集群HA负载均衡技术

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HAProxy负载均衡原理及企业级实例部署haproxy集群

HAProxy负载均衡原理及企业级实例部署haproxy集群⼀ HAProxy简介HAProxy是⼀种⾼效、可靠、免费的⾼可⽤及负载均衡解决⽅案，⾮常适合于⾼负载站点的七层数据请求。

客户端通过HAProxy代理服务器获得站点页⾯，⽽代理服务器收到客户请求后根据负载均衡的规则将请求数据转发给后端真实服务器。

同⼀客户端访问服务器，HAProxy保持回话的三种⽅案：1 HAProxy将客户端ip进⾏Hash计算并保存，由此确保相同IP访问时被转发到同⼀真实服务器上。

2 HAProxy依靠真实服务器发送给客户端的cookie信息进⾏回话保持。

3 HAProxy保存真实服务器的session及服务器标识，实现会话保持功能。

haproxy拓扑结构图⼆配置⽂件解析Haproxy安装后默认没有配置⽂件，需要⼿动创建/etc/haproxy.cfg。

启动haproxy时⽤-f指定配置⽂件路径。

haproxy的配置⽂件包含全局设置段与代理段，global是全局段，defaults、listen、frontend、backend为代理段。

frontend⽤来匹配客户端请求的域名或者URL；backend 定义后端服务器集群haproxy配置⽂件参数详细解析配置项描述global chroot<jail dir>将⼯作⽬录切换到<jail dir>并执⾏chrootdaemon后台⼯作模式uid进程账户id，建议设置为haproxy专⽤账户gid进程组id，建议设置为haproxy专⽤组log<address><facility>配置全局syslog，可以设置两台⽇志服务器nbproc<number>指定后台进程数量pidfile<file>指定pid⽂件ulimit-n<number>设置每个进程最⼤⽂件描述符数量maxconn<number>每个进程⽀持的最⼤并发数tune.bufsize<number>设置buffer⼤⼩，默认16384Bmode可选tcp、http、healthtimeout check<timeout>设置检查超时时间contimeout<timeout>设置连接超时时间balance roundrobin设置轮询负载bind<address>:port定义⼀个或者多个监听地址和端⼝stats auth admin:admin设置监控界⾯的⽤户名和密码stats refresh<number>统计页⾯刷新间隔时间option httplog使⽤http⽇志cookie<name>启⽤cookie的保持连接功能option forwardfor允许插⼊这种数据包头，可以让后端服务器获取客户端ip option abortonclose负载⾼时，⾃动关闭处理时间长的请求option allbackups后端服务器宕机，是否激活全部备机，默认启动第⼀个备机option dontlognull不记录空连接⽇志，主要⽤于不记录健康检查⽇志代理设置option redispatch后端某个机器宕机，强制把请求转发给健康机器monitor-uri<URi>检查uri⽂件是否存在，依次判断主机的健康状态monitor-fail if site_dead服务器宕机时，返回503代码option httpchk<uri>使⽤http协议检查服务器健康状态retries<value>服务器连接失败后的重试次数timeout client客户端最⼤超时时间，单位毫秒timeout server服务器最⼤超时时间，单位毫秒timeout connect最⼤连接超时时间，单位毫秒default_backend默认后端服务器组use_backend当条件满⾜时，指定后端服务器组acl<name><criterion>定义访问控制列表三 Haproxy实例部署本例使⽤listen定义⼀个监控端⼝；使⽤frontend定义⼀个前端80端⼝；通过backend定义名为inside_servers 和 external_servers的服务器组；使⽤default_backend定义默认服务器组external_servers;external_servers包括和两台服务器inside_servers包含⼀台服务器服务器名称⽹络配置 eth0:10.10.10.10eth1:192.168.1.2 eth0:192.168.1.3 eth0:192.168.1.4 eth0:192.168.1.51 ⾸先配置web服务器在web1 web2 web3上安装httpd并配置⽹卡vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0DEVICE=eth0BOOTPROTO=staticIPADDR=192.168.1.3NETMASK=255.255.255.0GATEWAY=192.168.1.2ONBOOT=yesTYPE=Ethernetservice network restartyum install -y httpdiptables -Fiptables -Xservice iptables savesetenforce 0sed -i s/enforcing/disabled/g /etc/sysconfig/selinuxecho "web1 192.168.1.3" > /var/www/html/index.html service httpd restartchkconfig httpd onweb2 web3机器上执⾏与web1相同步骤，注意修改部分参数2 接着haproxy服务器配置设置两块⽹卡vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0DEVICE=eth0BOOTPROTO=staticIPADDR=10.10.10.10NETMASK=255.0.0.0ONBOOT=yesTYPE=Ethernetvim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1DEVICE=eth1BOOTPROTO=staticIPADDR=192.168.1.2NETMASK=255.255.255.0GATEWAY=192.168.1.1ONBOOT=yesTYPE=Ethernetservice network restartservice iptables stop内核调优，修改系统⽂件vim /etc/security/limits.conf* soft nofile 65535* hard nofile 65535配置⽇志⽂件,添加三⾏vim /etc/rsyslog.conf$ModLoad imudp $UDPServerRun 514local3.* /var/log/haproxy.logyum -y install gcctar zxf haproxy-1.6.11.tar.gz -C /usr/src/ cd /usr/src/haproxy-1.6.11/make TARGET=linux2628make installmkdir /var/haproxy3 创建配置⽂件vim /etc/haproxy.cfgglobalmaxconn 4096log 127.0.0.1 local3 infochroot /var/haproxyuid 99gid 99daemonnbproc 1pidfile /var/run/haproxy.pidulimit-n 65535stats socket /var/tmp/statsdefaultslog globalmode httpmaxconn 20480option httplogoption httpcloseoption dontlognulloption forwardforoption redispatchoption abortonclosestats refresh 30retries 3balance roundrobincookie SRVtimeout check 2000mstimeout connect 5000mstimeout server 50000mstimeout client 50000mslisten admin_status #定义haproxy的监控界⾯bind 0.0.0.0:6553mode httplog 127.0.0.1 local3 infostats enablestats refresh 5s #监控页⾯⾃动刷新时间5sstats realm Haproxy\ Statistics #登录监控页⾯提⽰符stats uri /admin?stats #监控页⾯URL路径stats auth admin:123456 #监控页⾯的账户密码stats hide-version #隐藏haproxy版本frontend web_service #定义前端服务器bind 0.0.0.0:80mode httplog globaloption httplogoption httpcloseoption forwardfor#acl inside_src src 192.168.1.0/24 #定义acl#use_backend inside_servers if inside_src #判断acl的源地址，把请求转发到inside_servers组default_backend external_servers #默认服务器组backend external_serversmode httpbalance roundrobin #轮询真实服务器option httpchk GET /index.html #检查index⽂件，判断服务器是否健康##定义后端真实服务器，向cookie中插⼊web1信息，check进⾏健康检查，检查时间间隔为2000ms，##连续两次健康则认为是正常开启的，连续三次检查失败则认为宕机，服务器权重1server web1 192.168.1.3:80 cookie web1 check inter 2000 rise 2 fall 3 weight 1server web2 192.168.1.4:80 cookie web2 check inter 2000 rise 2 fall 3 weight 1#backend inside_servers#mode http#balance roundrobin #轮询真实服务器#option httpchk GET /index.html #检查index⽂件，判断服务器是否健康#server web3 192.168.1.5:80 cookie web3 check inter 2000 rise 2 fall 3 weight 14 启动haproxy服务service rsyslog restart #重启系统⽇志服务haproxy -f /etc/haproxy.cfg #启动haproxy服务echo "/usr/local/sbin/haproxy -f /etc/haproxy.cfg" >> /etc/rc.local5 测试验证浏览器访问监控页⾯多次刷新访问将得到web1和web2 不同页⾯信息。

