------
# static backend for serving up images, stylesheets and such
#---------------------------------------------------------------------
backend static #后端调度
    balance      roundrobin  #调度算法，除此外还有static-rr,leaseconn,first,source,uri等
    server   static 192.168.10.125:80 inter 1500 rise 2 fall 3  check 
    rspadd X-Via:static #启用响应报文首部标志，以便观察是静态服务器反馈的
#---------------------------------------------------------------------
# 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
#---------------------------------------------------------------------
# round robin balancing listen option
#---------------------------------------------------------------------
listen statistics
    mode http                #http 7 层模式
    bind *:9988               #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?stats         #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 192.168.18.0/24     #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


    三、haproxy+varnish实现动静分离小案例

    实验架构拓扑图：

haproxy+varnish+amp集群实现动静分离

    架构说明：用户请求到达前端，通过haproxy调度到varnish缓存服务器上，当缓存服务器上的资源命中且未过期时直接叫资源响应改用户，当未命中时通过在两台varnish服务器上设置匹配规则将其转发至后端响应的动态和静态服务器上，后端动态或静态服务器均使用nfs网络文件共享使用同一个资源目录，同时将使用同一台厚分离出来的mysql服务器作为存储数据使用，考虑单点故障的瓶颈，mysql服务器将使用主从两台实现高可用主负责读写均可，但从服务器为只读，同理路由需要也可在前端haproxy代理提供冗余。


实验环境如下:


前端：HAProxy

        1、调度服务器：Varnish1、Varnish2

        2、调度算法一致性URL哈希：URL_Hash_Consistent

       3、集群统计页：ipaddr/haproxy?admin 

缓存服务器：Varnish

    1、VarnishServer01

    2、VarnishServer02

    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：

    StaticServer01

    StaticServer02

    DynamicServer01

    DynamicServer02

Mysql服务器：

    MysqlServer-master

    MysqlServer-slave


haproxy配置如下：

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#---------------------------------------------------------------------
# Global settings
#---------------------------------------------------------------------
global
    # to have these messages end up in /var/log/haproxy.log you will
    # need to:
    #
    # 1) configure syslog to accept network log events.  This is done
    #    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
    chroot      /var/lib/haproxy
    pidfile     /var/run/haproxy.pid
    maxconn     4000
    user        haproxy
    group       haproxy
    daemon
    # turn on stats unix socket
    stats socket /var/lib/haproxy/stats
#---------------------------------------------------------------------
# common defaults that all the 'listen' and 'backend' sections will
# use if not designated in their block
#---------------------------------------------------------------------
defaults
    mode                    http
    log                     global
    option                  httplog
    option                  dontlognull
    option http-server-close
    option forwardfor       except 127.0.0.0/8
    option                  redispatch
    retries                 3
    timeout http-request    10s
    timeout queue           1m
    timeout connect         10s
    timeout client          1m
    timeout server          1m
    timeout http-keep-alive 10s
    timeout check           10s
    maxconn                 3000
#---------------------------------------------------------------------
# main frontend which proxys to the backends
#---------------------------------------------------------------------
frontend web *:80
#acl url_static path_beg-i /static /images /javascript /sytlesheets
#acl url_static path_end -i .jpg .gif .png .css .js
#use_backend staticif url_static
use_backendvarnish_srv
#---------------------------------------------------------------------
# vanrnish server balance method
#---------------------------------------------------------------------
backend    varnish_srv #定义varnish后端主机组
balance    uri     #一致性hash    
hash-type   consistent  #一致性hash url   
servervarnish1 10.1.10.6:9988 check   #varnish服务器1，并添加健康状态检测
servervarnish2 10.1.10.7:9988 check  #varnish服务器02，并添加健康状态检测
listen stats       #定义状态监控管理页
bind:9002
stats uri /alren?admin #页面URL
stats hide-version    #影藏版文本信息
stats  authadmin:alren #提供认证页面
stats  admin if TRUE #认证通过则条状到相应页面


