התקנת מאזן העומס HAProxy ב- CentOS

תרגום המאמר הוכן ערב תחילת הקורס "מנהל לינוקס. וירטואליזציה ואשכולות"

איזון עומסים הוא פתרון נפוץ לשינוי קנה מידה אופקי של יישומי אינטרנט על פני מספר מארחים תוך מתן נקודת גישה אחת לשירות למשתמשים. HAProxy היא אחת מתוכנות הקוד הפתוח הפופולריות ביותר לאיזון עומסים המספקת גם זמינות גבוהה ופונקציונליות פרוקסי.

HAProxy שואפת לייעל את השימוש במשאבים, למקסם את התפוקה, למזער את זמן התגובה ולהימנע מעומס יתר על כל משאב בודד. זה יכול להיות מותקן על מגוון הפצות לינוקס, כמו CentOS 8, שבו נתמקד במדריך זה, כמו גם מערכות דביאן 8 и אובונטו 16.

HAProxy מתאימה במיוחד לאתרים עם תעבורה גבוהה מאוד ולכן משמשת לעתים קרובות לשיפור האמינות והביצועים של תצורות שירותי אינטרנט מרובי שרתים. מדריך זה מתאר את השלבים להגדרת HAProxy כמאזן עומסים במארח ענן CentOS 8, אשר מנתב את התנועה אל שרתי האינטרנט שלך.

כתנאי מוקדם לתוצאות הטובות ביותר, אתה צריך להיות לפחות שני שרתי אינטרנט ושרת איזון עומסים. שרתי אינטרנט חייבים להפעיל לפחות שירות אינטרנט בסיסי כגון nginx או httpd כדי לבדוק איזון עומסים ביניהם.

התקנת HAProxy ב- CentOS 8

מכיוון ש-HAProxy הוא יישום קוד פתוח המתפתח במהירות, ייתכן שההפצה הזמינה עבורך במאגרי CentOS הסטנדרטיים אינה הגרסה העדכנית ביותר. כדי לגלות את הגרסה הנוכחית, הפעל את הפקודה הבאה:

sudo yum info haproxy

HAProxy תמיד מספקת שלוש גרסאות יציבות לבחירה: שתי הגרסאות הנתמכות ביותר וגרסה שלישית ישנה יותר שעדיין מקבלת עדכונים קריטיים. אתה תמיד יכול לבדוק את הגרסה היציבה העדכנית ביותר הרשומה באתר HAProxy ולאחר מכן להחליט עם איזו גרסה אתה רוצה לעבוד.

במדריך זה נתקין את הגרסה היציבה האחרונה 2.0, שעדיין לא הייתה זמינה במאגרים הסטנדרטיים בזמן כתיבת המדריך. תצטרך להתקין אותו מהמקור המקורי. אבל ראשית, בדוק אם עמדת בתנאים הדרושים להורדה והידור של התוכנית.

sudo yum install gcc pcre-devel tar make -y

הורד את קוד המקור באמצעות הפקודה למטה. אתה יכול לבדוק אם יש גרסה חדשה יותר זמינה ב- עמוד ההורדה של HAProxy.

wget http://www.haproxy.org/download/2.0/src/haproxy-2.0.7.tar.gz -O ~/haproxy.tar.gz

לאחר השלמת ההורדה, חלץ את הקבצים באמצעות הפקודה למטה:

tar xzvf ~/haproxy.tar.gz -C ~/

עבור אל ספריית המקור הלא ארוז:

cd ~/haproxy-2.0.7

לאחר מכן הרכיב את התוכנית עבור המערכת שלך:

make TARGET=linux-glibc

ולבסוף, התקן את HAProxy עצמה:

sudo make install

HAProxy מותקן כעת, אבל זה דורש כמה מניפולציות נוספות כדי לגרום לזה לעבוד. בואו נמשיך להגדיר את התוכנה והשירותים למטה.

הגדרת HAProxy עבור השרת שלך

כעת הוסף את הספריות וקובץ הסטטיסטיקה הבאים עבור ערכי HAProxy:

sudo mkdir -p /etc/haproxy
sudo mkdir -p /var/lib/haproxy 
sudo touch /var/lib/haproxy/stats

צור קישור סמלי לקבצים הבינאריים כדי שתוכל להפעיל פקודות HAProxy כמשתמש רגיל:

sudo ln -s /usr/local/sbin/haproxy /usr/sbin/haproxy

אם ברצונך להוסיף פרוקסי למערכת שלך כשירות, העתק את הקובץ haproxy.init מדוגמאות לספריית /etc/init.d שלך. ערוך את הרשאות הקובץ כך שהסקריפט יפעל, ולאחר מכן הפעל מחדש את ה-systemd daemon:

sudo cp ~/haproxy-2.0.7/examples/haproxy.init /etc/init.d/haproxy
sudo chmod 755 /etc/init.d/haproxy
sudo systemctl daemon-reload

אתה גם צריך לאפשר לשירות להפעיל מחדש באופן אוטומטי כאשר המערכת מופעלת:

sudo chkconfig haproxy on

מטעמי נוחות, מומלץ גם להוסיף משתמש חדש להפעלת HAProxy:

sudo useradd -r haproxy

לאחר מכן, תוכל לבדוק שוב את מספר הגרסה המותקנת באמצעות הפקודה הבאה:

haproxy -v
HA-Proxy version 2.0.7 2019/09/27 - https://haproxy.org/

במקרה שלנו, הגרסה צריכה להיות 2.0.7, כפי שמוצג בפלט לדוגמה למעלה.

לבסוף, חומת האש המוגדרת כברירת מחדל ב- CentOS 8 מגבילה למדי עבור הפרויקט הזה. השתמש בפקודות הבאות כדי לאפשר שירותים נדרשים ולאפס את חומת האש:

sudo firewall-cmd --permanent --zone=public --add-service=http
sudo firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=8181/tcp
sudo firewall-cmd --reload

הגדרת מאזן עומסים

הגדרת HAProxy היא תהליך פשוט למדי. בעיקרו של דבר, כל מה שאתה צריך לעשות הוא לומר ל-HAProxy לאילו חיבורים היא צריכה להאזין והיכן היא צריכה להעביר אותם.

זה נעשה על ידי יצירת קובץ תצורה /etc/haproxy/haproxy.cfg עם הגדרות הגדרה. אתה יכול לקרוא על אפשרויות התצורה של HAProxy בדף התיעודאם אתה רוצה לדעת יותר על זה.

איזון עומסים בשכבת ההובלה (שכבה 4)

נתחיל עם ההגדרה הבסיסית. צור קובץ תצורה חדש, למשל באמצעות vi עם הפקודה למטה:

sudo vi /etc/haproxy/haproxy.cfg

הוסף את הסעיפים הבאים לקובץ. החלף שם שרת מה צריך לקרוא לשרתים שלך בדף הסטטיסטיקה, וכן private_ip - כתובות IP פרטיות של השרתים שאליהם ברצונך להפנות תעבורת אינטרנט. אתה יכול לבדוק כתובות IP פרטיות בלוח הבקרה של UpCloud ועל הכרטיסייה רשת פרטית בתפריט רשת.

global
   log /dev/log local0
   log /dev/log local1 notice
   chroot /var/lib/haproxy
   stats timeout 30s
   user haproxy
   group haproxy
   daemon

defaults
   log global
   mode http
   option httplog
   option dontlognull
   timeout connect 5000
   timeout client 50000
   timeout server 50000

frontend http_front
   bind *:80
   stats uri /haproxy?stats
   default_backend http_back

backend http_back
   balance roundrobin
   server server_name1 private_ip1:80 check
   server server_name2 private_ip2:80 check

זה מגדיר מאזן עומסים בשכבת תעבורה (שכבה 4) בשם חיצוני http_front האזנה ביציאה 80, אשר לאחר מכן מעביר תעבורה ל-backend ברירת מחדל בשם http_back. נתונים סטטיסטיים נוספים /haproxy?stats מחבר את דף הסטטיסטיקה לכתובת שצוינה.

