基于 CentOS 7 的 HAProxy 负载均衡搭建指南

背景介绍：为什么选择 HAProxy 构建负载均衡架构？

在高并发 Web 服务场景中，单台服务器的性能瓶颈和单点故障问题是系统稳定性的最大威胁。传统的单节点部署无法满足高可用、高并发的业务需求，而负载均衡技术通过将流量分发到多台后端服务器，既能提升系统处理能力，又能实现故障自动切换，是构建高可用架构的核心环节。

HAProxy 作为一款开源的负载均衡器，相比其他方案（如 Nginx）具有独特优势：它同时支持四层（TCP 协议）和七层（HTTP/HTTPS 协议）负载均衡，内置强大的健康检查机制、会话保持功能和可视化监控面板，且资源占用低、并发性能优异，被 GitHub、Stack Overflow 等大型平台广泛采用。对于中小型企业或入门级实战场景，HAProxy 是兼顾功能、性能和易用性的最佳选择。

本文将从零开始，在 CentOS 7 系统上独立部署一套完整的 HAProxy 负载均衡集群，无需依赖其他代理工具，帮助你快速掌握高可用 Web 服务分发的核心配置与运维技巧。

核心关键词解释

HAProxy：一款开源的高性能负载均衡器与反向代理软件，支持四层（TCP）和七层（HTTP）协议，具备健康检查、会话保持、监控面板等功能；
四层负载均衡（Layer 4）：基于 TCP/UDP 协议端口转发流量，不解析应用层内容，适用于数据库、邮件等非 HTTP 服务；
七层负载均衡（Layer 7）：基于 HTTP/HTTPS 协议内容（如 URL、Cookie、请求头）转发流量，支持更精细化的路由规则；
健康检查：HAProxy 定期探测后端服务器状态，自动剔除故障节点，保障服务可用性；
会话保持（Sticky Session）：通过 Cookie、IP 哈希等方式，让同一客户端请求始终转发到同一台后端服务器，适用于有状态服务（如用户登录）；
轮询算法（Round Robin）：默认的负载均衡策略，将请求按顺序轮流分发到后端服务器，适用于服务器性能一致的场景；
监控面板（Stats Page）：HAProxy 内置的 Web 监控界面，实时展示后端节点状态、连接数、请求量等关键指标；
SSL 终止（SSL Termination）：HAProxy 作为客户端与后端服务器的中间层，负责解密 HTTPS 请求，后端服务器只需处理 HTTP 请求，降低后端性能消耗。

环境：CentOS 7 + HAProxy 1.8+

适用场景：Web 高可用架构、API 网关、负载均衡入门实战

在构建高可用 Web 服务架构时，负载均衡器是保障系统稳定性、可扩展性和容错能力的核心组件。相比内核级的 LVS，HAProxy 是一款功能强大、配置灵活的应用层（Layer 7）与传输层（Layer 4）负载均衡器，广泛应用于 GitHub、Stack Overflow、阿里云等大型平台。

本文将带你从零开始，在 CentOS 7 系统上独立部署一套完整的 HAProxy 负载均衡集群，无需任何前置 Nginx 或其他代理依赖，手把手教你实现高可用 Web 服务分发。

一、为什么选择 HAProxy？

特性	说明
✅ 开源免费	社区活跃，文档丰富，无商业授权成本
✅ 高性能	单机可支撑数万并发连接，资源占用低
✅ 支持 Layer 4/7	可基于 TCP 协议（如数据库）或 HTTP 内容（如 URL、Cookie）路由
✅ 健康检查	自动探测后端服务器存活状态，故障节点自动剔除
✅ 会话保持	支持 Cookie、Source IP 等多种粘性会话策略，满足状态化服务需求
✅ 统计页面	内置 Web 监控面板，实时查看连接数、后端状态等关键指标

💡 HAProxy 是反向代理与负载均衡领域的 "瑞士军刀"，既适合中小型 Web 架构快速部署，也能通过扩展配置支撑大型企业级应用。

二、实验环境规划

本次搭建需 3 台 CentOS 7 服务器，为简化网络配置，HAProxy 负载均衡器公私网 IP 统一为同一地址，具体规划如下：

主机角色	主机名	操作系统	IP 地址
HAProxy 负载均衡器	haproxy-lb	CentOS 7	虚拟 IP（公私网一致）：10.0.0.1
后端 Web 服务器 1	web1	CentOS 7	内网 IP：10.0.0.2
后端 Web 服务器 2	web2	CentOS 7	内网 IP：10.0.0.3

📌 前提假设：所有服务器已安装并启动 Web 服务（如 Apache/Nginx），访问 http://服务器IP 可返回对应标识页面（web1 返回 <h1>Welcome to web1</h1>，web2 返回 <h1>Welcome to web2</h1>）。

三、步骤 1：准备后端 Web 服务器

若尚未部署 Web 服务，需在 web1（10.0.0.2）和 web2（10.0.0.3）上分别搭建简单 Web 页面（以 Apache 为例），确保后端服务可正常访问。

1. 在 web1（10.0.0.2）上执行

bash

复制代码

# 安装 Apache 服务（从 CentOS 官方 YUM 源获取）
yum install -y httpd

# 创建 Web 首页（标识 web1，便于测试时区分节点）
echo "<h1>Welcome to web1</h1>" > /var/www/html/index.html

# 启动 Apache 并设置开机自启（确保服务器重启后服务自动运行）
systemctl start httpd
systemctl enable httpd

2. 在 web2（10.0.0.3）上执行

仅需将 Web 首页内容改为 Welcome to web2，其余命令与 web1 一致：

bash

复制代码

yum install -y httpd
echo "<h1>Welcome to web2</h1>" > /var/www/html/index.html
systemctl start httpd
systemctl enable httpd

3. 配置防火墙并验证

为确保 HAProxy 能正常访问后端服务，需在两台 Web 服务器上放行 80 端口：

bash

复制代码

# 永久开放 HTTP 服务（80 端口）并重载防火墙规则
firewall-cmd --permanent --add-service=http
firewall-cmd --reload

# 验证 Web 服务（在 HAProxy 服务器或其他内网机器上执行）
curl http://10.0.0.2  # 应返回 web1 页面（<h1>Welcome to web1</h1>）
curl http://10.0.0.3  # 应返回 web2 页面（<h1>Welcome to web2</h1>）

四、步骤 2：在 HAProxy 服务器上安装 HAProxy

HAProxy 服务器（10.0.0.1）是负载均衡的核心，需先完成软件安装与基础启动配置。

1. 安装 HAProxy

CentOS 7 默认 YUM 源已包含 HAProxy 1.8+ 版本，可直接安装：

bash

复制代码

yum install -y haproxy

💡 如需安装更新版本（如 2.x），可先启用 EPEL 源（yum install -y epel-release）后再执行安装命令，1.8+ 版本已能满足大多数中小型架构需求。

2. 启动并设置开机自启

bash

复制代码

# 启动 HAProxy 服务
systemctl start haproxy

# 设置开机自启（避免服务器重启后服务未启动）
systemctl enable haproxy

# 验证服务状态（输出 active (running) 表示正常）
systemctl status haproxy

⚠️ 注意：此时 HAProxy 使用默认配置文件（仅监听空端口，无实际功能），尚未绑定后端服务，需后续修改配置实现负载均衡功能。

五、步骤 3：配置 HAProxy 负载均衡规则

HAProxy 的核心功能通过配置文件实现，需编辑主配置文件 /etc/haproxy/haproxy.cfg，定义前端监听、后端服务器组及监控面板。

1. 编辑配置文件

bash

复制代码

vi /etc/haproxy/haproxy.cfg

清空或注释原有默认内容，替换为以下配置（IP 已适配 10.0.0.X 网段）：

cfg

复制代码

#---------------------------------------------------------------------
# Global settings：全局配置（进程、日志、权限等）
#---------------------------------------------------------------------
global
    log         127.0.0.1 local2  # 日志输出到本地 rsyslog 的 local2 设备（需后续配置 rsyslog）
    chroot      /var/lib/haproxy   # 切换根目录（增强安全性，限制 HAProxy 进程访问范围）
    pidfile     /var/run/haproxy.pid  # PID 文件路径（记录 HAProxy 主进程 ID）
    maxconn     4000               # 单个 HAProxy 进程最大并发连接数（根据服务器性能调整）
    user        haproxy            # 运行 HAProxy 的用户（安装时自动创建）
    group       haproxy            # 运行 HAProxy 的用户组
    daemon                          # 以守护进程模式运行（后台运行）