负载均衡解决方案

负载均衡解决方案引言在计算机网络中，负载均衡是一种分配网络流量的技术，通过将流量分散到多个服务器上，以提高系统的可靠性、稳定性和性能。

负载均衡解决方案是指在实际应用中采用的一系列策略和技术，用于实现负载均衡功能。

本文将介绍负载均衡的基本原理和常见的解决方案。

负载均衡的基本原理负载均衡的基本原理是通过将用户请求分发到多个服务器上，使得每个服务器的负载相对均衡。

负载均衡可以在多个层面进行，包括应用层、传输层和网络层。

应用层负载均衡应用层负载均衡是在应用层上进行的负载均衡。

它通过解析用户请求的内容，如URL、报文头等，来进行请求的分发。

常见的应用层负载均衡算法有轮询、随机、最少连接等。

传输层负载均衡传输层负载均衡是在传输层上进行的负载均衡。

它通过解析传输层协议的头部信息，如TCP头部中的源IP地址、目的IP地址和端口号等，来进行请求的分发。

常见的传输层负载均衡算法有轮询、源IP哈希、最少连接等。

网络层负载均衡网络层负载均衡是在网络层上进行的负载均衡。

它通过解析网络层协议的头部信息，如IP头部中的源IP地址和目的IP地址等，来进行请求的分发。

常见的网络层负载均衡算法有轮询、一致性哈希等。

常见的负载均衡解决方案根据负载均衡的原理和实现方式，常见的负载均衡解决方案可以分为硬件负载均衡和软件负载均衡两大类。

硬件负载均衡解决方案硬件负载均衡解决方案是指使用专用的硬件设备来实现负载均衡功能。

这些设备通常具有高性能、高可靠性和可扩展性，并提供了丰富的负载均衡功能。

常见的硬件负载均衡设备包括F5 BIG-IP、Citrix ADC等。

硬件负载均衡解决方案适用于对性能和可靠性有较高要求的场景。

软件负载均衡解决方案软件负载均衡解决方案是指使用软件来实现负载均衡功能。

这些软件可以运行在通用的服务器上，通过使用负载均衡算法来实现请求的分发。

常见的软件负载均衡解决方案包括Nginx、HAProxy等。

软件负载均衡解决方案相对于硬件解决方案具有成本低、灵活性高等优势，适用于中小型应用场景。

服务器集群与负载均衡-推荐优秀PPT

集群系统
二、集群技术的目的
3 提高可扩展性用户若想扩展系统能力，不得不购买更高性能的服务器，才能获得额外所需的CPU 和存储器。如果采用集群技术，则只需要将新的服务器加入集群中即可，对于客户来看，服务无论从连续性还是性能上都几乎没有变化，好像系统在不知不觉中完成了升级。 4 增强可靠性集群技术使系统在故障发生时仍可以继续工作，将系统停运时间减到最小。集群系统在提高系统的可靠性的同时，也大大减小了故障损失。
集群系统
三、集群系统的分类
硬件设备更稳定 2. HAProxy运行的硬件上，完全可以支持数以万计的并发连接，同时可以保护你的web服务器不被暴露到网络上。
如果采用1集、群高技性术，能则计只算需要集将群新的(H服P务C 器C加lu入s集te群r中) 即可，对于客户来看，服务无论从连续性还是性能上都几乎没有变化，好像系
越来越高，服务器的负载也就越来越高。
——1H）AP升ro级xy提网供络高可服用务性器、负，载采均衡用以更及快基于的TCCPP和UH，TTP应用的代理，支持虚拟主机，它是免费、快速并且可靠的一种解决方案。增加更多的内存，使其具有更强的性能；
但日益增长的服务请求又会使服务器再
次过载，需要再次升级，这样就陷入了
软件负载均衡技术是指在服务器集群中的代理服务器上安装一个相应的负载均衡软件来实现的一种负载均衡技术。
1）基础防2、火墙高功可能用——性数集据群包过(H滤A Clu2s）t资er源)隐藏和内容安全
该技术通过对服务器进行性能优化，使流量能够平均分配在服务器群中的各个服务器上，其能有效地解决数据流量过大、网络负荷过重的问题，并且不需花费昂贵开支购置性能卓越的服务器，充分利用现有设备，避免服务器单点故障造成数据流量的损失。

