HAProxy یک نرمافزار اوپن سورس قدرتمند است که بهعنوان یک لود بالانسر و پراکسی در لایههای مختلف شبکه (لایه 4 و لایه 7) عمل میکند. این نرمافزار نقش مهمی در مدیریت ترافیک شبکه، تضمین دسترسی بالا و بهبود عملکرد کلی خدمات وب ایفا میکند. پراکسیها و بارگذاریکنندههای متوازن مانند HAProxy برای تضمین عملکرد روان وبسایتها و خدمات آنلاین که به عنوان ستون اصلی بسیاری از کسبوکارها و سازمانها عمل میکنند، حیاتی هستند. در ادامه این مقاله با ما همراه باشید تا با مفهوم haproxy چیست و با جزئیات آن بیشتر آشنا شوید.
HAproxy چیست؟
HAproxy مخفف High Availability Proxy است. این نرمافزار نقش Load Balancing و Reverse Proxy در پروتکلهای HTTP و TCP را برای سایتها و اپلیکیشنها ایفا میکند. در ضمن زبانی که برنامه با آن ساخته شده، C است! اجازه دهید کاربرد HAproxy را با مثال توضیح دهیم:
فرض کنید قصد تمدید معاینه فنی ماشین خود را دارید و به یکی از مراکز مشخصشده برای این امر میروید. صفی بیانتها میبینید و متاسفانه ساعتهای زیادی را در انتظار از دست خواهید داد. اوضاع زمانی بدتر میشود که فقط یک خط برای بررسی خودروها وجود داشته باشد و قرار باشد همه آن صف وارد همان خط شوند!
اما اگر مرکزی که به آن مراجعه کرده باشید، بزرگ و دارای چندین خط معاینه باشد، مسلماً کار سریعتر پیش میرود. در چنین حالتی، فردی در نزدیکی مرکز میایستد و ماشینها را به خطهای خلوتتر هدایت میکند. اگر صف خطی طولانی شد، بقیه ماشینها به خطوط دیگر فرستاده میشوند. این روند بهمنظور تقسیم بار و تسریع امور دائماً ادامه خواهد داشت.
HAproxy، همین کار را برای سرورهای سایتها و اپلیکیشنها انجام میدهد؛ به این صورت که ترافیک ورودی، به جای اینکه مستقیماً به سرور متصل شود، به HAproxy میرسد و سپس توسط این نرمافزار، به سمت سروری که خلوتتر است فرستاده میشود.
برای آشنایی با انواع سرور و نکات مهم در انتخاب بهترین سرور مقاله سرور چیست را بخوانید.
با این تقسیم ترافیک، عملکرد سایتها و اپلیکیشنها بهبود پیدا میکند و کاربران تجربه بهتری خواهند داشت.
ویژگیهای کلیدی HAProxy
قبل از اینکه به آموزش haproxy بپردازیم، ابتدا باید با ویژگیهای آن آشنا شویم:
- توزیع بار چندلایه (Load Balancing): پروکسی HAProxy توانایی توزیع بار در لایههای 4 (TCP) و 7 (HTTP) را دارد. این قابلیت به آن اجازه میدهد که بار ترافیکی را به طور موثر بین سرورها توزیع کند و برای انواع مختلفی از ترافیک مانند وبسایتها و برنامههای کاربردی مختلف مفید باشد.
- پشتیبانی از پروتکلهای متعدد: HAProxy از پروتکلهای مختلفی مانند HTTP، HTTPS، TCP و UDP پشتیبانی میکند. این تنوع پروتکلی به آن امکان میدهد تا بهعنوان یک پراکسی جامع برای انواع مختلف ترافیک شبکه عمل کند.
- مدیریت امنیت: با پشتیبانی از SSL/TLS، HAProxy میتواند امنیت ارتباطات را تأمین کرده و ارتباطات رمزنگاری شده را مدیریت کند. این ویژگی به کاهش خطرات حملات سایبری و محافظت از دادههای حساس کمک خواهد کرد.
- قابلیت مانیتورینگ و گزارشگیری: HAProxy امکانات متنوعی برای نظارت بر ترافیک و بررسی عملکرد سرورها ارائه میدهد. این امکانات شامل گزارشگیری در لحظه، تجزیهوتحلیل ترافیک و ذخیره دادهها برای بررسیهای بعدی است.
- پایداری بالا: HAProxy بهگونهای طراحی شده است که با توان بالا قادر به مدیریت ترافیک سنگین و بارهای غیرمنتظره باشد. این ویژگی باعث میشود که این ابزار گزینهای مناسب برای سایتهای پرترافیک و سیستمهای تحت بار بالا به حساب آید.
برخی از دیگر ویژگیهای آن عبارتند از:
- بارگذاری متوازن لایه 4 TCP و لایه 7 HTTP
- پشتیبانی از پروتکلهای HTTP، HTTP/2، gRPC و FastCGI
- ترمینیشن SSL و TLS
- ذخیرهسازی دینامیک گواهینامههای SSL
- جابجایی و بازرسی محتوا
- لاگبرداری دقیق
- رابط خط فرمان (CLI) برای مدیریت سرورها
- احراز هویت HTTP
- بازنویسی URL
انواع توزیع بار در HAProxy
HAProxy از چندین استراتژی توزیع بار پشتیبانی میکند که به شما امکان میدهد بهترین روش را برای نیازهای خاص خود انتخاب کنید:
- Round Robin: این روش به طور مساوی درخواستها را بین سرورها توزیع میکند. این روش برای توزیع بار یکنواخت و متوازن مفید است.
- Least Connection: در آموزش haproxy باید دانست که این استراتژی درخواستها را به سروری که کمترین تعداد اتصال فعال را دارد، ارسال میکند. این روش برای بارهای متغیر و سرورهایی با ظرفیت متفاوت مناسب است.
- Source: ترافیک را بر اساس آدرس IP منبع توزیع میکند تا ارتباطات مشابه به یک سرور خاص هدایت شوند. این روش برای حفظ ثبات در ارتباطات کاربرد دارد.
- Random: درخواستها را بهصورت تصادفی بین سرورها توزیع میکند. این روش برای برخی محیطها که نیاز به تنوع در توزیع بار دارند، به کار میرود.
مزایای استفاده از HAProxy
اگر برایتان سوال شده که مزایای haproxy چیست، بد نیست بدانید که استفاده از HAProxy مزایای بسیاری دارد که به بهبود عملکرد و اعتبار سیستمهای تحت بار کمک میکند. برخی از این آنها عبارتاند از:
- کارایی بالا: با توزیع بار ترافیکی میان چندین سرور، کارایی کلی سیستم افزایش مییابد و زمان پاسخ بهبود پیدا میکند. این ویژگی در محیطهای با ترافیک بالا مهم است.
- قابلیت اعتبار بالا: در صورت بروز مشکل در یک سرور، HAProxy میتواند به طور خودکار ترافیک را به سرورهای دیگر هدایت کند و این امر باعث افزایش قابلیت اعتبار سیستم میشود.
- مقیاسپذیری: با افزودن سرورهای جدید، میتوان سرویسدهی را با توجه به نیاز افزایش داد و این ویژگی باعث مقیاسپذیری آسان سیستمها میشود.
- امنیت بهتر: HAProxy از SSL termination برای رمزگذاری و محافظت از دادهها پشتیبانی میکند. این ویژگی به کاهش خطرات امنیتی کمک کرده و دادههای حساس را محافظت مینماید.
- پشتیبانی از لایههای مختلف: HAProxy به دلیل قابلیت توزیع بار در لایههای 4 و 7، میتواند به عنوان یک راهحل جامع برای شبکهها و اپلیکیشنهای مختلف استفاده شود.
اصطلاحات کلیدی HAProxy
برای درک بهتر آموزش haproxy، آشنایی با اصطلاحات زیر ضروری است:
لیست کنترل دسترسی (Access Control List (ACL))
ACL برای بررسی شرایط و تصمیمگیری در مورد درخواستها استفاده میشود. بهعنوانمثال، ACL ها میتوانند بر اساس مسیر درخواستها مثل /blog)) یا تعداد اتصالات، تصمیم بگیرند که کدام سرور انتخاب شود یا درخواست مسدود گردد.
بک اند (Backend)
مجموعهای از سرورها که درخواستها را دریافت و پردازش میکنند. هر Backend شامل الگوریتم توزیع بار و لیستی از سرورها و پورتها است. این تنظیمات به توزیع موثر بار و افزایش قابلیت اطمینان کمک میکند.
فرانت اند (Frontend)
این بخش تعیین میکند درخواستها به کدام Backend ارسال شوند و شامل آدرسهای IP، پورتها و قوانین ACL است. Frontend نحوه توزیع ترافیک را بر اساس شرایط مشخص شده تعیین میکند.
کاربرد HAProxy چیست؟
کاربرد Haproxy چیست؟ Haproxy بهعنوان یک ابزار قدرتمند برای مدیریت ترافیک وب در محیطهای مختلف استفاده میشود:
- مراکز داده بزرگ: به دلیل پایداری و قابلیت تحمل بار بالا، HAProxy در مراکز داده بزرگ برای مدیریت ترافیک و بهبود کارایی استفاده میشود.
- وبسایتهای پرترافیک: برای اطمینان از توزیع صحیح بار و افزایش سرعت پاسخگویی، HAProxy به طور گستردهای در وبسایتهای پرترافیک مورد استفاده قرار میگیرد.
- سرویسهای ابری: بهمنظور مدیریت پویا و انعطافپذیر ترافیک میان سرورهای مختلف، HAProxy در سرویسهای ابری کاربرد دارد.
- سازمانهای مالی: برای تامین امنیت و پایداری در تراکنشهای آنلاین، HAProxy بهعنوان یک ابزار مؤثر برای مدیریت ترافیک و امنیت در سازمانهای مالی استفاده میشود.
بیشتر بخوانید: تفاوت سرور مجازی و سرور ابری چیست؟
نحوه عملکرد HAProxy
در آموزش haproxy باید بدانیم که HAProxy به عنوان یک پراکسی معکوس عمل میکند و برای درک کامل آن، آشنایی با معماری و نحوه مدیریت بارگذاری و ترافیک شبکه ضروری است. HAProxy دارای معماری مدولار است که به دو بخش اصلی Frontend و Backend تقسیم میشود:
- Frontend: این بخش نوحه پردازش کوئریها را در HAProxy مشخص میکند و شامل آدرسهای IP و پورت، تنظیمات SSL و ACLs برای مسیریابی است.
- Backend: این بخش شامل مجموعهای از سرورها است که کوئریها را پردازش میکنند و همچنین الگوریتم بارگذاری متوازن مورد استفاده برای توزیع درخواستها را تعریف میکند.
نحوه مدیریت ترافیک توسط HAProxy
HAProxy کوئریهای کلاینت را دریافت کرده و به سرورهای Backend ارسال میکند. مراحل این فرایند عبارتند از:
- اتصال کلاینت: کلاینت به HAProxy متصل میشود و از سرورهای Backend اطلاعی ندارد.
- تحلیل کوئری: HAProxy کوئری را بر اساس قوانین پیکربندی تحلیل میکند.
- انتخاب سرور: با استفاده از الگوریتم بارگذاری متوازن، HAProxy یک سرور از Backend انتخاب میکند.
- ارسال درخواست: کوئری به سرور انتخابشده ارسال میشود و سرور پاسخ را به HAProxy برمیگرداند.
- ارسال پاسخ: HAProxy پاسخ را به کلاینت ارسال میکند.
- پایان اتصال: HAProxy میتواند اتصال را ببندد یا برای درخواستهای بعدی باز نگه دارد.
نحوه مدیریت بارگذاری توسط HAProxy
HAProxy از انواع الگوریتمهای بارگذاری متوازن، از جمله Round Robin و Least Connections پشتیبانی میکند. این الگوریتمها امکان توزیع موثر ترافیک را فراهم میکنند و قابلیتهای پیشرفتهای مانند slow-start را نیز ارائه میدهند.
نقش HAProxy در مدیریت ترافیک شبکه
در آموزش haproxy باید بدانیم که HAProxy به عنوان واسطی بین کلاینتها و سرورها عمل میکند و با توزیع کوئریها بر اساس الگوریتم بارگذاری، از بارگذاری بیش از حد یک سرور جلوگیری میکند. همچنین، HAProxy بهطور مداوم سلامت سرورهای Backend را نظارت کرده و در صورت عدم پاسخگویی، ترافیک آنها را دوباره توزیع میکند. این ویژگیها به افزایش دسترسی و قابلیت اطمینان خدمات وب کمک میکند.
آموزش نصب HAProxy
HAProxy ابزاری چندمنظوره است که میتواند بر روی سیستمعاملها و پلتفرمهای مختلف نصب شود. این ابزار از Unix، Linux، Solaris و FreeBSD پشتیبانی میکند و میتوان آن را در یک کانتینر Docker اجرا کرد که این امکان را به آن میدهد تا مستقل از پلتفرم باشد. در ادامه آموزش haproxy به نحوه نصب آن در سیستم اوبونتو میپردازیم:
مرحله اول: Haproxy را نصب کنید
برای نصب Haproxy ابتدا باید ریپازیتوری (repository) را بهروزرسانی کنید. برای انجام این کار باید از دستور زیر استفاده کنید:
sudo apt-get update sudo apt-get install haproxy
مرحله دوم: HAProxy را پیکربندی کنید
فایل پیکربندی اصلی HAProxy در etc/haproxy/haproxy.cfg/ قرار دارد. شما میتوانید این فایل را ویرایش کرده تا قسمتهای فرانت و بکاند خود را تنظیم کنید.
در اینجا یک مثال ساده از یک پیکربندی آمده است:
global log /dev/log local0 log /dev/log local1 notice chroot /var/lib/haproxy stats socket /run/haproxy/admin.sock mode 660 level admin expose-fd listeners stats timeout 30s user haproxy group haproxy daemon defaults log global mode http option httplog option dontlognull timeout connect 5000 timeout client 50000 timeout server 50000 frontend http_front bind *:80 default_backend http_back backend http_back balance roundrobin server server1 192.168.1.2:80 check server server2 192.168.1.3:80 check
در این مثال، HAProxy به ترافیک HTTP در پورت 80 با استفاده از الگوریتم راند رابین، بین دو سرور بکاند توزیع میکند.
مرحله سوم: HAProxy را راهاندازی کنید
هنگامی که HAProxy را پیکربندی کردید، میتوانید آن را با دستور زیر شروع کنید:
sudo systemctl start haproxy
همچنین میتوانید HAProxy را برای شروع در بوت فعال کنید:
sudo systemctl enable haproxy
آموزش پیکربندی HAProxy
HAProxy یک فایل پیکربندی نمونه در etc/haproxy/haproxy.cfg/ ارائه میدهد. فایل حاوی یک راهاندازی استاندارد بدون هیچ گونه گزینه لود بالانسینگ است. برای مشاهده فایل پیکربندی و بررسی محتویات باید از یک ویرایشگر متن استفاده کنید:
sudo nano /etc/haproxy/haproxy.cfg
بخش گلوبال (global ): شامل پیکربندیهایی مانند مکانهای SSL، اطلاعات ثبتنام، و کاربر و گروهی که توابع HAProxy را اجرا میکنند، میشود. تنها یک گلوبال در یک فایل پیکربندی وجود دارد که مقادیر آن نباید تغییر داده شوند.
بخش پیش فرضها: مقادیر پیش فرض را برای همه نودها تعریف شده در زیر آن تنظیم میکند. چندین بخش پیش فرض ممکن است و آنها مقادیر پیش فرض قبلی را لغو میکنند.
بخشهای اضافی برای لود بالانسینگ شامل موارد زیر است:
بخش فرانتاند: حاوی اطلاعاتی درباره آدرسهای IP و پورتهایی است که کلاینت برای اتصال استفاده میکنند.
بخش بکاند: سرورهایی را تعریف میکند که کوئریهای ارسال شده از طریق frontend را برآورده میکنند.
بخش listen: عملکردهای frontend و backend را با هم ترکیب میکند. برای تنظیمات کوچکتر یا هنگام مسیریابی به یک گروه سرور خاص، از این بخش استفاده کنید.
یک فایل پیکربندی متعادل کننده بار معمولی به شکل زیر است:
global # process settings defaults # default values for sections below frontend # server the clients connect to backend # servers for fulfilling client requests listen # complete proxy definition
روشهای بهبود امنیت با HAProxy چیست؟
در ادامه آموزش haproxy باید با ابزارهای متنوعی که برای بهبود امنیت ارائه میدهد آشنا شویم:
- استفاده از SSL/TLS: رمزنگاری ارتباطات بین کلاینت و سرور با استفاده از SSL/TLS برای جلوگیری از حملات شنود و سرقت اطلاعات. این ویژگی به بهبود امنیت دادههای منتقلشده کمک میکند.
- فیلترینگ کوئریها: با تنظیم قوانین خاص در HAProxy، میتوانید نوع و منبع کوئریها ورودی را کنترل کرده و از حملات مختلف مانند DDoS جلوگیری کنید. این قابلیت باعث کاهش بار اضافی و حفظ امنیت خواهد شد.
- تایید هویت: اعمال محدودیتهای مربوط به هویت کاربران و سیستمهای مجاز برای دسترسی به سرورها. این ویژگی به کنترل دسترسی و افزایش امنیت سیستم کمک میکند.
- نظارت مداوم: با استفاده از قابلیتهای نظارتی HAProxy به شناسایی رفتارهای غیرمعمول و ایجاد پاسخهای سریع به تهدیدات احتمالی میپردازد. این ویژگی به مدیران سیستم کمک میکند تا به سرعت به مشکلات و تهدیدات پاسخ دهند.
بیشتر بخوانید: آموزش استفاده از گواهینامه SSL در Haproxy
مقایسه HAProxy با Squid ،Nginx ،Traefik و Privoxy
پروکسی Haproxy با دیگر رقبای خود Squid، Nginx، Traefik و Privoxy دارای تفاوتهایی است که در جدول زیر به برخی از مهمترین آنها اشاره میکنیم:
پروکسی | مزایا | معایب | مورداستفاده |
Haproxy | دارای عملکرد و قابلیت اطمینان بالا، قابلاطمینان، سازگار، از استراتژیهای لود بالانسینگ متنوع پشتیبانی میکند، معیارها و گزارشهای جامع را ارائه میدهد. | راهاندازی میتواند برای تازهکاران پیچیده باشد، فاقد قابلیتهای ذخیره داخلی است. | مدیریت خدمات وب با ترافیک بالا |
Squid | ویژگیهای کش برتر، قابلیت ذخیرهسازی عالی
و کنترلهای دسترسی گسترده |
در درجه اول یک load balancer نیست، پیکربندی میتواند پیچیده باشد | پروکسی وب HTTP با قابلیت ذخیره و ارسال |
Nginx | عملکرد استثنایی، ثبات، پیکربندی ساده، استفاده کارآمد از منابع | نسخه منبعباز دارای لود بالانسینگ محدود است، قابلیتهای پیشرفته به نسخه پلاس پولی نیاز دارد | یک ابزار چند منظوره: وب سرور، پروکسی معکوس، لود بالانسینگ و کش HTTP |
Traefik | پیکربندی دینامیک، عالی برای زیرساختهای میکروسرویس، از بکاپهای متنوع پشتیبانی میکند. | پیکربندی که نسبت به سایر گزینهها کمتر تثبیت شده و میتواند پیچیده باشد. | پروکسی معکوس HTTP و لود بالانسینگ، ایدهآل برای میکروسرویسها |
Privoxy | قابلیتهای فیلترینگ پیشرفته و حریم خصوصی کاربر را افزایش میدهد. | در درجه اول یک لود بالانسینگ نیست، فاقد قابلیت لود بالانسینگ بومی است. | پروکسی وب برای افزایش حریم خصوصی طراحی شده است. |
HAProxy یک انتخاب عالی برای لود بالانسینگ با کارایی بالا است، اما اگر به وب سرور یا کش HTTP نیز نیاز دارید، Nginx ممکن است گزینه بهتری باشد. اگر از میکروسرویسها استفاده میکنید، Traefik را برای پیکربندی پویا در نظر بگیرید. برای کش و ارسال، Squid انتخاب خوبی است و برای حفظ حریم خصوصی و فیلتر کردن، Privoxy را انتخاب کنید.
جمعبندی
در این مقاله بررسی کردیم که haproxy چیست و چه ویژگیهایی دارد. با توجه به ویژگیها و مزایای HAProxy، این نرمافزار بهعنوان یکی از بهترین گزینهها برای مدیریت و توزیع بار ترافیک وب در محیطهای مختلف شناخته میشود. با قابلیتهای گستردهای، مانند توزیع بار چندلایه، پشتیبانی از پروتکلهای متعدد، و بهبود امنیت، HAProxy ابزار قدرتمندی است که میتواند به افزایش عملکرد، قابلیت اطمینان و امنیت سیستمهای تحت بار کمک کند. با استفاده صحیح از HAProxy، میتوانید ترافیک وب خود را بهینه کرده و از عملکرد بهتری در محیطهای پرترافیک برخوردار شوید.
سوالات متداولی که شما می پرسید؟
- HAProxy چیست و چه کاربردی دارد؟
HAProxy یا High Availability Proxy یک لود بالانسینگ منبع باز و سرور پروکسی است. برای توزیع ترافیک شبکه در چندین سرور برای اطمینان از در دسترس بودن بالا و بهبود عملکرد استفاده میشود.
- برخی از ویژگی های کلیدی HAProxy چیست؟
HAProxy طیف وسیعی از ویژگیها از جمله الگوریتمهای لود بالانسینگ مختلف، پشتیبانی از SSL، بررسیهای سلامت و ماندگاری جلسه را ارائه میدهد. همچنین از چندین روش لود بالانسینگ، مانند round-robin، minimumconn و source پشتیبانی میکند.
منابع: