HAPorxy簡介

HAProxy（High Availability Proxy）是一款高性能、開源的負載均衡器與反向代理服務器，主要用于 TCP 和 HTTP 協議的流量分發，廣泛應用于高并發、高可用的網絡架構中

核心特性

超高性能與低資源消耗

????????基于單進程、多線程模型，處理并發連接能力極強，單實例可輕松支撐數萬并發請求

靈活的負載均衡策略

? ? ? ? 支持多種算法如：輪詢、加權輪詢、源地址哈希、最少鏈接

強大的健康檢查與高可用

????????內置多層健康檢查機制（TCP 層、HTTP 層），可定期檢測后端服務器狀態（如端口是否存活、HTTP 響應碼是否正常）

精細化的流量控制與安全防護

????????可設置連接限速、請求限流，防止后端服務器被流量沖擊

????????支持 ACL（訪問控制列表），基于 IP、請求方法、URL 等條件過濾惡意請求（如攔截爬蟲、限制特定 IP 訪問）

????????集成 SSL/TLS 終止功能，可在負載均衡層處理 HTTPS 加密解密，減輕后端服務器負擔

HAProxy的安裝和服務信息

安裝軟件包

dnf install haproxy -y

haproxy基本信息：

haproxy的基本配置信息

global配置

參數說明：

# turn on stats unix socket（在此處可以指定進程數量或者線程數量，多線程和多進程只可以指定一個，不可指定多個）

# utilize system-wide crypto-policies

proxies配置

defaults配置

HAProxy算法

所有算法在主配置文件配置/etc/haproxy/haproxy.cfg

vim /etc/haproxy/haproxy.cfg ---編輯配置文件

靜態算法

static-rr---基于權重的輪詢調度

statick-rr?按照預先配置的順序和權重，將客戶端請求依次分配給后端服務器。當所有服務器都被分配一次后，算法會從頭開始循環

配置文件

訪問效果

first

first算法會按照服務器在配置文件中定義的順序，依次檢查每個服務器的狀態，優先選擇第一個可用的服務器，只有當服務器不可用時才會將流量分配至下一個服務器

配置文件內容：

實驗效果：

動態算法

roundrobin

roundrobin是一種經典且常用的動態負載均衡算法，其核心思想是按照順序循環的方式將請求分配到后端服務器，通過均衡分配流量來充分利用集群資源，會實時根據服務器的健康狀態調整分配策略（例如自動排除故障服務器）可利用socat動態調整權重

配置文件：

實驗效果：

leastconn

leastconn是一種基于后端服務器當前連接負載分配請求的動態負載均衡算法，核心思想是將新請求分配給當前活躍連接數最少的服務器，從而實現更精細化的負載均衡

支持權重的運行時調整和慢啟動，即:根據當前連接最少的后端服務器而非權重進行優先調度(新客戶 端連接)? 慢啟動是指當一臺服務器上線被檢測到后 haproxy服務器會少量的分配流量慢慢增大

配置文件：

實驗效果：

其他算法

source

source是一種通過客戶端源 IP 地址實現會話保持的經典策略。其核心邏輯是：對客戶端的源 IP 地址進行哈希計算，將結果映射到后端服務器集群中的某臺服務器，從而確保來自同一源 IP 的請求始終被轉發到同一臺后端服務器

配置文件：

實驗效果：

map-base 取模法

先對source地址進行hash計算，再基于服務器總權重的取模，最終結果決定將此請 求轉發至對應的后端服務器，如：有三臺后端服務器（索引分別0、1、2）若客戶的ip地址哈希值為5，則5%3=2 分配到索引為2的服務器 此方法是靜態的不支持動態調整權重且當有一臺服務器下線時會導致多臺客戶主機被調度的服務器發生改變，會導致會話丟失

一致性hash

一致性哈希算法可以解決map-base取模法的多個會話丟失的問題能夠確保當后端服務器數量發生變化時，只有少量請求會被重新路由，從而提高系統穩定性，其原理是將后端服務器的ip取模制成一個哈希環，再將客戶端的ip取模落在后端服務器哈希環上，客戶端在哈希環上經過逆時針找最近的后端服務器，這樣即使有服務器上線或者下線了也只會有少量的會話丟失

一致性哈希問題：當服務器過少時會導致服務器分布不理想，可通過虛擬節點使其分布均勻

uri

path

基于對用戶請求的URI的左半部分或整個uri做hash，再將hash結果對總權重進行取模后 根據最終結果將請求轉發到后端指定服務器 對/path；params進行哈希 相同的uri訪問同一臺后端服務器