什么是ha方案

什么是ha方案在当今科技飞速发展的时代，高可用性（High Availability，简称HA）成为了许多企业和组织追求的目标。

HA方案是一种旨在确保系统或服务在面对各种故障情况下能保持持续可用的策略与架构设计。

它能够有效降低系统因故障而导致的停机时间，并在故障发生时能够快速切换到备用设备或服务上，从而达到保证服务持续运行的可靠性。

HA方案的核心目标是通过提供冗余备份和快速故障转移来保证系统或服务的高可用性。

为实现这一目标，HA方案通常采用以下关键技术和策略。

1. 冗余备份HA方案需要在关键组件和系统上建立冗余备份。

例如，服务器集群、网络设备、存储系统等都需要配置备用设备，以备主设备出现故障时能够及时接管服务。

此外，数据备份和灾难恢复计划也是重要的冗余备份策略，确保数据的安全可靠。

2. 快速故障转移HA方案必须能够快速检测并响应故障。

通过实时监控系统状态和故障检测机制，一旦发现故障，可以迅速切换到备用设备或服务上，以保证服务的不间断运行。

常见的故障转移技术包括心跳检测、主备切换算法等。

3. 负载均衡负载均衡是HA方案中的重要组成部分。

它通过将负载均匀地分配给多台服务器或设备，避免单点故障和性能瓶颈。

负载均衡可以通过硬件设备（如负载均衡器）或软件进行实现，确保服务按照合理的方式分发给不同的资源。

4. 容错与自愈除了冗余备份和故障转移，HA方案还应该具备容错和自愈能力。

容错是指系统能够在单个设备或组件出现故障时依然可用，通过冗余设计和快速修复来实现。

自愈是指系统能够自动检测和修复故障，减少对人工干预的依赖，提高系统的可靠性和稳定性。

HA方案的应用范围广泛。

在互联网领域，各种在线服务、电子商务平台和社交媒体等都需要高可用性来确保用户的稳定访问。

在企业领域，关键业务系统、生产线控制和物流管理等也需要HA方案来保持正常运行。

而在科研和医疗领域，对于实验数据分析和医疗器械运行也需要可靠的HA方案来确保数据的准确性和患者的安全。

HA的应用和原理

HA的应用和原理1. 什么是HAHA（High Availability），即高可用性，是指系统或应用在任何时候都能保持可靠的运行，不会因为单点故障而导致系统的停机或服务的中断。

HA的目的是确保系统的连续性和可靠性，提高系统的稳定性和可用性。

2. HA的应用场景HA的应用广泛，特别适用于对系统可用性要求较高的领域，如电子商务、金融、医疗等。

以下是一些常见的HA应用场景：•数据库HA：通过使用数据库HA方案，确保数据库的高可用性，当主数据库故障时能够自动切换到备用数据库。

常见的数据库HA方案包括主备复制、数据库集群、数据同步等。

•Web服务HA：通过使用负载均衡器、集群等技术，将用户的请求分发到多个服务器上，当某个服务器出现故障时，能够自动切换到其他正常运行的服务器，保证服务的正常运行。

•应用程序HA：将应用程序部署在多台服务器上，并通过负载均衡器等方式进行负载均衡，确保应用程序的高可用性。

当某台服务器故障时，能够自动切换到其他正常运行的服务器上。

3. HA的原理HA的实现原理多种多样，不同的应用场景和需求会采用不同的HA方案。

下面介绍一些常见的HA原理：•主备复制：在数据库HA中较为常见的一种方案。

主数据库将数据实时复制到备份数据库，当主数据库故障时，备份数据库会自动接管工作，成为新的主数据库，保证了数据的连续性。

•数据同步：类似于主备复制，但是不同的是，在数据同步方式中，多个数据库实例之间是相互同步的，数据的修改会同时反映到其他数据库实例中，当其中一个数据库出现故障时，其他数据库可以继续提供服务。

•负载均衡：通过将用户请求分发到多个服务器上，实现负载均衡，平衡服务器之间的压力，当某个服务器出现故障时，请求会自动切换到其他正常运行的服务器上，保证服务的可用性。

•故障检测与恢复：通过定期检测服务器或服务的可用性，当检测到故障时，会自动触发故障恢复机制，进行故障切换或故障修复，保证系统的正常运行。

4. HA的优势HA的应用能够带来许多优势，以下列举一些常见的优势：•提高可用性：通过使用HA方案，能够减少系统或服务的停机时间，提高系统的可用性，确保系统的连续运行。

负载均衡主流技术分类

负载均衡主流技术分类如下：
基于硬件的负载均衡：使用专门的硬件装备，如负载均衡器，来分发流量和要求。

基于软件的负载均衡：使用软件来实现负载均衡，如使用Nginx、HAProxy等服务器软件来进行负载均衡。

DNS负载均衡：通过DNS服务器将要求分发到区分的服务器，根据区分的域名解析结果来实现负载均衡。

内容分发网络（CDN）：使用CDN网络来分发静态内容，将要求分发到最近的服务器，减少网络延迟。

轮询负载均衡：将要求依照轮询的方式分发到区分的服务器，平均分配负载。

最少连接负载均衡：将要求分发到当前连接数最少的服务器，以保证服务器负载均衡。

基于权重的负载均衡：根据服务器的处理能力设置区分的权重，将要求分发到处理能力更强的服务器上。

基于会话的负载均衡：将同一个会话的要求分发到同一个服务器上，保证会话的一致性。

基于性能的负载均衡：根据服务器的性能指标，如CPU使用率、内存使用率等，将要求分发到性能更好的服务器上。

基于内容的负载均衡：根据要求的内容特点，将要求分发到最合适处理该内容的服务器上。

负载均衡集群方案

负载均衡集群方案摘要：负载均衡集群方案是一种通过在多台服务器之间分配负载的技术，用于提高系统的可用性和性能。

本文将介绍负载均衡集群的概念和原理，并讨论一些常用的负载均衡集群方案，包括硬件负载均衡器和软件负载均衡器。

一、引言负载均衡是指将负载（如用户请求、网络流量等）分布到多个服务器上，以实现资源的合理分配，提高系统的可用性和性能。

负载均衡集群方案是负载均衡技术在集群环境中的应用，通过多台服务器的协同工作，提供高可用性和可伸缩性的服务。

二、负载均衡集群的原理负载均衡集群的原理基于以下几个关键概念：1. 服务器健康检查：负载均衡器周期性地检查集群中的服务器是否正常工作，如检查服务器的响应时间、负载情况等，根据检查结果将请求路由到不同的服务器。

2. 负载均衡算法：负载均衡器根据负载均衡算法，将请求均匀地分发给集群中的服务器，以实现负载均衡。

常用的负载均衡算法包括轮询、加权轮询、最少连接数等。

3. 会话保持：对于需要保持会话状态的应用（如购物车、登录状态等），负载均衡器可以使用会话保持机制，将同一个用户的请求路由到相同的服务器，以保证会话的一致性。

三、硬件负载均衡器硬件负载均衡器是一种将负载均衡功能集成在硬件设备中的解决方案。

硬件负载均衡器具有高性能、高可用性和可靠性的特点，常用于大规模的企业级应用。

1. 基于网络层的负载均衡器：网络层负载均衡器通过在传输层（如TCP/IP协议栈）上进行请求分发，将请求转发到不同的服务器。

常用的网络层负载均衡器有F5 BIG-IP、Cisco ACE等。

2. 基于数据链路层的负载均衡器：数据链路层负载均衡器通过在数据链路层（如以太网帧）上进行请求转发，将请求传递到不同的服务器。

常用的数据链路层负载均衡器有Brocade ServerIron、Cisco Catalyst等。

四、软件负载均衡器软件负载均衡器是一种通过软件实现负载均衡功能的解决方案。

相比硬件负载均衡器，软件负载均衡器具有灵活性和可定制性的优势，适用于中小型应用。

HA主备路由模式的原理+HA和负载均衡的区别

HA主备路由模式的原理+HA和负载均衡的区别HA主备路由模式的原理HA是High Availability缩写，即⾼可⽤性，可防⽌⽹络中由于单个防⽕墙的设备故障或⽹络故障导致⽹络中断，保证⽹络服务的连续性和安全强度。

⽬前，ha功能已经是防⽕墙内⼀个重要组成部分。

主备模式（Active-standby）：在⼀个冗余组中，有两台防⽕墙，⼀台处于主状态。

在这个状态下，防⽕墙响应ARP请求，并且转发⽹络流量；另⼀台处于备份状态，该防⽕墙不响应ARP请求，也不转发⽹络流量。

主备之间同步状态信息，当主墙down机或⽹线故障时，进⾏主备切换。

主主模式（Active-active）：在⼀个冗余组中，有两台防⽕墙，两台都处于主状态。

两台防⽕墙都响应ARP请求，并且转发⽹络流量；主主之间同步状态信息，当⼀主墙down机或⽹线故障时，进⾏切换，由另⼀主墙转发⽹络流量。

提⾼了数据包处理的吞吐量，平衡了⽹络负载，优化了⽹络性能。

NGFW的HA功能只⽀持两台设备。

在nat/路由模式和桥接模式下⽀持主主和主备两种⼯作模式。

HA功能要求两台设备的型号相同、组⽹⽅式相同、软件版本⼀致。

在以上条件不⼀致的情况下，HA功能有可能失效。

两台HA设备之间同步信息和通讯信息采⽤专⽤的以太⽹⼝，称为HA接⼝。

HA接⼝连接⽅式为直连。

为了维护HA状态的正确性和报⽂同步，必须妥善维护接⼝的连接。

HA接⼝的任何中断都可能导致不可预测的后果：⽐如两台设备可能同时⼯作状态（处于主备⼯作状态时），若重新连接之后，两台设备重新开始HA启动过程。

HA和负载均衡的区别⼀般所讲的HA基本都是采⽤主备模式⼯作，其中⼀台⼯作，另外⼀台是备⽤设备，只有主设备出现故障或⼈为切换，另外⼀台备⽤设备才会⼯作，当然HA也有双主的部署⽅式。

负载均衡可以说是把两台或多台设备做到同时对外提供服务，在所有设备都⼯作的时候，且是互为备份的状态，达到设备利⽤率最优的状态。