HAProxy

HAProxy - Load Balancing Standard (Grup Unic Backend)

Instalare HAProxy

La instalare HAProxy activează serviciul systemd. # apt -y install haproxy

Structura fișierului de configurare

Fișierul principal: # nano /etc/haproxy/haproxy.cfg

Configurația este împărțită în:

global – setări pentru procesul HAProxy
defaults – setări implicite pentru toate secțiunile
frontend – puncte de intrare pentru trafic
backend – serverele către care se trimite traficul

Secțiunea global

global log /dev/log local0 log /dev/log local1 notice maxconn 4096 user haproxy group haproxy daemon

log /dev/log local0 – trimite logurile către syslog.
log /dev/log local1 notice – al doilea canal de log, nivel minim notice.
maxconn 4096 – număr maxim de conexiuni simultane.
user/group haproxy – rulează cu userul de sistem haproxy.
daemon – rulează în background.

Secțiunea defaults

defaults log global mode http option httplog option dontlognull timeout connect 5s timeout client 30s timeout server 30s

log global – folosește setările din secțiunea global.
mode http – modul implicit pentru frontend/backend.*
option httplog – loguri detaliate HTTP.
option dontlognull – nu loghează conexiuni goale.
timeout connect/client/server – limite de timp pentru conexiuni.

* Dacă un frontend sau backend are propriul mode (ex: mode tcp), acesta suprascrie automat valoarea din defaults

Frontend HTTP (port 80)

frontend http_in bind *:80 mode http option forwardfor default_backend http_webserver

bind *:80 – ascultă pe portul 80.
mode http – procesează header-ele HTTP.
option forwardfor – adaugă X‑Forwarded‑For cu IP-ul real al clientului.
default_backend http_webserver – trimite traficul către backend-ul HTTP.

Backend HTTP

backend http_webserver mode http balance leastconn option httpchk GET / server vm01 192.168.14.11:80 check server vm02 192.168.14.22:80 check server vm03 192.168.14.33:80 check

mode http – backend-ul procesează HTTP.
balance leastconn – trimite traficul către serverul cu cele mai puține conexiuni active.
option httpchk GET / – health-check HTTP.
server vm01/vm02/vm03 – cele trei VM.

HTTPS (port 443) cu SSL Termination în HAProxy

În această situaţie HAProxy gestionează certificatul.

Generare certificat Let’s Encrypt

Necesită port 80 public și domeniu valid.
Certbot, în modul --standalone, pornește un mini‑webserver intern pe portul 80 pentru a răspunde la challenge-ul HTTP‑01 de la Let’s Encrypt.
Dacă HAProxy este pornit, acesta ocupă portul 80 și Certbot nu poate porni serverul de validare, ceea ce duce la eșecul generării certificatului.

Instalare certbot

apt -y install certbot

Oprire temporară HAProxy

systemctl stop haproxy

Generare certificat

certbot certonly --standalone -d wiki.stradivart.ro

Creare fișier PEM pentru HAProxy

# mkdir -p /etc/haproxy/certs # cat /etc/letsencrypt/live/wiki.stradivart.ro/fullchain.pem \ /etc/letsencrypt/live/wiki.stradivart.ro/privkey.pem \ > /etc/haproxy/certs/wiki.stradivart.ro.pem # chmod 600 /etc/haproxy/certs/wiki.stradivart.ro.pem

Frontend HTTPS (SSL termination)

frontend https_in bind *:443 ssl crt /etc/haproxy/certs/wiki.stradivart.ro.pem mode http option forwardfor default_backend http_webserver

*bind :443 ssl crt ... – HAProxy decriptează SSL.
mode http – traficul devine HTTP după terminarea SSL.
default_backend http_webserver – backend-ul HTTP unic.

Backend HTTPS (SSL termination)

În cazul SSL termination, backend-ul nu procesează trafic HTTPS.
HAProxy decriptează SSL în frontend, iar backend-ul primește trafic HTTP normal (non‑SSL).
De aceea backend-ul este identic cu backend-ul HTTP.

backend http_webserver mode http balance leastconn option httpchk GET / server vm01 192.168.14.11:80 check server vm02 192.168.14.22:80 check server vm03 192.168.14.33:80 check

mode http – backend-ul procesează HTTP.
balance leastconn – trimite traficul către serverul cu cele mai puține conexiuni active.
option httpchk GET / – health-check HTTP.
server vm01/vm02/vm03 – cele trei VM.

HTTPS (port 443) cu SSL Passthrough

Webserver-ul gestionează certificatul. HAProxy doar forward-ează pachetele SSL.

Frontend HTTPS (SSL passthrough)

frontend https_in bind *:443 mode tcp default_backend httpS_webserver

*bind :443 – ascultă pe portul 443.
mode tcp – HAProxy nu decriptează SSL.
default_backend httpS_webserver – backend separat în modul TCP.

Backend HTTPS (SSL passthrough)

backend httpS_webserver mode tcp balance leastconn server vm01 192.168.14.11:443 check server vm02 192.168.14.22:443 check server vm03 192.168.14.33:443 check

mode tcp – forward transparent al pachetelor SSL.
balance leastconn – distribuție inteligentă.
server vm01/vm02/vm03 – VM-urile ISPConfig.

Frontend HTTP (port 80) - ACME Challenge

Această secțiune descrie configurarea HAProxy pentru a permite generarea certificatelor Let’s Encrypt în ISPConfig atunci când HAProxy funcționează în modul SSL Passthrough. Pentru validarea HTTP‑01, traficul către /.well-known/acme-challenge/ trebuie direcționat către backend-ul HTTP al ISPConfig.

Frontend HTTP (ACME Challenge Forwarding)

frontend http_in bind *:80 mode http acl letsencrypt-acl path_beg /.well-known/acme-challenge/ use_backend letsencrypt-backend if letsencrypt-acl default_backend ispconfig_http

acl letsencrypt-acl path_beg - detectăm cererile ACME challenge
use_backend - Forward ACME challenge către backend-ul dedicat
default_backend - Restul traficului HTTP merge către backend-ul HTTP normal

Backend HTTP (ACME Challenge Forwarding)

Backend dedicat pentru Let’s Encrypt. Acesta trebuie să trimită cererile către portul 80 al serverrelor ISPConfig.

backend letsencrypt-backend mode http server isp1 192.168.14.11:80 check server isp2 192.168.14.22:80 check server isp3 192.168.14.33:80 check

Backend HTTP (trafic normal)

Backend-ul standard pentru HTTP (port 80), folosit pentru redirectări, panel ISPConfig, sau site-uri HTTP.

backend ispconfig_http mode http balance roundrobin option httpchk GET / server isp1 192.168.14.11:80 check server isp2 192.168.14.22:80 check server isp3 192.168.14.33:80 check

Pagina de statistici HAProxy

listen stats bind *:9000 mode http stats enable stats uri /stats stats refresh 5s stats auth admin:pass123

*bind :9000 – port dedicat pentru statistici.
stats uri /stats – URL-ul paginii.
stats auth – autentificare basic HTTP.

Accesare pagina de statistici

http://192.168.14.123:9000/stats

Ansible playbook pentru configurare

Fişiere necesare

Descarcă fișierul de inventar si variabile

Descarcă fișierul de instalare și configurare iniţială

Descarcă fișierul de actualizare a configurării

Instalarea HAProxy si configurarea primului frontend şi backend

# ansible-playbook -i /path/to/Inventory.ini /path/to/Haproxy.yaml

Confingurarea frontend şi backend pentru HAProxy

# ansible-playbook -i /path/to/Inventory.ini /path/to/Haproxy-conf.yaml

HAProxy cu SSL Passthrough și Mapări Dinamice Layer 7

Acest scenariu avansat descrie configurarea HAProxy ca un "Router Layer 7 (Content-Based Switch)". Această arhitectură permite consolidarea mai multor domenii și subdomenii complet diferite pe un singur IP public extern, rutând traficul dinamic către mașini virtuale (backend-uri) separate, fără ca HAProxy să decripteze traficul SSL/TLS (SSL Passthrough).

Configurare Frontend-uri și Backend-uri Modulare

Fișierele sunt stocate modular în directorul inclus secundar (`conf.d/`).

Configurare Frontend

Fișierele sunt stocate modular în directorul inclus secundar (`conf.d/`).

# nano /etc/haproxy/conf.d/websites.cfg # FRONTEND HTTP - Port 80 (Cu suport ACME Challenge integrat dinamic) frontend fe_http bind *:80 mode http # Extrage stringul curat al domeniului (taie portul :80 trimis de unele browsere) http-request set-var(txn.backend) req.hdr(host),field(1,:),lower,map(/etc/haproxy/maps/web-http.map) # Detecție trafic ACME Challenge (Let's Encrypt / ISPConfig) acl is_acme path_beg /.well-known/acme-challenge/ # Securitate: Blocare 403 dacă domeniul nu există în map ȘI nu este o cerere ACME http-request deny deny_status 403 if ! { var(txn.backend) -m found } !is_acme # Rutare: Trimite către backend-ul identificat în map use_backend %[var(txn.backend)] if { var(txn.backend) -m found } # Fallback obligatoriu pentru procesarea automată a certificatelor ACME generate în ISPConfig default_backend be_vm1_http # FRONTEND HTTPS - Port 443 (SSL Passthrough transparent pe bază de SNI) frontend fe_https bind *:443 mode tcp # Inspectează pachetele inițiale TCP pentru a citi header-ul TLS nesecurizat tcp-request inspect-delay 5s tcp-request content accept if { req.ssl_hello_type 1 } # Rutare Layer 4 bazată pe SNI-ul extras din handshake-ul TLS potrivit în map-ul HTTPS use_backend %[req.ssl_sni,lower,map(/etc/haproxy/maps/web-https.map)] # Dacă domeniul accesat prin TLS nu există în map, conexiunea este respinsă direct default_backend be_https_deny

Configurare Backend

# nano /etc/haproxy/conf.d/websites.cfg # DEFINIRE BACKEND-URI SERVERE VIRTUALE # BACKEND-URI VM1 (192.168.14.11) backend be_vm1_http mode http server vm1_web 192.168.14.11:80 check backend be_vm1_https mode tcp server vm1_ssl 192.168.14.11:443 check # BACKEND-URI VM2 (192.168.14.22) backend be_vm2_http mode http server vm2_web 192.168.14.22:80 check backend be_vm2_https mode tcp server vm2_ssl 192.168.14.22:443 check # BACKEND-URI VM3 (192.168.14.33) backend be_vm3_http mode http server vm3_web 192.168.14.33:80 check backend be_vm3_https mode tcp server vm3_ssl 192.168.14.33:443 check # BACKEND SIGURANȚĂ (DENY) backend be_https_deny mode tcp

Structură Fișiere Mapare Dinamică

Pentru a evita modificarea continuă a fișierului principal de configurare la adăugarea de noi domenii, folosim fișiere de mapare de tip cheie-valoare (*.map).

Fișier Mapare HTTP (Port 80)

# nano /etc/haproxy/maps/web-http.map # VM1 - 192.168.1.11 domeniu.eu be_vm1_http sub.domeniu.eu be_vm1_http # VM2 - 192.168.1.22 domeniu.com be_vm2_http sub.domeniu.com be_vm2_http # VM3 - 192.168.1.33 domeniu.ro be_vm3_http sub.domeniu.ro be_vm3_http

Fișier Mapare HTTPS (Port 443)

# nano /etc/haproxy/maps/web-https.map # VM1 - 192.168.1.11 domeniu.eu be_vm1_https sub.domeniu.eu be_vm1_https # VM2 - 192.168.1.22 domeniu.com be_vm2_https sub.domeniu.com be_vm2_https # VM3 - 192.168.1.33 domeniu.ro be_vm3_https sub.domeniu.ro be_vm3_https

Integrare Modulară în Systemd (conf.d)

Pentru ca HAProxy să încarce automat toate fișierele de configurare din directorul secundar conf.d/, trebuie modificat scriptul de pornire al serviciului în Systemd.

Modificarea fișierului de serviciu

Caută linia implicită de pornire și comenteaz-o Adaugă direct sub ea noua instrucțiune care include ambele căi de configurare ("haproxy.cfg" și directorul "conf.d/").

# nano /usr/lib/systemd/system/haproxy.service # ExecStart=/usr/sbin/haproxy -Ws -f $CONFIG -p $PIDFILE $EXTRAOPTS ExecStart=/usr/sbin/haproxy -Ws -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -f /etc/haproxy/conf.d/ -p /run/haproxy.pid

Reîncărcarea și Aplicarea Modificărilor

# systemctl daemon-reload # systemctl restart haproxy

Managementul Configurării

Unul dintre marile avantaje ale acestei arhitecturi este capacitatea de a aplica modificări fără a întrerupe sesiunile HTTP/HTTPS active ale utilizatorilor (Zero-Downtime).