配置文件：

后端服務器需要有對應文件進行測試測試結果：

url_param

url_param對用戶請求的url中的 params 部分中的一個參數key對應的value值作hash計算，并由服務器 總權重相除以后派發至某挑出的服務器,后端搜索同一個數據會被調度到同一個服務器

配置文件

測試結果

hdr取模法

基于請求頭（HTTP header，通過hdr指令獲取 ）中的特定信息進行哈希取模運算，從而決定將請求轉發到哪一臺后端服務器

配置文件：

測試效果：

HAProxy的高級功能及配置

基于cookie值的會話保持

基于 Cookie 值的會話保持（也稱為 "粘性會話"）是一種常用的負載均衡策略，確保來自同一客戶端的請求始終被路由到同一后端服務器，從而維護會話狀態的一致性。這種機制特別適用于不支持分布式會話的應用程序

配置文件：

測試結果：

HAProxy狀態頁

通過web界面，顯示當前HAProxy的運行狀態

狀態頁配置參數：

狀態頁配置文件：

狀態頁內容

狀態頁參數

session rate(每秒的連接會話信息):
cur:每秒的當前會話數量 :
max:每秒新的最大會話數量 
limit:每秒新的會話限制量
sessions(會話信息):
cur:當前會話量
max:最大會話量
limit: 限制會話量
Total:總共會話量 
LBTot:選中一臺服務器所用的總時間 
Last：和服務器的持續連接時間 
Wght:權重
Bytes(流量統計)： 
In:網絡的字節輸入總量 
Out:網絡的字節輸出總量 
Dwn:后端服務器連接后都是DOWN的數量
Denied(拒絕統計信息)： 
Req:拒絕請求量 
Resp:拒絕回復量
Errors(錯誤統計信息)：
Req:錯誤請求量
conn:錯誤鏈接量
Resp:錯誤響應量
Warnings(警告統計信息)：
Retr:重新嘗試次數
Redis:再次發送次數
Server(real server信息)：
Status:后端機的狀態，包括UP和DOWN
LastChk:持續檢查后端服務器的時間
Act:活動鏈接數量
Bck:備份的服務器數量
Chk:心跳檢測時間
Dwntme:總的downtime時間
Thrtle:server 狀態

IP透傳

四層IP透傳

hapeoxy配置文件：

后端服務器nginx配置文件

實驗效果：

訪問后查看日志

七層IP透傳使用http默認是開啟的

ACL

訪問控制列表ACL，是一種基于包過濾的訪問控制技術，它可以根據設定的條件對經過服務器傳輸的數據包進行過濾(條件匹配)即對接收到的報文進行匹配和過 濾，基于請求報文頭部中的源地址、源端口、目標地址、目標端口、請求方法、URL、文件后綴等信息內容進行匹配并執行進一步操作

ACL匹配規范

hdr_beg(<name>[, <occ>])? ?---匹配請求頭中指定字段值的開頭部分

hdr_end(<name>[, <occ>])??---匹配請求頭中指定字段值的結尾部分

hdr_dom(<name>[, <occ>]) ---域名部分匹配（帶子域名），主要用于 host

hdr_dir(<name>[, <occ>])?---路徑匹配（針對 URI）

hdr_len(<name>[, <occ>]) ---匹配請求頭字段值的長度

hdr_reg(<name>[, <occ>]) ---正則表達式匹配，自定義表達式(regex)模糊匹配

hdr_sub(<name>[, <occ>]) ---子串匹配，即字段值中包含某個子字符串即可

ACL匹配規則? ? ? ??

ACL操作符

整數比較

???????? eq（等于） ge（大于等于） gt（大于） le（小于等于） lt（小于）

字符比較

ACL示例實驗

基于域名匹配

haproxy配置文件：

實驗效果

基于源IP或子網調度訪問

haproxy配置文件：

實驗效果：

基于源地址的訪問控制

haproxy配置文件：

實驗效果：

基于瀏覽器類型

實驗效果

HAProxy四層負載

針對除HTTP以外的TCP協議應用服務訪問的應用場景

對MySQL四層負載示例：

在后端服務器下載mariadb-server

編輯配置文件（修改數據庫id為了觀察實驗效果）

haproxy配置文件：

實驗結果：

自定義錯誤頁面

可以指定錯誤時跳轉頁面

配置文件內容：

錯誤頁面文件內容將后端服務器關閉模擬錯誤

實驗效果：