אלגוריתמים שונים של איזון עומסים.

ציון שרתים בחלק האחורי מאפשר ל-HAProxy להשתמש בשרתים אלו לאיזון עומסים לפי אלגוריתם round-robin במידת האפשר.

אלגוריתמי איזון משמשים כדי לקבוע לאיזה שרת ב-backend כל חיבור מועבר. הנה כמה מהאפשרויות השימושיות:

• רובין העגול: כל שרת משמש בתורו לפי משקלו. זהו האלגוריתם החלק וההוגן ביותר כאשר זמן העיבוד של השרתים נשאר מופץ באופן שווה. אלגוריתם זה הוא דינמי, ומאפשר להתאים את משקל השרת תוך כדי תנועה.
• Leastconn: השרת עם הכי פחות חיבורים נבחר. Round robin מתבצע בין שרתים עם אותו עומס. שימוש באלגוריתם זה מומלץ לסשנים ארוכות כגון LDAP, SQL, TSE וכו', אך הוא אינו מתאים במיוחד לסשנים קצרים כגון HTTP.
• ראשון: השרת הראשון עם חריצי חיבור זמינים מקבל את החיבור. שרתים נבחרים מהמזהה המספרי הנמוך ביותר לגבוה ביותר, אשר ברירת המחדל הוא מיקום השרת בחווה. ברגע ששרת מגיע ל-maxconn, נעשה שימוש בשרת הבא.
• מקור: כתובת ה-IP המקור עוברת גיבוב ומחולקת במשקל הכולל של שרתים פועלים כדי לקבוע איזה שרת יקבל את הבקשה. בדרך זו, אותה כתובת IP של הלקוח תעבור תמיד לאותו שרת, בעוד השרתים יישארו זהים.

הגדרת איזון עומסים ברמת היישום (שכבה 7)

אפשרות זמינה נוספת היא להגדיר מאזן עומסים להפעלה בשכבת היישום (שכבה 7), דבר שימושי כאשר חלקים מאפליקציית האינטרנט שלך ממוקמים על מארחים שונים. ניתן להשיג זאת על ידי מניעת השידור של החיבור, למשל באמצעות כתובת URL.

פתח את קובץ התצורה של HAProxy באמצעות עורך טקסט:

sudo vi /etc/haproxy/haproxy.cfg

לאחר מכן הגדר את מקטעי הקצה והקצה האחורי לפי הדוגמה שלהלן:

frontend http_front
   bind *:80
   stats uri /haproxy?stats
   acl url_blog path_beg /blog
   use_backend blog_back if url_blog
   default_backend http_back

backend http_back
   balance roundrobin
   server server_name1 private_ip1:80 check
   server server_name2 private_ip2:80 check

backend blog_back
   server server_name3 private_ip3:80 check

ה-frontend מכריז על כלל ACL בשם url_blog שחל על כל החיבורים עם נתיבים שמתחילים ב-/blog. Use_backend מציין שחיבורים התואמים לתנאי url_blog צריכים להיות מוגש על ידי קצה עורפי בשם blog_back, וכל שאר הבקשות מטופלות על ידי ברירת המחדל.

בצד האחורי, התצורה מגדירה שתי קבוצות של שרתים: http_back, כמו קודם, ואחת חדשה בשם blog_back, המטפלת בחיבורים ל-example.com/blog.

לאחר שינוי ההגדרות, שמור את הקובץ והפעל מחדש את HAProxy באמצעות הפקודה הבאה:

sudo systemctl restart haproxy

אם אתה מקבל אזהרות או הודעות שגיאה במהלך האתחול, בדוק את התצורה שלך עבורן וודא שיצרת את כל הקבצים והתיקיות הדרושים, ולאחר מכן נסה להפעיל מחדש שוב.

בדיקת ההגדרה

לאחר הגדרת התצורה וההפעלה של HAProxy, פתח את כתובת ה-IP הציבורית של שרת מאזן העומס בדפדפן ובדוק אם אתה מחובר כהלכה ל-backend. הפרמטר stats uri בתצורה יוצר דף סטטיסטיקה בכתובת שצוינה.

http://load_balancer_public_ip/haproxy?stats

כאשר אתה טוען את דף הסטטיסטיקה, אם כל השרתים שלך מראים ירוק, אז ההגדרה הצליחה!

דף הנתונים הסטטיסטיים מכיל מידע שימושי למעקב אחר מארחי האינטרנט שלך, כולל זמן עלייה/ירידה ומספר הפעלות. אם השרת מסומן באדום, ודאו שהשרת מופעל ושתוכלו לעשות ping שלו ממחשב מאזן העומס.

אם מאזן העומס שלך לא מגיב, ודא שחיבורי HTTP אינם נחסמים על ידי חומת אש. ודא גם ש-HAProxy פועל באמצעות הפקודה שלהלן:

sudo systemctl status haproxy

הגנה על עמוד הסטטיסטיקה באמצעות סיסמה

עם זאת, אם דף הנתונים הסטטיסטיים פשוט רשום בקצה הקדמי, אז הוא פתוח לכולם לראות, וזה אולי לא רעיון טוב. במקום זאת, אתה יכול להקצות לו מספר יציאה מותאם אישית על ידי הוספת הדוגמה למטה לסוף קובץ haproxy.cfg שלך. החלף שם משתמש и סיסמא למשהו בטוח:

listen stats
   bind *:8181
   stats enable
   stats uri /
   stats realm Haproxy Statistics
   stats auth username:password

לאחר הוספת קבוצת מאזינים חדשה, הסר את הקישור הישן של סטטיסטיקות Uri מקבוצת החזית. בסיום, שמור את הקובץ והפעל מחדש את HAProxy.

sudo systemctl restart haproxy

לאחר מכן פתחו שוב את איזון העומס עם מספר היציאה החדש והיכנסו עם שם המשתמש והסיסמה שציינתם בקובץ התצורה.

http://load_balancer_public_ip:8181

ודא שכל השרתים שלך עדיין מראים ירוק ואז פתח רק את ה-IP של מאזן העומס ללא מספרי יציאות בדפדפן שלך.

http://load_balancer_public_ip/

אם יש לך לפחות מגוון של דפי נחיתה בשרתים האחוריים שלך, תשים לב שבכל פעם שאתה טוען מחדש את הדף אתה מקבל תגובה ממארח ​​אחר. אתה יכול לנסות אלגוריתמי איזון שונים בסעיף התצורה או לצאת תיעוד מלא.

מסקנה: HAProxy Load Balancer

ברכות על התקנת מאזן העומס של HAProxy שלך בהצלחה! אפילו עם הגדרה בסיסית של איזון עומסים, אתה יכול לשפר משמעותית את הביצועים והזמינות של יישום האינטרנט שלך. המדריך הזה הוא רק הקדמה לאיזון עומסים עם HAProxy, שמסוגל להרבה יותר ממה שניתן לכסות במדריך ההגדרה המהירה. אנו ממליצים להתנסות עם תצורות שונות באמצעות תיעוד נרחב, זמין ל-HAProxy, ולאחר מכן התחל לתכנן איזון עומסים עבור סביבת הייצור שלך.

על ידי שימוש במספר מארחים כדי להגן על שירות האינטרנט שלך עם מרווח ראש, מאזן העומס עצמו עדיין עשוי להוות נקודת כשל. אתה יכול לשפר עוד יותר את הזמינות הגבוהה על ידי התקנת IP צף בין מאזני עומסים מרובים. אתה יכול לברר על כך עוד אצלנו מאמר על כתובות IP צפות ב-UpCloud.

עוד על הקורס "מנהל לינוקס. וירטואליזציה ואשכולות"***

מקור: www.habr.com