一、负载均衡基础
1. 什么是负载均衡
简单来讲就是把用户的请求 "分摊" 给多台后端服务器，避免单台服务器扛不住压力，提升并发能力和服务可用性，还能隐藏后端服务器 IP，更加安全。
2. 负载均衡类型
- 硬件：F5、深信服 AD-1000 等（企业用得多）
- 四层 vs 七层 ：
- 四层：基于 IP + 端口转发，像 LVS，速度快，不解析报文内容；
- 七层：基于应用层信息（URL、Cookie、请求头）转发，像 HAProxy、Nginx，功能更灵活，能做会话保持、动静分离。
二、HAProxy 核心认知
HAProxy 是法国大佬用 C 写的开源负载均衡器，主打高并发、高性能，支持 TCP（四层）和 HTTP（七层）代理，是企业里和 Nginx 并列的主流选择。我们实验用的是 2.4 版本，属于长期支持分支。
它的配置文件haproxy.cfg就分两大块：
- global：全局配置，管进程、连接数、日志这些 "全局参数"；
- proxies：代理配置，包含 defaults（默认模板）、frontend（前端监听）、backend（后端服务器组）、listen（前后端合并，实验常用）。
三、HAProxy 核心配置
1. 基础配置框架
bash
#安装软件包：haproxy ~]# dnf install haproxy -y
#下载地址：https://github.com/haproxy/wiki/wiki/Packages
#查看版本：
[root@haproxy ~]# haproxy -v
HAProxy version 2.4.22-f8e3218 2023/02/14 - https://haproxy.org/
Status: long-term supported branch - will stop receiving fixes around Q2 2026.
Known bugs: http://www.haproxy.org/bugs/bugs-2.4.22.html
Running on: Linux 5.14.0-427.13.1.el9_4.x86_64 #1 SMP PREEMPT_DYNAMIC Wed Apr 10 10:29:16 EDT 2024 x86_64
#多进程和socket文件配置如下：
haproxy ~]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
...上面内容省略...
global
log 127.0.0.1 local2
chroot /var/lib/haproxy
pidfile /var/run/haproxy.pid
maxconn 100000
user haproxy
group haproxy
daemon
# turn on stats unix socket
stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock1 mode 600 level admin process 1 #启用多个sock文件
stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock2 mode 600 level admin process 2
nbproc 2 #启用多进程
cpu-map 1 0 #进程和cpu核心绑定防止cpu抖动从而减少系统资源消耗
cpu-map 2 1 #2 表示第二个进程，1表示第二个cpu核心
#查看多进程信息
haproxy haproxy]# pstree -p | grep haproxy
|-haproxy(4816)-+-haproxy(4820)
| `-haproxy(4821)
#启用多线程
haproxy ~]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
...上面内容省略...
log 127.0.0.1 local2
chroot /var/lib/haproxy
pidfile /var/run/haproxy.pid
maxconn 100000
user haproxy
group haproxy
daemon
# turn on stats unix socket
stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock1 mode 600 level admin process 1 #启用多个sock文件
stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock2 mode 600 level admin process 2
#nbproc 2
#cpu-map 1 0
#cpu-map 2 1
nbthread 2 #启用多线程2. 调度算法
分静态 和动态，重点记这几个：
| 算法 | 类型 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| static-rr | 静态 | 按权重轮询，不支持动态改权重 | 会话共享的 Web 集群 |
| roundrobin | 动态 | 按权重轮询，支持动态改权重、慢启动 | 默认首选，大部分 Web 场景 |
| leastconn | 动态 | 优先调度连接数少的服务器 | 长连接（如 MySQL） |
| source | 动静结合 | 基于客户端 IP 哈希，固定转发 | 无需 Cookie 的会话保持 |
3. 常用高级功能
（1）会话保持（基于 Cookie）
解决同一用户请求被分发到不同服务器导致的会话丢失问题：
bash
listen web_server
# 新增Cookie配置
cookie WEBCOOKIE insert nocache indirect
server rs1 192.168.0.101:80 cookie web1 check
server rs2 192.168.0.102:80 cookie web2 check（2）状态页（监控必备）
能通过浏览器看 HAProxy 和后端服务器状态，排错方便：
bash
listen haproxy_stats
bind 0.0.0.0:8888
mode http
stats enable
stats uri /status # 访问路径
stats auth lee:lee # 账号密码（3）IP 透传（日志记录真实 IP）
七层代理下，后端服务器默认只能看到 HAProxy 的 IP，需要配置透传：
bash
# HAProxy端加一行
option forwardfor except 127.0.0.0/8
# Nginx端修改日志格式，添加$http_x_forwarded_for
log_format main '$http_x_forwarded_for - $remote_user [$time_local] "$request"';（4）ACL 访问控制（灵活转发 / 拦截）
ACL 就是 "条件判断"，能根据域名、IP、URL、浏览器类型做不同处理，比如动静分离：
bash
frontend web_front
bind *:80
mode http
# 定义ACL：静态资源(图片、CSS)、动态资源(PHP)
acl static_file path_end -i .jpg .png .css .js
acl php_file path_end -i .php
# 匹配ACL转发到对应后端
use_backend static_rs if static_file
use_backend php_rs if php_file
default_backend default_rs
backend static_rs
server rs1 192.168.0.101:80 check
backend php_rs
server rs2 192.168.0.102:80 check二、HAProxy 安装与核心参数配置
1、核心安装步骤
- 安装：在双网卡的 HAProxy 调度器上直接用
dnf安装，一键启用服务
bash
dnf install haproxy.x86_64 -y
systemctl enable --now haproxy # 开机自启+立即启动2、最基础的负载均衡配置（两种写法）
1. 前后端分离（frontend+backend）
bash
frontend webcluster # 前端监听配置
bind *:80 # 监听所有网卡的80端口
mode http # 七层HTTP模式
use_backend webserver-80 # 调用后端服务器组
backend webserver-80 # 后端服务器组
# 定义后端服务器，开启健康检查（inter间隔3s，fall失败3次下线，rise成功5次上线）
server web1 192.168.0.10:80 check inter 3s fall 3 rise 5
server web2 192.168.0.20:80 check inter 3s fall 3 rise 52. 合并写法（listen，生产常用）
bash
frontend webcluster # 前端监听配置
bind *:80 # 监听所有网卡的80端口
mode http # 七层HTTP模式
use_backend webserver-80 # 调用后端服务器组
backend webserver-80 # 后端服务器组
# 定义后端服务器，开启健康检查（inter间隔3s，fall失败3次下线，rise成功5次上线）
server web1 192.168.0.10:80 check inter 3s fall 3 rise 5
server web2 192.168.0.20:80 check inter 3s fall 3 rise 5三、HAProxy 实验环境搭建总结
一、实验环境拓扑核心
| 主机角色 | 网卡配置 | IP 地址 | 核心功能 |
|---|---|---|---|
| HAProxy 调度器 | eth0（外网）、eth1（内网） | 172.25.254.100/24、192.168.0.100/24 | 接收外网请求，转发到内网 Web 服务器 |
| WebServer1 | eth0（内网） | 192.168.0.10/24 | 提供 Web 服务，返回专属标识 |
| WebServer2 | eth0（内网） | 192.168.0.20/24 | 提供 Web 服务，返回专属标识 |
二、各主机核心配置步骤
1. HAProxy 调度器（关键：双网卡 + 路由转发）
（1）网卡配置
用vmset.sh脚本快速配置双网卡，注意内网网卡（eth1）加norouter避免自动生成默认路由：
bash
# 外网网卡（eth0）：对外提供VIP访问
vmset.sh eth0 172.25.254.100 haproxy
# 内网网卡（eth1）：连接后端Web服务器，norouter表示不设置默认路由
vmset.sh eth1 192.168.0.100 haproxy norouter（2）开启内核路由转发（必配）
HAProxy 需要转发外网请求到内网，必须开启 IP 转发：
bash
echo net.ipv4.ip_forward=1 > /etc/sysctl.conf # 永久生效
sysctl -p # 立即生效，验证：输出net.ipv4.ip_forward = 12. 后端 Web 服务器（WebServer1/2，配置完全一致）
（1）网卡配置
仅配置内网 IP，加norouter避免和调度器路由冲突：
bash
# WebServer1
vmset.sh eth0 192.168.0.10 webserver1 noroute
# WebServer2
vmset.sh eth0 192.168.0.20 webserver2 noroute（2）部署 Web 服务（Apache/httpd）
一键安装并配置专属页面，确保两台服务器返回内容可区分：
bash
# 安装httpd
dnf install httpd -y
# 写入专属标识页面（核心：区分不同服务器）
# WebServer1
echo webserver1 - 192.168.0.10 > /var/www/html/index.html
# WebServer2
echo webserver2 - 192.168.0.20 > /var/www/html/index.html
# 启动并开机自启httpd
systemctl enable --now httpd三、环境验证（核心：网络连通性）
1. 基础连通性验证（HAProxy 主机执行）
确保 HAProxy 能访问两台后端 Web 服务器，这是负载均衡的前提：
bash
curl 192.168.0.10 # 应返回：webserver1 - 192.168.0.10
curl 192.168.0.20 # 应返回：webserver2 - 192.168.0.202. 验证要点说明
如果访问失败：
1.网卡IP是否配置正确（ip a）
2.防火墙是否关闭（systemctl stop firewalld）
3.Web服务器是否启动（systemctl status httpd）
HAProxy 加权轮询（static-rr）配置与热更新
bash
[root@haproxy ~]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
listen webcluster
bind *:80
balance static-rr
server haha 192.168.0.10:80 check inter 3s fall 3 rise 5 weight 2
server hehe 192.168.0.20:80 check inter 3s fall 3 rise 5 weight 1
[root@haproxy ~]# systemctl restart haproxy.service
#测试
[Administrator.DESKTOP-VJ307M3] ➤ for i in {1..10}; do curl 172.25.254.100; done
webserver1 - 192.168.0.10
webserver1 - 192.168.0.10
webserver2 - 192.168.0.20
webserver1 - 192.168.0.10
webserver1 - 192.168.0.10
webserver2 - 192.168.0.20
webserver1 - 192.168.0.10
webserver1 - 192.168.0.10
webserver2 - 192.168.0.20
webserver1 - 192.168.0.10
#检测是否支持热更新
[root@haproxy ~]# echo "get weight webcluster/haha" | socat stdio /var/lib/haproxy/stats
2 (initial 2)
[root@haproxy ~]# echo "set weight webcluster/haha 1 " | socat stdio /var/lib/haproxy/stats Backend is using a static LB algorithm and only accepts weights '0%' and '100%'