总结haproxy各调度算法的实现方式及其应用场景

49 0 0

#HAProxy的调度算法分为静态和动态调度算法，但是有些算法可以根据参数在静态和动态算法中相互转换。官方文档：http://cbonte.github.io/haproxy-dconv/2.1/configuration.html#4-balance

#静态算法：
按照事先定义好的规则轮询公平调度，不关心后端服务器的当前负载、连接数和响应速度
等，且无法实时修改权重(只能为0和1,不支持其它值)，只能靠重启HAProxy生效。
对服务器动态权重和其它状态可以利用 socat工具进行调整，Socat 是 Linux 下的一个多功能的网络工具，名字来由是Socket CAT，相当于netCAT的增强版.Socat 的主要特点就是在两个数据流之间建立双向通道，且支持众多协议和链接方式。如 IP、TCP、 UDP、IPv6、Socket文件等
static-rr：基于权重的轮询调度，不支持运行时利用socat进行权重的动态调整(只支持0和1,不支持其它值)及后端服务器慢启动，其后端主机数量没有限制，相当于LVS中的 wrr
first：根据服务器在列表中的位置，自上而下进行调度，但是其只会当第一台服务器的连接数达到上限，新请求才会分配给下一台服务，因此会忽略服务器的权重设置，此方式使用较少。不支持用socat进行动态修改权重,可以设置0和1,可以设置其它值但无效

#动态算法：
基于后端服务器状态进行调度适当调整，新请求将优先调度至当前负载较低的服务器，且权
重可以在haproxy运行时动态调整无需重启。
roundrobin：基于权重的轮询动态调度算法，支持权重的运行时调整，不同于lvs中的rr轮训模式，HAProxy中的roundrobin支持慢启动(新加的服务器会逐渐增加转发数)，其每个后端backend中最多支持4095个real server，支持对real server权重动态调整，roundrobin为默认调度算法,此算法使用广泛
leastconn：加权的最少连接的动态，支持权重的运行时调整和慢启动，即:根据当前连接最少的后端服务器而非权重进行优先调度(新客户端连接)，比较适合长连接的场景使用，比如：MySQL等场景。
random：在1.9版本开始增加 random的负载平衡算法，其基于随机数作为一致性hash的key，随机负载平衡对于大型服务器场或经常添加或删除服务器非常有用，支持weight的动态调整，weight较大的主机有更大概率获取新请求

#其它算法
即可作为静态算法，又可以通过选项成为动态算法
source：源地址hash，基于用户源地址hash并将请求转发到后端服务器，后续同一个源地址请求将被转发至同一个后端web服务器。此方式当后端服务器数据量发生变化时，会导致很多用户的请求转发至新的后端服务器，默认为静态方式，但是可以通过hash-type支持的选项更改。这个算法一般是在不插入Cookie的TCP模式下使用，也可给拒绝会话cookie的客户提供最好的会话粘性，适用于session会话保持但不支持cookie和缓存的场景。源地址有两种转发客户端请求到后端服务器的服务器选取计算方式，分别是取模法和一致性hash
map-based：取模法，对source地址进行hash计算，再基于服务器总权重的取模，最终结果决定将此请求转发至对应的后端服务器。此方法是静态的，即不支持在线调整权重，不支持慢启动，可实现对后端服务器均衡调度。缺点是当服务器的总权重发生变化时，即有服务器上线或下线，都会因总权重发生变化而导致调度结果整体改变，hash-type 指定的默认值为此算法。所谓取模运算，就是计算两个数相除之后的余数，10%7=3, 7%4=3。map-based算法：基于权重取模，hash(source_ip)%所有后端服务器相加的总权重
一致性hash：当服务器的总权重发生变化时，对调度结果影响是局部的，不会引起大的变动，
hash（o）mod n ，该hash算法是动态的，支持使用 socat等工具进行在线权重调整，支持慢启动
uri：基于对用户请求的URI的左半部分或整个uri做hash，再将hash结果对总权重进行取模后，根据最终结果将请求转发到后端指定服务器，适用于后端是缓存服务器场景，默认是静态算法，也可以通过hash-type指定map-based和consistent，来定义使用取模法还是一致性hash。注意：此算法基于应用层，所以只支持 mode http ，不支持 mode tcp
url_param：对用户请求的url中的 params 部分中的一个参数key对应的value值作hash计算，并由服务器总权重相除以后派发至某挑出的服务器；通常用于追踪用户，以确保来自同一个用户的请求始终发往同一个real server，如果无没key，将按roundrobin算法
hdr：针对用户每个http头部(header)请求中的指定信息做hash，此处由 name 指定的http首部将会被取出并做hash计算，然后由服务器总权重取模以后派发至某挑出的服务器，如果无有效值，则会使用默认的轮询调度。
rdp-cookie：对远windows远程桌面的负载，使用cookie保持会话，默认是静态，也可以通过hash-type指定map-based和consistent，来定义使用取模法还是一致性hash。

#算法总结
#静态
static-rr———>tcp/http
first————->tcp/http
#动态
roundrobin——–>tcp/http
leastconn———>tcp/http
random————>tcp/http
#以下静态和动态取决于hash_type是否consistent
source————>tcp/http
Uri—————>http
url_param———>http
hdr—————>http
rdp-cookie——–>tcp

#各算法使用场景
static-rr #做了session共享的web集群
first #使用较少

roundrobin
random
leastconn #数据库

source #基于客户端公网IP的会话保持
Uri—————>http #缓存服务器，CDN服务商，蓝汛、百度、阿里云、腾讯
url_param———>http #可以实现session保持
hdr #基于客户端请求报文头部做下一步处理
rdp-cookie #基于Windows主机,很少使用

# 随笔