# haproxy -c -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -f /etc/haproxy/conf.d/ # Validarea sintaxei # systemctl reload haproxy # Reîncărcarea serviciului cu noua configurare

HAProxy pentru Baze de Date (MySQL / MariaDB)

Această secțiune descrie configurarea HAProxy în Modul TCP (Layer 4) pentru baze de date. Deoarece MySQL/MariaDB folosește un protocol binar propriu, HAProxy nu va inspecta conținutul pachetelor, ci doar va ruta conexiunile la nivel de port.

Prerechizite: Utilizatorul de Health Check

Pentru ca HAProxy să poată verifica dacă serverele MySQL sunt "vii" (fără a deschide doar portul TCP orbește), trebuie creat un utilizator fără parole și fără privilegii pe serverul de baze de date.

CREATE USER 'haproxy_check'@'192.168.14.11'; FLUSH PRIVILEGES; Se execută pe Master (dacă replicarea este pornită).

Replicare Master/Slave

Destinat infrastructurilor clasice Master/Slave. Aplicația folosește un singur punct de conexiune (db.domeniu.lan:3306). HAProxy trimite tot traficul către Master, în timp ce Slave-ul stă în așteptare (backup) și preia automat activitatea doar dacă Masterul intră în crash.

# nano /etc/haproxy/haproxy.cfg # FRONTEND DATABASE (Master/Slave) frontend fe_mysql_master_slave bind *:3306 mode tcp default_backend be_mysql_master_slave # BACKEND DATABASE (Master/Slave) backend be_mysql_master_slave mode tcp balance leastconn option mysql-check user haproxy_check # Serverul Master - preia 100% din trafic în mod normal server dbm 192.168.14.11:3306 check on-marked-down shutdown-sessions # Serverul Slave - preia traficul DOAR dacă dbm devine offline server dbs 192.168.14.22:3306 check backup

mode tcp - Obligatoriu pentru baze de date. Suprascrie modul HTTP implicit.
balance leastconn - Direcționează conexiunile noi către nodul cu cele mai puține sesiuni active.
option mysql-check user ... - Interoghează nativ serverul MySQL pentru a-i verifica starea.
on-marked-down shutdown-sessions - Dacă Masterul pică testul de sănătate, HAProxy taie instant toate conexiunile active/persistente din pool, forțând aplicația să se mute imediat pe Slave-ul de backup.
backup - Marchează serverul ca pasiv. Nu primește trafic atât timp cât nodul principal este online.

Replicare Multi-Master / Multi-Node

HAProxy Multi-Master

Destinat arhitecturilor sincrone de tip MariaDB Galera Cluster sau MySQL Group Replication. Deoarece toate cele 3 noduri pot accepta simultan operațiuni de scriere și citire (Read/Write), HAProxy va distribui conexiunile dinamic între toate mașinile virtuale.

# nano /etc/haproxy/haproxy.cfg # FRONTEND DATABASE (Multi-Master) frontend fe_mysql_multimaster bind *:3306 mode tcp default_backend be_mysql_multimaster # BACKEND DATABASE (Multi-Master) backend be_mysql_multimaster mode tcp balance leastconn option mysql-check user haproxy_check # Traficul este împărțit dinamic pe toate cele 3 noduri active server db_node1 192.168.14.11:3306 check weight 1 server db_node2 192.168.14.22:3306 check weight 1 server db_node3 192.168.14.33:3306 check weight 1

Fără directiva backup - Toate nodurile sunt tratate ca primare și rulează în paralel.
balance leastconn - Esențial în Multi-Master. Deoarece interogările SQL au durate și eforturi complet diferite, algoritmul trimite conexiunile noi către cel mai liber server hardware în acea milisecundă, prevenind suprasaturarea unui singur nod.
weight 1 - Toate serverele au ponderi egale. Dacă un nod din cluster este mai puternic din punct de vedere hardware, îi puteți crește valoarea (ex: weight 2) pentru a-i aloca proporțional mai multe conexiuni.