前言

在以前的文章中,搭建了 mysql 的主从复制。但是如果数据库的从服务发生故障,那么 read 业务就会瘫痪

所以在此文中,我们探讨一个高可用的解决方案,当某一个从节点发生故障后,可以把 read 业务迅速切换到可用的数据库从服务器中

参考文献

Haproxy 教程文档:http://www.yunweipai.com/35237.html

演示架构图简版(思维导图):https://kdocs.cn/l/spPGtmcDDnOx

图示说明

前期准备,需要服务器4台

server1:做 haproxy 服务器,监控 mysql-slave 的状态,保障 slave 数据库的可用性
server2:做master主数据库服务器
server3:做slave从数据库服务器
server4:做slave从数据库服务器

haproxy 服务会根据 slave 数据库服务器的可用性选择服务

haproxy介绍与配置

haproxy介绍

HAProxy 是一个使用C语言编写的自由及开放源代码软件,其提供高可用性、负载均衡,以及基于 TCP 和 HTTP 的应用程序代理。

  • HAProxy 特别适用于那些负载特大的 web 站点,这些站点通常又需要会话保持或七层处理。
  • HAProxy 运行在当前的硬件上,完全可以支持数以万计的并发连接。并且它的运行模式使得它可以很简单安全的整合进您当前的架构中, 同时可以保护你的 web 服务器不被暴露到网络上。
  • HAProxy 实现了一种事件驱动,单一进程模型,此模型支持非常大的并发连接数。多进程或多线程模型受内存限制 、系统调度器限制以及无处不在的锁限制,很少能处理数千并发连接。事件驱动模型因为在有更好的资源和时间管理的用户空间 (User-Space) 实现所有这些任务,所以没有这些问题。此模型的弊端是,在多核系统上,这些程序通常扩展性较差。这就是为什么他们必须进行优化以使每个 CPU 时间片 Cycle 做更多的工作。
  • 相较与 Nginx,HAProxy 更专注与反向代理,因此它可以支持更多的选项,更精细的控制,更多的健康状态检测机制和负载均衡算法。
  • 包括 GitHub、Bitbucket、Stack Overflow、Reddit、Tumblr、Twitter 和 Tuenti 在内的知名网站,及亚马逊网络服务系统都使用了 HAProxy

Haproxy的特性

1. 可靠性与稳定性都非常出色,可与硬件级设备媲美。
2. 支持连接拒绝,可以用于防止 DDoS 攻击
3. 支持长连接、短连接和日志功能,可根据需要灵活配置
4. 路由 HTTP 请求到后端服务器,基于 cookie 作会话绑定;同时支持通过获取指定的 url 来检测后端服务器的状态
5. HAProxy 还拥有功能强大的 ACL 支持,可灵活配置路由功能,实现动静分离,在架构设计与实现上带来很大方便
6. 可支持四层和七层负载均衡,几乎能为所有服务常见的提供负载均衡功能
7. 拥有功能强大的后端服务器的状态监控 web 页面,可以实时了解设备的运行状态 ,还可实现设备上下线等简单操作。
8. 支持多种负载均衡调度算法,并且也支持 session 保持。
9. Haproxy 七层负载均衡模式下,负载均衡与客户端及后端的服务器会分别建立一次 TCP连接,而在四层负载均衡模式下(DR),仅建立一次 TCP 连接;七层负载均衡对负载均衡设备的要求更高,处理能力也低于四层负载均衡

haproxy 的配置文件由两部分组成

  1. 全局设定(global settings)
  2. 对代理的设定(proxies)

全局设定

global settings:主要用于定义 haproxy 进程管理安全及性能相关的参数

代理设定

proxies 共分为4段:defaults,frontend,backend,listen

proxies:代理相关的配置可以有如下几个配置端组成
defaults:为除了 global 以外的其它配置段提供默认参数,默认配置参数可由下一个 “defaults” 重新设定。
frontend:定义一系列监听的套接字,这些套接字可接受客户端请求并与之建立连接。
backend:定义 “后端” 服务器,前端代理服务器将会把客户端的请求调度至这些服务器。
listen:定义监听的套接字和后端的服务器。类似于将 frontend 和 backend 段放在一起
所有代理的名称只能使用大写字母、小写字母、数字、-(中线)、_(下划线)、.(点号)和:(冒号)。此外,ACL 名称会区分字母大小写。

配置文件详细介绍

global
    log 127.0.0.1 local0                                        # 定义全局的 syslog 服务器,最多可定义2个,格式:log <address> <facility> [max level [min level]]
    chroot /var/lib/haproxy                                     # 修改 haproxy 的工作目录至指定的目录并在放弃权限之前执行,保证haproxy的安全,使用配置文件默认值即可
    pidfile /var/run/haproxy.pid
    maxconn 10000                                               # 设定每个haproxy进程所接受的最大并发连接数,其等同于命令行选项“-n”;“ulimit -n”自动计算的结果正是参照此参数设定的;
    user haproxy                                                # 以指定的 user 运行haproxy,建议使用专用于运行 haproxy 的 user, 以免因权限问题带来风险;
    group haproxy                                               # 以指定的 group 运行haproxy,建议使用专用于运行 haproxy 的 group, 以免因权限问题带来风险;
    daemon                                                      # 让 haproxy 以守护进程的方式工作于后台,其等同于 “-D” 选项的功能, 当然,也可以在命令行中以 “-db” 选项将其禁用;
    ulimit-n 100000                                             # 设定每进程所能够打开的最大文件描述符数目,默认情况下其会自动进行计算,因此不推荐修改此选项;Linux默认单进程打开文件数为1024个
    stats socket /var/lib/haproxy/stats level admin process 1   # 开启一个 socket 管理接口
    nbproc 12                                                   # 指定启动的 haproxy 进程个数,只能用于守护进程模式的 haproxy;默认只启动一个进程,
    cpu-map 1 0                                                 # 绑定 cpu,和 nbproc 数量相对。进程号从1开始,cpu 核数从0开始;

defaults
    log global
    option tcplog                                               # 启用日志记录;tcplog 请求;
    option dontlognull                                          # 日志中将不会记录空连接;
    retries 3                                                   # 定义连接后端服务器的失败重连次数
    timeout connect 2s                                          # 定义 haproxy 将客户端请求转发至后端服务器所等待的超时时长
    timeout client 3600s                                        # 客户端非活动状态的超时时长
    timeout server 3600s                                        # 客户端与服务器端建立连接后,等待服务器端的超时时长
    maxconn 10000                                               # 默认和前段的最大连接数,但不能超过 global 中的 maxconn 限制数

listen admin_stats                                              # 开启一个统计报告服务
    bind *:1080                                                 # 监听1080端口
    mode http                                                   # 基于http协议
    maxconn 10
    stats refresh 10s                                           # 统计页面自动刷新时间间隔
    stats uri /haproxy                                          # url 地址
    stats realm Haproxy                                         # 统计页面密码框上提示文本
    stats auth admin:admin                                      # 账号:密码
    stats hide-version                                          # 隐藏统计报告版本信息
    stats admin if TRUE                                         # 在制定条件下开启admin 功能

frontend haproxy                                                # 前端应用
    bind *:40000                                                # 端口
    mode tcp                                                    # tcp 模式
    default_backend tidb                                        # 此前端对应的后端应用

backend tidb                                                    # 后端应用
    balance leastconn                                           # balance 基于最少连接数
    mode tcp                                                    # tcp 模式
    # acl internal_networks src 192.168.0.0/16 172.16.0.0/12 10.0.0.0/8 127.0.0.1  定义一条ACL,ACL是根据数据包的指定属性以指定表达式计算出的true/false值。
    # tcp-request content reject if ! internal_networks
    # option mysql-check user haproxy post-41
    server tidb1 10.0.1.4:4000 check                            # 后端应用地址,代理将会将对应客户端的请求转发至这些服务器。
    server tidb2 10.0.1.10:4000 check

Haproxy 搭建

服务器名称 IP 操作系统 安装服务
Mysql-Master 192.168.29.105 CentOS7.1 mysql
Mysql-Slave1 192.168.29.106 CentOS7.1 mysql
Mysql-Slave2 192.168.29.107 CentOS7.1 mysql
Haproxy 192.168.29.108 Centos7.1 haproxy

1、建立mysql主从复制

首先要对于,mysql 的 master 和 slave 建立主从复制关系

此处略去 。 。 。

2、安装 haproxy 软件

2.1、yum 安装

yum install -y haproxy

2.2、配置haproxy配置文件,目录:/etc/haproxy/haproxy.cfg

global
    log         127.0.0.1 local2
    chroot      /var/lib/haproxy
    pidfile     /var/run/haproxy.pid
    maxconn     4000
    user        haproxy
    group       haproxy
    daemon
    stats socket /var/lib/haproxy/stats

defaults
    mode                   tcp
    log                     global
    option                  tcplog
    option                  dontlognull
    option http-server-close
    option                  redispatch
    retries                 3
    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                 3000

frontend    mysql
    bind        0.0.0.0:3307
    mode       tcp
    log             global
    default_backend         mysql_server

backend     mysql_server
    balance     roundrobin
    # 配置 mysql 从节点服务
    server  mysql1 192.168.199.106:3306 check inter 5s rise 2 fall 3
    server  mysql2 192.168.199.107:3306 check inter 5s rise 2 fall 3

# 可视化面板配置
listen stats
    mode http
    bind 0.0.0.0:1080
    stats enable
    stats hide-version
    stats uri /haproxyadmin?stats
    stats realm Haproxy\ Statistics
    stats auth admin:admin
    stats admin if TRUE

2.3、启动haproxy负载均衡

./usr/sbin/haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg