HAproxy七层负载均衡介绍

1.什么HAproxy？

HAProxy是一个使用C语言编写的自由及开放源代码软件[1]，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。

包括 GitHub、Bitbucket[3]、Stack Overflow[4]、Reddit、Tumblr、Twitter[5][6]和 Tuenti[7]在内的知名网站，及亚马逊网络服务系统都使用了HAProxy。

2.相关概念

（1）代理相关

正向代理，反向代理

这里着重介绍一下正向代理和反向代理的区别

正向代理：

正向代理通过上面的图理解其实就是用户想从服务器拿资源数据，但是只能通过proxy服务器才能拿到，所以用户A只能去访问proxy服务器然后通过proxy服务器去服务器B拿数据，这种情况用户是明确知道你要访问的是谁，在我们生活中最典型的案例就是“翻墙“了，也是通过访问代理服务器最后访问外网的。

反向代理：

反向代理其实就是客户端去访问服务器时，他并不知道会访问哪一台，感觉就是客户端访问了Proxy一样，而实则就是当proxy关口拿到用户请求的时候会转发到代理服务器中的随机（算法）某一台。而在用户看来，他只是访问了Proxy服务器而已，典型的例子就是负载均衡了。

代理服务器，可以提供缓存功能加速客户端访问，同时可以对缓存数据进行有效性检查
内容路由：根据流量以及内容类型将请求转发至特定的服务器
转码器：支持压缩功能，将数据以压缩形式发送给客户端

（2）缓存的作用

减少访冗余内容传输
节省带宽，缓解网络瓶颈
降低了对原始服务器的请求压力
降低了传输延迟

（3）负载均衡集群：

四层：（前面讲过）
lvs, nginx(stream)，haproxy(mode tcp)
七层：
http: nginx(http, ngx_http_upstream_module), haproxy(mode http), httpd, ats, perlbal, pound...

（4）HAProxy功能

HAProxy是TCP / HTTP反向代理服务器，尤其适合于高可用性环境
可以针对HTTP请求添加cookie，进行路由后端服务器
可平衡负载至后端服务器，并支持持久连接
支持基于cookie进行调度
支持所有主服务器故障切换至备用服务器
支持专用端口实现监控服务
支持不影响现有连接情况下停止接受新连接请求
可以在双向添加，修改或删除HTTP报文首部
支持基于pattern实现连接请求的访问控制
通过特定的URI为授权用户提供详细的状态信息