Haproxy 做http和tcp反向代理和负载均衡
keepalived 为两台 Haproxy 服务器做高可用/主备切换。
nginx 为内网服务器做正向代理，如果业务需求有变化，也可以部分替代 haproxy 做 http 反向代理。
如果发生主备切换，向指定邮箱发送报警邮件。
本文比较裹脚布，没耐心的就别看了。
一、两台服务器，系统 CentOS6
主机名 外网IP 内网IP
lbserver_01 202.1.1.101 10.1.1.11/24
lbserver_02 202.1.1.102 10.1.1.12/24
虚拟IP 202.1.1.97 10.1.1.10/24
虚拟IP 202.1.1.98
虚拟IP 202.1.1.99
以下示例仅提供lbserver_01的配置，lbserver_02上大部分相同，不同之处会单独注明。
二、安装软件包
1、配置 nginx 官方软件源
[root@lbserver_01 ~]# vi /etc/yum.repos.d/nginx.repo
[nginx]
name=nginx repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/6/x86_64/
gpgcheck=0
enabled=1
2、常用工具
[root@lbserver_01 ~]# yum -y install telnet man vim wget zip unzip ntpdate tree gcc iptraf tcpdump bind-utils
3、服务器软件
[root@lbserver_01 ~]# yum -y install haproxy keepalived nginx sendmail mailx
4、配置服务
[root@lbserver_01 ~]# chkconfig dnsmaq on
[root@lbserver_01 ~]# chkconfig sendmail on
[root@lbserver_01 ~]# chkconfig keepalived on
[root@lbserver_01 ~]# chkconfig haproxy on
sendmail 负责发送邮件，dnsmasq为内网提供 DNS 服务。
内网服务器如果需要上网（主要是为了安装软件包），需配置 DNS 和 http_proxy 环境变量，也可同时为 yum 配置proxy参数。
[root@lbserver_01 ~]# vim /etc/resolv.conf
nameserver 10.1.1.10
[root@lbserver_01 ~]# vim /etc/profile
export http_proxy=http://10.1.1.10:8000
[root@lbserver_01 ~]# vim /etc/yum.conf
proxy=http://10.1.1.10:8000
10.1.1.10:8000 这个 IP 和端口在后面的 nginx 配置文件中定义。
三、系统配置文件
1、配置命令行提示符，显示当前完整路径
[root@lbserver_01 ~]# vim /root/.bash_profile
PS1='[\u@\h:$PWD]# '
[root@lbserver_01 ~]# source /root/.bash_profile
[root@lbserver_01:/root]#
为新建用户自动配置提示符
[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/skel/.bash_profile
PS1='[\u@\h:$PWD]$ '
2、配置报警邮件发送帐号
[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/mail.rc
set from=SendAlert@youdomain.com smtp=smtp.youdomain.com
set smtp-auth-user=SendAlert@youdomain.com smtp-auth-password=PassForSendAlert smtp-auth=login
3、配置 dnsmasq 仅为内网服务，很简单的替换，用 sed 吧
[root@lbserver_01:/root]# sed 's/#interface=/interface=eth1/g' /etc/dnsmasq.conf -i
4、limits
[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/security/limits.conf
* soft nofile
* hard nofile
* soft nproc
* hard nproc
* soft stack
* hard stack
5、配置haproxy keepalived 日志
以下两个文件需要修改参数：
[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/sysconfig/keepalived
KEEPALIVED_OPTIONS="-d -D -S 0"
[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/sysconfig/rsyslog
SYSLOGD_OPTIONS="-r -c 2"
