简介
在本实验中，你将使用 HAProxy 学习 负载均衡 的基础知识。
想象一家只有一个柜台的银行。排队的人越来越多，顾客开始不满。为了解决这个问题，银行增设了多个柜台。不过现在，门口还需要一名经理，把每位顾客引导到下一个可用的柜台。
在这个场景中：
- 银行经理就是负载均衡器（HAProxy）。
- 柜员就是后端服务器（模拟的 Web 服务器）。
- 顾客就是Web 流量。
你将在 Linux 上搭建这个环境。首先创建两个模拟的 Web 服务器，然后配置 HAProxy，使用 轮询（round robin） 算法在它们之间分发流量。轮询是最简单的负载均衡算法之一。
轮询适合作为理解负载均衡的起点，因为它展示了负载均衡器的基本作用：将连续到来的请求分发给多个健康的后端，而不是把所有请求都发送到同一台机器。
完成本实验后，你将能够：
- 运行简单的 Python Web 服务器。
- 配置 HAProxy 接收流量（前端）并将流量发送到服务器（后端）。
- 观察负载均衡实际生效。
准备终端
要测试负载均衡器，首先需要准备可供分发的流量！我们需要同时运行两个独立的 Web 服务器。由于服务器运行时会占用当前终端，并且会一直运行到你停止它，因此不能在同一个窗口中继续输入其他命令。
所以，我们需要打开额外的终端标签页。你可以把它理解为在 Web 浏览器中打开多个标签页，这样就能同时查看不同的网站。
从操作上看，这一步用于分离系统中的不同角色。Python 服务器模拟应用层，而主终端继续作为配置负载均衡器的控制平面。
当前已经打开一个终端（Terminal）。请再打开两个终端：
- 在终端界面中找到 **+**（加号）图标。
- 单击两次，打开 Terminal 1 和 Terminal 2。
后续按以下方式使用它们：
- Terminal：控制中心（用于配置 HAProxy）。
- Terminal 1：运行 Server 1。
- Terminal 2：运行 Server 2。
启动 Server 1
现在启动第一个「柜员」（Server 1）。我们不安装复杂的 Web 服务器软件，而是使用 Python 内置的便捷工具，把任意目录变成一个网站。
请切换到 Terminal 1。
首先，进入为 Server 1 准备的目录。
cd ~/project/server1
现在启动服务器，并让它监听 端口 8001。你可以把端口理解为公寓房间号：计算机是一栋大楼，而端口 8001 就是 Server 1 所在的具体房门。
python3 -m http.server 8001
你将看到类似 Serving HTTP on 0.0.0.0 port 8001 的消息。这表示服务器已经运行，并正在等待访问请求。此终端现在处于「忙碌」状态，因此不要在这里输入其他内容。
启动 Server 2
接下来启动第二个「柜员」（Server 2），这样就有多个服务器可以共同处理工作。
请切换到 Terminal 2。
进入 Server 2 所在的目录。
cd ~/project/server2
在另一个端口 8002 上启动该服务器。不能继续使用 8001，因为 Server 1 已经占用了这个端口（两户人家不能住在同一个 8001 号公寓中）。
python3 -m http.server 8002
现在，两个独立的 Web 服务器都在运行。其中一个返回「Response from Server 1」（端口 8001），另一个返回「Response from Server 2」（端口 8002）。
配置前端
服务器准备就绪后，现在配置「银行经理」（HAProxy），让它把流量转发给这两个服务器。
从这里开始，我们将前端和后端分开配置。前端描述客户端如何连接到 HAProxy，后端描述实际处理请求的服务器池。
切换回 Terminal。
先备份旧配置，然后创建新的配置文件。
sudo mv /etc/haproxy/haproxy.cfg /etc/haproxy/haproxy.cfg.bak
sudo nano /etc/haproxy/haproxy.cfg
将以下内容复制并粘贴到编辑器中。这段配置定义了 Frontend。Frontend 是负载均衡器面向外部的一面，也就是顾客（用户）进入的位置。
global
log /dev/log local0
log /dev/log local1 notice
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
需要理解的关键部分：
bind *:80：告诉 HAProxy 监听 端口 80。端口 80 是 Web 流量（HTTP）的标准端口。当你输入不带端口号的网站地址时，浏览器会访问端口 80。default_backend http_back：告诉 HAProxy：「用户连接到这里后，将请求发送到名为http_back的服务器组。」
名称很重要，因为 HAProxy 配置本质上是一张流量映射表。前端接收连接，后端表示这些连接可能被发送到的目标。
保存文件（Ctrl+O，然后按 Enter）。你可以继续打开文件，也可以保存后退出（Ctrl+X），以便逐步验证操作结果。
配置后端
现在定义这组工作服务器，也就是 Backend。
如果你已经关闭了配置文件，请重新打开：
sudo nano /etc/haproxy/haproxy.cfg
将以下内容追加到文件末尾：
backend http_back
server server1 127.0.0.1:8001 check
server server2 127.0.0.1:8002 check
刚才完成了什么？
backend http_back：创建名为http_back的服务器组。server server1 ...：将第一个工作服务器（Server 1）注册到地址127.0.0.1:8001，也就是本地主机的 8001 端口。server server2 ...：将第二个工作服务器（Server 2）注册到127.0.0.1:8002。check：这一项非常重要。它告诉 HAProxy 定期检查服务器是否实际可用（健康）。如果某个服务器崩溃，HAProxy 就会停止向它发送请求。
保存文件（Ctrl+O，然后按 Enter），再退出（Ctrl+X）。
验证负载均衡
经理应该如何决定下一位顾客由谁接待？最常见的方法是 Round Robin，也就是简单地「轮流处理」。
- 顾客 1 -> Server 1
- 顾客 2 -> Server 2
- 顾客 3 -> Server 1
- ……依此类推。
现在在配置中明确指定这一点。最后一次打开配置文件：
sudo nano /etc/haproxy/haproxy.cfg
找到刚才添加的 backend http_back 部分，并插入 balance 指令，使其内容如下：
backend http_back
balance roundrobin
server server1 127.0.0.1:8001 check
server server2 127.0.0.1:8002 check
注意：为了便于阅读，行首的缩进空格很重要，尽管 HAProxy 对缩进要求并不严格。请尽量保持格式整齐。
保存文件（Ctrl+O，然后按 Enter），再退出（Ctrl+X）。
重启 HAProxy 并测试
配置已经准备好，但 HAProxy 还不知道这些更改。现在重启服务，使配置生效。
sudo service haproxy restart
接下来验证实际效果。我们将使用名为 curl 的命令。你可以把 curl 理解为没有图形界面的 Web 浏览器：它会获取网页，并将文本内容显示在屏幕上。
我们将连接到 localhost（本机）的默认端口 80，也就是 HAProxy 正在监听的端口。
多次运行以下命令：
curl localhost
你应该会看到 Response from Server 1。再次运行该命令：
curl localhost
这次应该会看到 Response from Server 2。
如果想快速观察这个过程，可以运行下面的循环命令，让它连续访问服务器 4 次：
for i in {1..4}; do
curl localhost
echo
done
你应该会看到输出严格交替显示：1、2、1、2。
这证明负载均衡器已经正常工作！它在端口 80 上接收请求，并在端口 8001 和端口 8002 之间公平地分配工作。
总结
在本实验中，你成功搭建了一个负载均衡 Web 集群！
你完成了以下任务：
- 模拟后端：使用 Python 在不同端口（8001、8002）上创建了两个正常运行的 Web 服务器。
- 配置前端：让 HAProxy 监听标准 Web 端口（80）。
- 配置后端：将两个服务器注册为工作服务器。
- 轮询：设置公平的「轮流处理」策略来分发流量。
这与大型网站用于处理数百万用户的架构完全相同，只是规模更小。