    # 关闭 SSL/TLS 低安全参数警告（可选，避免日志冗余）
    tune.ssl.default-dh-param 2048

#---------------------------------------------------------------------
# Default settings：默认配置（适用于所有前端/后端）
#---------------------------------------------------------------------
defaults
    mode                    http  # 默认工作模式：HTTP（Layer 7），可改为 tcp（Layer 4）
    log                     global  # 继承全局日志配置
    option                  httplog  # 记录 HTTP 详细日志（如请求方法、URL、状态码）
    option                  dontlognull  # 不记录空连接日志（减少日志冗余）
    option http-server-close  # 关闭客户端连接后，主动关闭与后端的连接（释放资源）
    option forwardfor       except 127.0.0.0/8  # 向后端传递客户端真实 IP（X-Forwarded-For 请求头）
    option                  redispatch  # 后端节点故障时，重新分配请求到其他节点（避免请求失败）
    retries                 3  # 后端连接失败重试次数（超过次数则标记节点为 DOWN）
    timeout http-request    10s  # 接收 HTTP 请求头的超时时间（防止客户端慢请求）
    timeout queue           1m   # 请求在队列中的最大等待时间（队列满则拒绝请求）
    timeout connect         10s  # 与后端服务器建立连接的超时时间
    timeout client          1m   # 客户端连接的超时时间（无数据交互则断开）
    timeout server          1m   # 后端服务器响应的超时时间
    timeout http-keep-alive 10s  # HTTP 长连接超时时间
    timeout check           10s  # 后端健康检查的超时时间
    maxconn                 3000  # 每个前端/后端的最大并发连接数

#---------------------------------------------------------------------
# Frontend：前端配置（接收客户端请求）
#---------------------------------------------------------------------
frontend http_front
    bind *:80  # 监听所有网卡的 80 端口（HTTP 服务入口）
    default_backend http_back  # 未匹配其他规则时，将请求转发到 http_back 后端组

#---------------------------------------------------------------------
# Backend：后端配置（定义后端服务器组与负载策略）
#---------------------------------------------------------------------
backend http_back
    balance roundrobin  # 负载均衡算法：轮询（roundrobin），其他可选：leastconn（最小连接）
    server web1 10.0.0.2:80 check  # 后端服务器 1：IP+端口，check 启用健康检查
    server web2 10.0.0.3:80 check  # 后端服务器 2：IP+端口，check 启用健康检查

#---------------------------------------------------------------------
# Stats：监控面板配置（可选但推荐，实时查看集群状态）
#---------------------------------------------------------------------
listen stats
    bind *:8080  # 监听 8080 端口用于访问监控面板
    stats enable  # 启用监控面板功能
    stats uri /stats  # 访问路径：http://VIP:8080/stats
    stats refresh 30s  # 面板自动刷新时间（30 秒）
    stats auth admin:password  # 访问面板的用户名和密码（生产环境需修改为强密码）
    stats admin if TRUE  # 允许管理员在面板中手动操作后端节点状态（如禁用节点）

2. 配置说明

配置模块	核心作用
frontend http_front	监听 80 端口，接收所有客户端的 HTTP 请求，是流量入口
backend http_back	定义后端服务器列表（web1 和 web2），使用轮询算法分发请求，`check` 关键字启用健康检查（每秒探测一次后端节点是否存活）
listen stats	开启 Web 监控面板，通过 `http://10.0.0.1:8080/stats` 访问，需输入用户名 `admin` 和密码 `password`

🔐 安全提示：生产环境中务必修改 stats auth 后的用户名和密码（如 admin:StrongPass@2025），避免未授权访问监控面板。

六、步骤 4：验证配置并重载服务

配置文件修改后，需先检查语法正确性，再重载服务使配置生效，避免因配置错误导致服务异常。

1. 检查配置文件语法

bash

复制代码

haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -c

若输出 Configuration file is valid，表示配置文件无语法错误；若有报错，需根据提示修正（如括号不匹配、IP 错误、端口冲突等）。

2. 重载 HAProxy 服务

bash

复制代码

# 重载服务（不中断现有连接，推荐生产环境使用）
systemctl reload haproxy

# 首次配置或重大修改时，可重启服务确保配置完全生效
systemctl restart haproxy

# 再次验证服务状态（输出 active (running) 表示正常）
systemctl status haproxy

七、步骤 5：测试负载均衡效果

配置完成后，需从本地和外部两个维度测试负载均衡是否正常，同时验证健康检查功能。

1. 本地测试（在 HAProxy 服务器上执行）

通过循环请求 localhost（即 10.0.0.1），观察返回结果是否交替显示 web1 和 web2 页面：

bash

复制代码

# 循环请求 10 次，测试轮询效果
for i in {1..10}; do
  curl -s http://localhost
done

预期输出（轮询交替）：

plaintext

复制代码

<h1>Welcome to web1</h1>
<h1>Welcome to web2</h1>
<h1>Welcome to web1</h1>
<h1>Welcome to web2</h1>
...

2. 外部访问测试

在浏览器或其他局域网机器上访问 http://10.0.0.1，多次刷新页面，观察页面内容是否在 web1 和 web2 之间切换（若浏览器缓存影响，可开启无痕模式测试）。

3. 查看 HAProxy 监控面板

访问 http://10.0.0.1:8080/stats，输入用户名 admin 和密码 password，即可看到实时监控数据：

后端节点状态（Status 列显示 UP 表示正常，DOWN 表示故障）；
每个节点的连接数（Curr Conns）、请求总数（Total Conns）；
健康检查结果（Check Status 列显示 L7OK 表示 HTTP 检查正常）。

✅ 健康检查验证：手动停止 web1 的 Apache 服务（systemctl stop httpd），等待 10 秒后刷新监控面板，会发现 web1 状态变为 DOWN，HAProxy 会自动将所有请求转发到 web2；重启 web1 服务（systemctl start httpd）后，状态会恢复为 UP，流量重新轮询分发。

八、高级功能扩展（可选）

根据实际业务需求，HAProxy 可扩展会话保持、HTTPS 终止等高级功能，以下为常用场景配置示例。

1. 会话保持（Sticky Session）

若业务需要用户始终访问同一台后端服务器（如用户登录状态存储在后端节点），可启用基于 Cookie 的粘性会话，在 backend http_back 中添加 Cookie 配置：

cfg

复制代码

backend http_back
    balance roundrobin
    cookie SERVERID insert indirect nocache  # 插入 Cookie 标识后端节点（Cookie 名：SERVERID）
    server web1 10.0.0.2:80 check cookie s1  # 为 web1 分配 Cookie 值 s1
    server web2 10.0.0.3:80 check cookie s2  # 为 web2 分配 Cookie 值 s2

配置后，客户端首次访问会收到 SERVERID=s1 或 s2 的 Cookie，后续请求会根据 Cookie 转发到同一节点。

2. HTTPS 支持（SSL Termination）

HAProxy 可作为 SSL 终止节点，客户端与 HAProxy 之间走 HTTPS，HAProxy 与后端之间走 HTTP（减少后端服务器 SSL 解密压力），需先准备 SSL 证书（如 Let's Encrypt 免费证书），再添加前端配置：

cfg

复制代码

# 新增 HTTPS 前端（监听 443 端口）
frontend https_front
    bind *:443 ssl crt /etc/ssl/private/site.pem  # SSL 证书路径（包含私钥和证书链）
    default_backend http_back  # 转发到现有后端组

# 原有 HTTP 前端可保留，或添加 80 转 443 重定向（可选）
frontend http_front
    bind *:80
    redirect scheme https code 301 if !{ ssl_fc }  # HTTP 请求自动重定向到 HTTPS

其中 /etc/ssl/private/site.pem 为 SSL 证书文件路径，需将证书文件上传到对应目录并设置权限（chmod 600 /etc/ssl/private/site.pem）。

3. 日志记录优化

HAProxy 日志默认输出到 /var/log/messages，需配置 rsyslog 单独存储 HAProxy 日志，便于问题排查：

bash

复制代码

# 在 rsyslog 配置中添加 HAProxy 日志规则（指定日志存储路径）
echo 'local2.* /var/log/haproxy.log' >> /etc/rsyslog.conf

# 重启 rsyslog 服务生效
systemctl restart rsyslog

# 查看 HAProxy 日志（实时查看）
tail -f /var/log/haproxy.log

日志中会包含客户端 IP、请求 URL、后端节点、响应状态码等信息，便于分析请求链路和故障原因。

九、常见问题排查

在部署过程中，若遇到访问异常或负载不均，可按以下思路排查：

问题现象	排查方向
访问 `http://10.0.0.1` 无响应	1. 检查 HAProxy 服务是否正常运行（`systemctl status haproxy`）；2. 检查 HAProxy 服务器防火墙是否开放 80/8080 端口（`firewall-cmd --list-ports`）；3. 检查安全组（若为云服务器）是否放行 80/8080 端口。
只有一台后端服务器响应	1. 查看监控面板（`http://10.0.0.1:8080/stats`），确认另一台节点状态是否为 `DOWN`；2. 登录故障节点，检查 Web 服务是否正常（`systemctl status httpd`）；3. 在 HAProxy 服务器上测试故障节点连通性（`curl http://10.0.0.2`）。
HAProxy 启动失败	1. 执行 `haproxy -c -f /etc/haproxy/haproxy.cfg` 检查配置文件语法；2. 查看系统日志（`journalctl -u haproxy`），定位具体错误原因（如端口被占用、证书路径错误等）；3. 检查端口是否被占用（`netstat -tulpn	grep 80`或`ss -tulpn	grep 80`），若被占用需修改配置文件中的端口。
健康检查显示后端节点 DOWN，但实际服务正常	1. 检查 HAProxy 与后端节点的网络连通性（`ping 10.0.0.2`）；2. 确认后端节点防火墙是否允许 HAProxy 的健康检查请求（默认从 HAProxy 内网 IP 发起）；3. 检查健康检查配置是否与后端服务匹配（如后端用 HTTPS 但健康检查未配置 SSL）；4. 在 HAProxy 服务器上手动模拟健康检查（`curl -I http://10.0.0.2`），查看是否返回 2xx/3xx 状态码（HAProxy 默认认为非 2xx/3xx 为不健康）。
监控面板无法访问	1. 检查 `listen stats` 配置中的端口是否被占用或未开放（`firewall-cmd --list-ports	grep 8080`）；<br>2. 确认用户名密码是否正确（配置文件中` stats auth `后的内容）；<br>3. 检查 HAProxy 日志（`/var/log/haproxy.log`）是否有认证失败或访问被拒的记录。

十、总结

本文完整演示了在 CentOS 7 系统上从零搭建 HAProxy 负载均衡集群的全过程，实现了以下核心功能：

✅ 基于轮询算法的请求自动分发，均衡后端服务器负载；
✅ 实时健康检查与故障隔离，确保服务可用性；
✅ 可视化监控面板，实时掌握集群运行状态；
✅ 灵活扩展会话保持、HTTPS 等高级功能，满足多样化业务需求。

HAProxy 凭借其高性能、高灵活性和丰富的功能，成为现代 Web 架构中负载均衡的首选方案之一。掌握其配置与运维，对构建高可用、可扩展的服务架构至关重要。

下一步建议

高可用架构：结合 Keepalived 实现 HAProxy 主备切换，避免负载均衡器单点故障；
HTTPS 自动化：集成 Let's Encrypt 证书与 ACME 工具（如 Certbot），实现 SSL 证书自动申请与续签；
监控告警：部署 Prometheus + HAProxy Exporter + Grafana，监控连接数、响应时间等指标，并配置告警机制；
高级路由 ：学习基于 URL 路径（如 /api 转发到 API 服务器，/static 转发到静态资源服务器）或域名的精细化路由配置。

总结

本文从环境准备到高级扩展，完整覆盖了 HAProxy 负载均衡集群的搭建与运维核心：

基础部署：通过简单配置即可实现 HTTP 流量分发，支持轮询算法和健康检查；
核心功能：内置监控面板实时掌握集群状态，故障节点自动剔除保障服务可用；
高级扩展：支持会话保持、HTTPS 终止等功能，适配复杂业务场景；
问题排查：提供常见故障的排查思路，降低运维难度。

掌握 HAProxy 不仅能解决服务负载问题，更是构建高可用 Web 架构的关键一步，适合进一步学习与生产实践。