以下文件需要添加两行：
[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/rsyslog.conf
local0.* /var/log/keepalived.log
local2.* /var/log/haproxy.log
keepalived日志正常，而haproxy日志目前还没有生成，原因慢慢找吧。
6、防火墙
[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/sysconfig/iptables
# Firewall configuration written by system-config-firewall
# Manual customization of this file is not recommended.
*filter
:INPUT ACCEPT [:]
:FORWARD ACCEPT [:]
:OUTPUT ACCEPT [:]
-A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
-A INPUT -p icmp -j ACCEPT
-A INPUT -i lo -j ACCEPT
-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport -j ACCEPT
-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport -j ACCEPT
-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport -j ACCEPT
-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport -j ACCEPT
-A INPUT -m state --state NEW -s 10.1.1.0/ -m tcp -p tcp --dport -j ACCEPT
-A INPUT -m state --state NEW -s 10.1.1.0/ -m tcp -p tcp --dport -j ACCEPT
-A INPUT -m state --state NEW -s 10.1.1.0/ -m udp -p udp --dport -j ACCEPT
-A INPUT -d 224.0.0.18 -j ACCEPT
-A INPUT -j REJECT --reject-with icmp-host-prohibited
-A FORWARD -j REJECT --reject-with icmp-host-prohibited
COMMIT
- tcp 2888 是修改后的 sshd 端口，替代默认的 22 ，可以很大程度上防止无聊的小白来暴力破解。
- tcp 80 8080 443 负载均衡对外开放的端口
- tcp 8000 仅为内网服务，是 nginx 对内正向代理
- tcp/udp 53 仅为内网服务，提供 DNS 解析转发
- -A INPUT -d 224.0.0.18 -j ACCEPT 这一条非常关键。224.0.0.18 是 keepalived 的组播地址，确保当前主机组播自己的状态。缺少这条指令会产生很诡异的问题，比如双机网卡上都有虚拟IP地址，但主机是有效的；而备机接管虚拟 IP 后说啥也不还给主机了。
7、nginx正向代理
[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/nginx/conf.d/default.conf
server {
listen ;
server_name localhost;
resolver 10.1.1.10;
#charset koi8-r;
access_log /var/log/nginx/default.access.log main;
location / {
proxy_pass http://$http_host$request_uri;
}
配置文件其他部分保持默认就可以了。
8、keepalived配置
- keepalived是双机热备的首选。平时主机获得虚拟IP，提供服务，备机在旁边看着。
- 如果主机DOWN、网络断、服务出现故障，则备机立刻接管虚拟IP。
- 当主机恢复时，又会自动抢回主机地位，备机接着看。
[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
router_id HAP_KAD1
! 默认配置文件里本段还有notification_email设置，我不用，所以删掉了。
}
! vrrp_script 设置检查服务健康状况的脚本，脚本内容见下文。
! interval 每秒运行一次
! weight - 如果脚本运行结果不为0（即失败或无结果），即说明主机haproxy服务故障，priority减10，此时备机priority比主机大，将自动选举为主机，原主机降为备机。
! priority 范围是1到254。为了避免priority不断降低最后两机都变为1，理论上应该再配置vrrp_script使恢复正常的服务器提升priority，提升脚本需要配 weight <正数>，但实际实验中发现基本没有这个必要。如果生产中两机不断的竞相自降 priority，说明有大麻烦发生了。
! 检查haproxy的脚本
vrrp_script check-haproxy {
script "/usr/local/bin/chk-haproxy.sh"
interval
weight -
}
! 检查nginx的脚本
vrrp_script check-nginx {
script "/usr/local/bin/chk-nginx.sh"
interval
weight -
}
vrrp_instance haproxy {
! 不设 MASTER，双机都是 BACKUP，只根据 priority选举主机地位。
! 备机 lbserver_02 的 priority 为
state BACKUP
interface eth0
virtual_router_id
priority
advert_int
authentication {
auth_type PASS
auth_pass PasswordForAuth
}
virtual_ipaddress {
202.1.1.97/
202.1.1.98/
202.1.1.99/
}
track_script {
check-haproxy
}
! 如果本机变为主机，则运行指定的脚本，脚本内容是使用 /etc/mail.rc 中配置的发信帐号向指定的接收邮箱发邮件。
notify_master "/usr/local/bin/haproxy-master-change.sh"
}
! 为内部正向代理设置主备切换。其实没有必要，但是如果 nginx 要配置 http 反向代理，这部分还是必须的。
! 注意这里的 interface, virtual_router_id 跟上面vrrp_instance haproxy 的是不同的。
! virtual_ipaddress 10.1.1.10/ ，还记得这个IP么？
vrrp_instance internalproxy {
state BACKUP
interface eth1
virtual_router_id
priority
advert_int
