Linux 7 生产环境安装 HaProxy

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前言

本文主要介绍如何在 Linux 环境中安装 HaProxy，适用于 CentOS、Debian、Ubuntu 等 Linux 发行版。

HaProxy 介绍

HaProxy 概述

HAProxy（High Availability Proxy）是一款开源、高性能的负载均衡器和代理服务器，广泛应用于 Web 服务、数据库等场景。其主要特点如下：

  • 高性能

    • 支持每秒处理数十万连接
    • 内存和 CPU 使用效率高

  • 多协议支持

    • HTTP / HTTPS（第 7 层）
    • TCP（第 4 层）
    • 支持同时代理多种协议

  • 高可用与容错

    • 支持热重启、主从 HA（高可用）配置
    • 支持会话保持（Stickiness）

  • 丰富的负载均衡算法

    • RoundRobin、Least Connections、Source IP Hash 等
    • 可灵活配置健康检查（Health Check）

  • 监控与统计

    • 内置统计页面
    • 支持 syslog 日志和第三方监控集成

  • 多线程、多进程支持（从 HAProxy 2.0 开始）

    • 支持单进程 + 单线程、单进程 + 多线程、多进程 + 单线程、多进程 + 多线程
    • 可以根据 CPU 核心优化性能

  • 典型的应用场景

    • Web 服务器的负载均衡（Tomcat、Apache 等）
    • 数据库代理（MySQL、PostgreSQL）
    • HTTPS/TCP 服务的反向代理

HaProxy 对比 Nginx

特性 HAProxyNginx
定位专业的高性能负载均衡器与代理服务器 Web 服务器 + 反向代理 + 负载均衡
主要协议支持 TCP（第 4 层）、HTTP/HTTPS（第 7 层）HTTP/HTTPS（第 7 层）、部分 TCP/UDP 支持（依赖 Stream 模块）
负载均衡算法 RoundRobin、Least Connections、Source IP Hash、URI Hash 等 RoundRobin、Least Connections、IP Hash
多进程 / 多线程单进程 / 多线程、多进程 / 多线程（从 2.0 版本开始支持）多进程 + 单线程（Worker 模式，多进程多 Worker）
健康检查内置灵活健康检查（TCP/HTTP）仅 HTTP 健康检查，需要配置 proxy_pass + health_check（Nginx Plus 支持更多）
性能特点极低延迟，适合高并发 TCP/HTTP 负载均衡高并发 HTTP 服务，静态资源处理优秀
会话保持支持会话保持（源 IP、Cookie 等）支持 IP Hash、Cookie 等
监控与统计内置统计页面，可集成 Prometheus 需第三方模块或 Nginx Plus 才有可视化监控
适用场景高并发 TCP/HTTP 负载均衡、数据库代理 Web 服务反向代理、静态文件服务、HTTP/HTTPS 负载均衡
配置复杂度配置文件直观但灵活性高，需要理解 TCP/HTTP 模式区别配置易用，HTTP/HTTPS 支持更丰富，模块化灵活

选择建议

  • 如果目标是高性能 TCP 或 HTTP 负载均衡，尤其是数据库代理，推荐 HAProxy。
  • 如果目标是 Web 服务器 + HTTP 反向代理 + 静态内容服务，或者已经有 Nginx 架构，使用 Nginx 更方便。

HAProxy 的进程和线程模型

HAProxy 从 2.0 版本开始支持多线程模式，但多进程模式与多线程模式有一些限制，需要注意：

配置模式 nbprocnbthread 描述注意事项
单进程 + 单线程 11 最基础模式，性能有限，适合低并发或测试环境简单稳定，几乎没有兼容问题
单进程 + 多线程 1> 1 利用多线程提升单进程的并发处理能力推荐 Systemd 环境下使用，避免启用 HaProxy 的　daemon　配置项
多进程 + 单线程 > 11 多进程模式，利用多核 CPU 每个进程独立，无法共享全局连接，Systemd 环境下通常不用 HaProxy 的　daemon　配置项
多进程 + 多线程 > 1> 1 每个进程内可启动多个线程仅在特定场景使用，配置复杂，很多功能受限制（如 stats socket 配置项）