varnish配置如下：

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# This is an example VCL file for Varnish.
#
# It does not do anything by default, delegating control to the
# builtin VCL. The builtin VCL is called when there is no explicit
# return statement.
#
# See the VCL chapters in the Users Guide at https://www.varnish-cache.org/docs/
# and http://varnish-cache.org/trac/wiki/VCLExamples for more examples.
# Marker to tell the VCL compiler that this VCL has been adapted to the
# new 4.0 format.
vcl 4.0; #版本信息
import directors; #导入模块
acl purges {  #定义修剪规则
    "127.0.0.1"; 
    "10.1.10.0";
}
backend web1 {
    .host = "10.1.10.68:80";
    .port = "80";
        .url ="/heath.php";
        .timeout = 2s;
        .interval = 1s;
        .window = 6; 
        .threshold = 3; 
        .expected_response = 200;
        .initial = 2;
}
backend web2 {
    .host = "10.1.10.69:80";
    .port = "80";
        .url ="/heath.php";
        .timeout = 2s;
        .interval = 1s;
        .window = 6; 
        .threshold = 3; 
        .expected_response = 200;
        .initial = 2;
}
backend app1 {
    .host = "10.1.10.70:80";
    .port = "80";
        .url ="/heath.html";
        .timeout = 2s;
        .interval = 1s;
        .window = 6; 
        .threshold = 3; 
        .expected_response = 200;
        .initial = 2;
}
backend app2 {
    .host = "10.1.10.71:80";
    .port = "80";
        .url ="/heath.html";
        .timeout = 2s;
        .interval = 1s;
        .window = 6; 
        .threshold = 3; 
        .expected_response = 200;
        .initial = 2;
}
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);
}
sub vcl_recv { 
    if (req.method == "PURGE"){
       if(!client.ip ~ purges){
         return(synth(408,"you don't have permission purge " + client.ip));
       }
return (purge);
    }
    if (req.url ~ "(?i)\.(php|asp|aspx|jsp)($|\?)") {
set req.backend_hint = appcluster.backend();
    }
   if (req.method != "GET" &&
       req.method != "HEAD" &&
       req.method != "PUT" &&
       req.method != "POST" &&
       req.method != "TRACE" &&
       req.method != "OPTIONS" &&
       req.method != "PATCH" &&
       req.method != "DELETE") {
       return (pipe);
   } 
   if (req.method != "GET" && req.method != "HEAD") {
        return (pass);
    }
   if (req.http.Authorization || req.http.Cookie) {
        return (pass);
    }
   if (req.http.Accept-Encoding) {
        if (req.url ~ "\.(bmp|png|gif|jpg|jpeg|ico|gz|tgz|bz2|tbz|zip|rar|mp3|mp4|ogg|swf|flv)$") {
            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);
}
sub vcl_pipe {
return (pipe);
}
sub vcl_miss {
return(fetch);
}
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");
    }
}
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;
       }
    }
}
sub vcl_purge {
return(synth(200,"Purged"));
}
sub vcl_deliver {
    if (obj.hits > 0) {
        set resp.http.X-Cache = "HIT via " + req.http.host;
        set resp.http.X-Cache-Hits = obj.hits;
    } else {
        set resp.http.X-Cache = "MISS via " + req.http.host;
    }
}


上诉完成后，配置web服务，使用nfs网络文件系统并且提供实时数据同步（rsync+inotify），启动mysql进行授权用户和创建数据库，搭建WordPress或其他应用程序，此过程简单就不啰嗦，此架构存在一定的不足之处，即单点故障会导致用户请求失败。

实现效果如下所示：

haproxy+varnish+amp集群实现动静分离

将nfs服务端停止后实验图：

haproxy+varnish+amp集群实现动静分离


本文转自chengong1013 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/purify/1872279，如需转载请自行联系原作者

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