authentication {
auth_type PASS
auth_pass PasswordForAuth
}
virtual_ipaddress {
10.1.1.10/
}
track_script {
check-nginx
}
notify_master "/usr/local/bin/nginx-master-change.sh"
}
9、haproxy 配置文件
[root@lbserver_01:/root]# vim /etc/haproxy/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
#---------------------------------------------------------------------
global
# to have these messages end up in /var/log/haproxy.log you will
# need to:
#
# ) configure syslog to accept network log events. This is done
# by adding the '-r' option to the SYSLOGD_OPTIONS in
# /etc/sysconfig/syslog
#
# ) 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 #这一条配合/etc/rsyslog.conf
log 127.0.0.1 local2 chroot /var/lib/haproxy
pidfile /var/run/haproxy.pid #自定义最大连接数
maxconn user haproxy
group haproxy
daemon # turn on stats unix socket
stats socket /var/lib/haproxy/stats #默认值是1024，haproxy启动时会报错，但并不影响服务。改成2048后据说会有一点儿性能问题。
tune.ssl.default-dh-param #---------------------------------------------------------------------
# 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 redispatch
retries
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 #---------------------------------------------------------------------
# main frontend which proxys to the backends
#--------------------------------------------------------------------- # https网站发布，server.pem 是crt文件和key文件合并而成：cat server.key server.crt| tee server.pem
# http网站发布除了 bind *: 和无需指定服务器证书之外，其他配置相同
# 另外，haproxy 跟 keepalived 配合时，bind 后面只能用 * 。如果指定了 IP，备机haproxy将无法启动，因为平时状态备机是不具备虚拟IP地址的。
frontend ssl
mode http
bind *: ssl crt /etc/haproxy/server.pem
option httplog
option httpclose # 这条可以使后端web服务器获得用户真实 IP，在httpd，tomcat 等日志格式配置里，用 %{X-Forwarded-For}i 记录用户真实 IP 。
option forwardfor except 127.0.0.0/ stats hide-version #根据域名指定后端服务器
# acl名称 条件 域名（-i 忽略大小写）
acl domain_starts_with_www hdr_beg(host) -i www.example.com
acl domain_starts_with_auth hdr_beg(host) -i auth.example.com
acl domain_starts_with_shops hdr_beg(host) -i shops.example.com #这里千万不能单独指定 www 的backend，那样会使所有的url规则失效。www 只能作为default后端
use_backend auth if domain_starts_with_auth
use_backend shops if domain_starts_with_shops #根据域名后的路径指定后端服务器
acl url_users path_beg -i /users
acl url_topsales path_beg -i /topsales #if 后面多个 acl 时，and用空格代替， or 必须要写
use_backend users if domain_starts_with_www url_users
use_backend topsales if domain_starts_with_www url_topsales #其他不符和acl条件的统统指定给后端 www
default_backend www backend www
#需要保持会话session的必须用source算法，即同一个外网IP的用户始终访问同一台后端。
balance source # haproxy 设置了服务器证书，后端真实web服务器用普通http就可以了
server httpd_tomcat1 10.1.1.20: check
server httpd_tomcat2 10.1.1.21: check
server httpd_tomcat1 10.1.1.22: check
server httpd_tomcat2 10.1.1.23: check backend auth
#auth 无需保持会话，所以用随机负载均衡算法 roundrobin 即可。
balance roundrobin
server httpd_tomcat_auth 10.1.1.30: check
server httpd_tomcat_auth 10.1.1.31: check backend shops
balance source
server httpd_tomcat_auth 10.1.1.40: check
server httpd_tomcat_auth 10.1.1.41: check
server httpd_tomcat_auth 10.1.1.42: check
server httpd_tomcat_auth 10.1.1.43: check backend users
balance source
server httpd_tomcat_auth 10.1.1.50: check
server httpd_tomcat_auth 10.1.1.51: check backend topsales
balance source
server httpd_tomcat_auth 10.1.1.60: check
server httpd_tomcat_auth 10.1.1.61: check #haproxy 还支持tcp反向代理
frontend ssh *:
mode tcp
maxconn
option tcplog
default_backend mysql backend mysql
mode tcp
balance source
server mysql1 10.1.1.200: check #End
四、各种辅助脚本
1、服务健康状况检查脚本
/usr/local/bin/chk-haproxy.sh
#!/bin/bash
ps aux|grep "/usr/sbin/haproxy"|grep -v grep
/usr/local/bin/chk-nginx.sh
#!/bin/bash
ps aux|grep nginx|egrep '(master|worker)'
最初的chk-haproxy.sh是这样的：
netstat -lntp|egrep '(.*443.*haproxy|.*3306.*haproxy)'
实验时工作的不错，等配好了后端服务器做压力测试，却突然连续收到master-change邮件。
用top一看，主机的 netstat 进程 CPU占用率都超过 haproxy 了，达到20%+。估计是 chk-haproxy.sh 脚本发生运行失败导致keepalived进行了主备切换，切换后主机chk-haproxy.sh脚本恢复正常，备机chk-haproxy.sh脚本可能过载，所以很快又收到master-change邮件。用 ps aux 替换 netstat 就没有问题了。
2、邮件通知脚本
/usr/local/bin/haproxy-master-change.sh
#!/bin/bash
echo "`uptime; ip addr show eth0; echo`" | mail -s "`hostname -s` to HAPROXY master." -c supervisor@example.com receiver-@example.com receiver-@example.com
/usr/local/bin/nginx-master-change.sh
#!/bin/bash
echo "`uptime; ip addr show eth1; echo`" | mail -s "`hostname -s` to NGINX master." receiver-@example.com receiver-@example.com
echo "...." 邮件正文，含主机名和 IP 地址，
-s 邮件标题
-c 抄送地址（必须写在收件人前面）
最后可以跟 n 个收件人地址
3、服务器状态查看脚本
捕获 keepalived 组播数据，可以看到当前主机的 priority （prio 225）。
/usr/local/bin/kawatch.sh
#!/bin/bash
tcpdump -vvv -n -i eth0 dst 224.0.0.18
运行起来是这样的：
tcpdump: listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size bytes
::14.066857 IP (tos 0xc0, ttl , id , offset , flags [none], proto VRRP (), length )
202.1.1.101 > 224.0.0.18: VRRPv2, Advertisement, vrid , prio , authtype simple, intvl 1s, length , addrs(): 202.1.1.97,202.1.1.98,202.1.1.99 auth "PasswordForAuth"
::15.068072 IP (tos 0xc0, ttl , id , offset , flags [none], proto VRRP (), length )
202.1.1.101 > 224.0.0.18: VRRPv2, Advertisement, vrid , prio , authtype simple, intvl 1s, length , addrs(): 202.1.1.97,202.1.1.98,202.1.1.99 auth "PasswordForAuth"
::16.069224 IP (tos 0xc0, ttl , id , offset , flags [none], proto VRRP (), length )
202.1.1.101 > 224.0.0.18: VRRPv2, Advertisement, vrid , prio , authtype simple, intvl 1s, length , addrs(): 202.1.1.97,202.1.1.98,202.1.1.99 auth "PasswordForAuth"
......
以下是常用的 netstat 指令，总用懒得敲那么多字母，就精简一下吧：
/usr/local/bin/nsl
#!/bin/bash
netstat -lntp
/usr/local/bin/nsa
#!/bin/bash
netstat -antp
/usr/local/bin/nse
#!/bin/bash
netstat -antp|grep ESTABLISHED
主机IP信息
[root@lbserver_01:/root]# ip addr show
: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu qdisc noqueue state UNKNOWN
link/loopback ::::: brd :::::
inet 127.0.0.1/ scope host lo
inet6 ::/ scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu qdisc pfifo_fast state UP qlen
link/ether fa:b1:3b:ec:b4:c2 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 202.1.1.101/ brd 202.1.1.255 scope global eth0
inet 202.1.1.97/ scope global secondary eth0
inet 202.1.1.98/ scope global secondary eth0
inet 202.1.1.99/ scope global secondary eth0
inet6 fe80::f0a1:8bfe:feda:c532/ scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu qdisc pfifo_fast state UP qlen
link/ether fa:b1:3b:3c::0e brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 10.1.1.11/ brd 10.1.1.255 scope global eth1
inet 10.1.1.10/ scope global secondary eth1
inet6 fe80::f001:aff:fb3c:12e/ scope link
valid_lft forever preferred_lft forever