  • nbproc 配置项：

    • 用于指定 HAProxy 启动的进程数，适合多核 CPU 利用。
    • Systemd 环境下建议配置 nbproc = 1，因为 Systemd 已经管理了 HaProxy 进程的生命周期。

  • nbthread 配置项：

    • 用于指定每个进程的线程数，多线程模式可以提高单进程的并发性能。
    • 必须搭配 nbproc ≥ 1 使用。
    • Systemd 环境下，推荐使用单进程 + 多线程模式，即 nbproc = 1 + nbthread > 1。

  • daemon 配置项：

    • 当 HAProxy 由 Systemd 管理时，不应该启用 daemon，否则可能导致 PID 和日志管理冲突。

  • 限制与注意事项：

    • 多线程模式下，每个线程共享全局配置和监听端口，可显著减少资源占用。
    • 多进程模式下，stats socket、pidfile、chroot 等功能需要额外注意权限和路径。

HaProxy 安装

版本说明

软件版本安装方式
HaProxy2.8.5源码编译安装

安装概述

安装说明路径
HaProxy 的安装路径/usr/local/sbin/haproxy
HaProxy 的配置文件/etc/haproxy/haproxy.cfg
HaProxy 的 PID 文件/var/lib/haproxy/haproxy.pid
HaProxy 的 Socket 文件/var/lib/haproxy/stats
HaProxy 的 Systemd 服务配置文件/usr/lib/systemd/system/haproxy.service

HaProxy 的安装方式

  • HaProxy 有两种安装方式，一种是通过 YUM 安装，另一种是通过源码编译安装。
  • YUM 安装：适合快速搭建、生产环境要求稳定版本、无需特定新功能的场景。
  • 源码安装：适合追求最新特性、高性能优化、或者需要自定义编译选项的场景。

安装步骤

编译安装

安装依赖软件包

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# CentOS系统安装软件包
# yum install -y gcc make pcre-devel openssl openssl-devel systemd-devel wget

# Debian、Ubuntu系统安装软件包
# apt install -y gcc make libpcre3-dev openssl libssl-dev libsystemd-dev wget

下载 HaProxy 源码包（官网下载地址）

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# 下载源码包
# wget https://www.haproxy.org/download/2.8/src/haproxy-2.8.5.tar.gz

下载 HaProxy 源码包

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# 解压源码包
# tar -xvf haproxy-2.8.5.tar.gz

编译源码与安装

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# 进入源码包的解压目录
# cd haproxy-2.8.5

# 编译源码
# make TARGET=linux-glibc \
     USE_OPENSSL=1 \
     USE_PCRE=1 \
     USE_SYSTEMD=1 \
     USE_ZLIB=1 \
     -j$(nproc)

# 安装
# make install

创建用户

创建 HaProxy 用户与用户组

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# 创建用户组
# groupadd --system haproxy

# 创建用户（禁止登录）
# sudo useradd --system --no-create-home --shell /sbin/nologin --gid haproxy haproxy

配置服务

配置 Systemd 管理 HaProxy 服务

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# 创建系统配置文件，添加以下配置内容
# vim /usr/lib/systemd/system/haproxy.service
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[Unit]
Description=HAProxy Load Balancer
After=network.target

[Service]
User=haproxy
Group=haproxy
LimitNOFILE=1048576
Environment="CONFIG=/etc/haproxy/haproxy.cfg" "PIDFILE=/var/lib/haproxy/haproxy.pid"
ExecStartPre=/usr/local/sbin/haproxy -f $CONFIG -c -q
ExecStart=/usr/local/sbin/haproxy -Ws -f $CONFIG -p $PIDFILE
ExecReload=/bin/kill -USR2 $MAINPID
KillMode=mixed
Type=notify

[Install]
WantedBy=multi-user.target

创建 HaProxy 的运行目录

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# 创建运行目录
# mkdir -p /var/lib/haproxy

# 更改运行目录的所有者
# chown -R haproxy:haproxy /var/lib/haproxy

# 设置运行目录的权限
# chmod 750 /var/lib/haproxy

创建 HaProxy 的配置目录

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# 创建配置目录
# mkdir -p /etc/haproxy

创建 HaProxy 的配置文件

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# 创建配置文件，添加以下配置内容
# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
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#---------------------------------------------------------------------
# Global settings
#---------------------------------------------------------------------
global
    # to have these messages end up in /var/log/haproxy.log you will
    # need to:
    # 1) configure syslog to accept network log events.  This is done
    #    by adding the '-r' option to the SYSLOGD_OPTIONS in
    #    /etc/sysconfig/syslog
    # 2) 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
    #
    log         127.0.0.1 local2
    
    # chroot      /var/lib/haproxy
    # pidfile     /var/run/haproxy.pid
    # user        haproxy
    # group       haproxy
    maxconn     4000
    nbthread    4
    # nbproc    1
    # daemon
       
    # turn on stats unix socket
    stats socket /var/lib/haproxy/stats

#---------------------------------------------------------------------
# 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 forwardfor       except 127.0.0.0/8
    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

#---------------------------------------------------------------------
# collection haproxy statistics message
#---------------------------------------------------------------------
listen stats
    bind                 *:1080
    stats auth           admin:admin
    stats refresh        5s
    stats realm          HAProxy\ Statistics
    stats uri            /admin?stats

HaProxy 配置文件的使用说明

配置项类型默认值说明
maxconn全局 / 前端 / 后端2000最大连接数，控制 HAProxy 可以同时处理的并发连接数。
nbthread全局1指定每个进程使用的线程数。多线程模式可提高单进程并发性能。
nbproc全局1指定 HAProxy 启动的进程数。多进程模式用于多核优化，但 Systemd 环境下不推荐与 daemon 配合使用。
daemon全局禁用是否后台运行。Systemd 管理时通常禁用，HAProxy 由 Systemd 控制前后台。
modedefaults/frontend/backendhttp连接模式，可选 http 或 tcp。
balancebackendroundrobin负载均衡算法，可选 roundrobin、leastconn、source 等。
stats authlisten 设置统计页面认证用户名和密码，例如 admin:admin。
stats refreshlisten10s统计页面刷新时间，单位秒。
stats realmlistenHTTP Basic Auth 的 realm 名称，显示在认证弹窗中。
stats urilisten/HaProxy 统计页面访问 URI，例如 /admin?stats。

Haproxy 的配置建议

  • maxconn + nbthread 可以提升单进程的并发性能。
  • 当使用 Systemd 管理 HaProxy 时，建议配置 nbproc = 1 + nbthread > 1 + 不启用 daemon，这是最稳定和高效的配置方式。

启动服务

设置开机自启动 HaProxy 服务

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# 更新系统配置
# systemctl daemon-reload

# 开机自启动HaProxy
# systemctl enable haproxy

立刻启动 HaProxy 服务

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# 启动HaProxy
# systemctl start haproxy

管理服务

管理 HaProxy 服务

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# 查看HaProxy的运行状态
# systemctl status haproxy

# 重启HaProxy
# systemctl restart haproxy

# 关闭HaProxy
# systemctl stop haproxy

当 HaProxy 的配置文件发生变更后，可以执行热加载（也叫平滑重载，不会中断现有连接），让配置文件生效

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# 热加载HaProxy配置文件
# systemctl reload haproxy

验证服务

浏览器通过 http://192.168.1.191:1080/admin?stats 访问 HaProxy 的统计页面，默认的登录用户名和密码是 admin / admin；如果可以正常访问（如下图所示），则说明 HaProxy 可以正常运行