HAProxy 3.4.4 ドキュメント on PIG.CENTER

スターターガイド

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サイジングと性能

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一般的な CPU 使用率を見ると、TCP モードまたは HTTP close モードでは、処理時間の 15% を HAProxy が、85% をカーネルが使用します。HTTP keep-alive モードでは、HAProxy が約 30%、カーネルが約 70% を使用します。つまり、オペレーティングシステムとそのチューニングは、全体の性能に大きく影響します。

補完製品と代替製品

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HAProxy は、以下に挙げる製品の一部と非常にうまく連携します。そのため、HAProxy に直接関連しないものもここで紹介します。

4.1. Apache HTTP server

Apache は、事実上の標準となっている HTTP サーバーです。非常に充実したモジュール構成のプロジェクトで、ファイル配信と動的コンテンツの両方をサポートします。一部のアプリケーションサーバーのフロントエンドとしても使用でき、リクエストのプロキシやレスポンスのキャッシュも行えます。いずれの用途でも、通常は前段にロードバランサーが必要です。Apache にはさまざまな動作モードがあり、モードによって負荷が異なります。一部のモジュールでは、依然として負荷の大きい prefork モデルが必要なため、接続数が増えるとうまくスケールできません。この場合、HAProxy でサーバーごとの同時接続数を安全な値に制限すると、大きな効果があります。サーバーを大幅に高速化し、そのリソースを確保してアプリケーションで有効に利用できます。

ドキュメントとコミュニティ

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1. 利用可能なドキュメント

完全な HAProxy ドキュメントは、次のドキュメントに含まれています。時間を節約し、ニーズに最も正確に応えるために、必ず関連ドキュメントを参照してください。また、これらの文書に回答が記載されているメーリングリストに質問を送信することはご遠慮ください。

設定マニュアル

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6. キャッシュ

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HAProxy は、favicon や css などの小さなオブジェクトを対象とするキャッシュを提供します。RAM 上で動作する、最小限の保守で済む簡素なキャッシュです。

マネージメントガイド

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1. 前提条件

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このドキュメントでは、HAProxy の起動、停止、管理、トラブルシューティングの方法について説明します。また、既知の制限や回避すべき落とし穴についても述べています。設定方法については記載していません（詳細は configuration.txt を参照してください）。

2. HAProxy のアーキテクチャ

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HAProxy は、マルチスレッドで動作するイベント駆動型のノンブロッキングデーモンです。複数の処理の切り替えをシステムのスケジューリングに任せず、イベントの多重化によってすべての処理をスケジュールします。通常は単一プロセスとして動作するため、システム上で “ps aux” を実行すると “haproxy” プロセスは一つだけ表示されます。ただし、ソフトリロード中に、新しいプロセスと並行して古いプロセスが残りの処理を終えている場合は例外です。このため、strace ユーティリティで動作を簡単に追跡できます。利用可能なプロセッサー数に応じて性能を拡張するため、haproxy はデフォルトで、実行を許可されたプロセッサーごとにワーカースレッドを一つ起動します。明示的に別の設定をしない限り、受信トラフィックはこれらすべてのスレッドに分散され、各スレッドは同じイベントループを実行します。ほぼ線形のスケーラビリティを実現するため、スレッド間の依存関係を必要最小限に抑えるよう細心の注意を払っています。その影響の一つとして、各接続は単一のスレッドで処理されます。したがって、利用可能な処理能力をすべて使うには、少なくともスレッド数と同じだけの接続が必要です。この条件は、ほぼ常に満たされます。

6. メモリ管理

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HAProxy は、シンプルかつ高速なプールベースのメモリ管理を使用します。少数の異なるオブジェクトタイプに依存するため、異なるサイズごとに malloc() を呼び出すよりも、適切なサイズのオブジェクトが既に含まれているプールから新しいオブジェクトを選択する方がはるかに効率的です。プールはスタックまたは LIFO として編成されるため、新しく割り当てられたオブジェクトは、CPU キャッシュ内でまだホットな最近リリースされたオブジェクトから取得されます。メモリの断片化を制限するために、同様のサイズのプールがマージされます。

8. ロギング

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HAProxy はファイルシステムアクセスを実行しないため、ロギングに関しては常に syslog サーバーに依存します。標準的な使用方法は、UDP 経由でログサーバー (デフォルトではポート 514) にログを送信することです。通常、これはローカル syslog デーモンが実行されている 127.0.0.1 に設定されますが、中央サーバーにログを記録するためにネットワーク経由でも使用されます。中央サーバーは、特にログを到着順にマージしておくことが望ましいアクティブ/アクティブシナリオで追加の利点を提供します。 HAProxy は、UNIX ソケットを使用してログをローカル syslog デーモンに送信することもできますが、HAProxy の実行中に syslog サーバーが再起動されるとソケットが置き換えられ、新しいログが失われるため、これはまったく推奨されません。 HAProxy は chroot ジェイル内に隔離されるため、新しいソケットに再接続する機能はありません。また、UNIX ソケットで使用されているログバッファが非常に小さいため、負荷が非常に軽い場合でもメッセージが失われる可能性があることが現場で観察されています。ただし、これはテストには問題ありません。

10. より簡単な構成管理

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クラスターを構成する 2 つの HAProxy ノードが、少数のアドレスを除いてまったく同じ設定を共有することはよくあります。ノードごとに設定の複製を管理すると、その内容は必然的に食い違っていきます。設定に環境変数を組み込めば、システム全体の環境変数をいくつか変えるだけで、複数の設定でまったく同じファイルを共有できます。この機能はバージョン 1.5 で導入され、当初はアドレスにのみ環境変数を含めることができました。1.6 では対応範囲が広がり、どこでも環境変数を使用できます。構文は UNIX シェルと同じで、変数はドル記号 (’$’)、開き波括弧 (’{’)、変数名、閉じ波括弧 (’}’) の順に記述します。アドレスを除き、環境変数は二重引用符で囲まれた引数の中でのみ解釈されます。これは、ドル記号を含む正規表現を使用する既存の設定を壊さないために必要な制限です。

11. 回避すべき既知の落とし穴

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システムの再起動後に haproxy サービスが起動せず、手動で起動すると動く、という報告をときどき受けます。多くの場合、keepalived などのクラスター IP アドレス管理機構を使い、マスターノードだけにサービスの IP アドレスを割り当てています。haproxy を 0.0.0.0 にバインドしていたときは動作していたものが、仮想 IP アドレスにバインドするように変更すると動かなくなります。これは、サービスの起動時点ではローカルノードが仮想 IP アドレスをまだ所有しておらず、HAProxy がそのアドレスにバインドしようとすると、ローカルの IP アドレスではないためシステムが拒否することが原因です。解決策は haproxy サービスの起動を遅らせることではありません。それでは再起動に対応できません。ローカルに存在しないアドレスへのバインドを許可するよう、システムを正しく設定します。Linux では、net.ipv4.ip_nonlocal_bind sysctl を 1 に設定するだけです。この設定は、特定の宛先アドレスに向けて HAProxy を通過する IP トラフィックを透過的に捕捉する場合にも必要です。

13. セキュリティに関する考慮事項

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HAProxy は、非常に限られた権限で動作するよう設計されています。標準的な使用方法は、chroot jail に隔離したうえで、jail 内で何の権限も持たない非 root ユーザーに権限を落とすことです。これにより、将来脆弱性が発見されても、侵害がシステムの他の部分に影響しないようにします。