Active-Passive HAProxy with Keepalived

Beberapa waktu lalu, saya sempat membahas mengenai ZenLB, yaitu load balancer appliance yang berbasiskan Debian. Kali ini saya ingin mencoba alternatif software-based load balancer lainnya yang bernama HAProxy. HAProxy merupakan software load balancer yang sangat handal, di mana banyak sekali digunakan oleh penyedia layanan Internet besar seperti GitHub, Imgur, Instagram, Reddit, Stack Overflow, ServerFault, Tumbler, Twitter, dan masih banyak lagi. Tidak seperti ZenLB, HAProxy bukan merupakan sebuah appliance, sehingga dapat dikonfigurasi ke OS yang sudah ada.

Load balancer seperti HAProxy merupakan komponen penting dalam high availability deployment, di mana load balancer menjadi pintu gerbang utama dari semua request user ke aplikasi. Sehebat apapun aplikasi, tapi jika suatu ketika load balancer down, maka aplikasi juga tidak dapat diakses oleh user. Untuk itulah diperlukan setidaknya 2 load balancer yang saling menggantikan ketika salah satu proses/mesin menjadi down.

Keepalived merupakan routing software yang dapat dikombinasikan dengan HAProxy untuk dapat menghasilkan solusi high availability pada level load balancer. Keepalived bekerja dengan cara terus-menerus memonitor proses HAProxy di masing-masing node. Secara default, master node akan memegang virtual IP (VIP) dan akan menjadi node yang aktif. Ketika proses HAProxy di master node menjadi down dan tidak dapat di-restart kembali, Keepalived akan mendeteksi hal tersebut dan akan memindahkan VIP aktif ke backup node. Setelah backup node memiliki VIP, proses HAProxy pada backup node akan di-restart/reload kembali secara otomatis.

Pada blog kali ini, saya ingin mencoba mengkonfigurasi 2 instance HAProxy dan Keepalived pada 2 mesin Linux. Saya tidak mengkompilasi HAProxy dan Keepalived dari source code, namun saya download paket RPM dan menginstalasi melalui command rpm.

Instalasi dan Konfigurasi Keepalived

Download paket RPM untuk Keepalived dan instal pada kedua mesin.

[root@machine1 ~] # wget -c http://svn.riviera.org.uk/repo/RPMS/keepalived/RPMS/x86_64/keepalived-1.2.1-5.el5.x86_64.rpm
[root@machine1 ~] # rpm -ivh keepalived-1.2.1-5.el5.x86_64.rpm
Preparing...                 ################################################### [100%]
   1:keepalived              ################################################### [100%]
[root@machine1 ~] # service keepalived status
keepalived is stopped

Backup file /etc/sysctl.conf kemudian tambahkan 2 baris berikut di akhir file /etc/sysctl.conf di kedua mesin.

...
# HAProxy - Keepalived VIP
net.ipv4.ip_nonlocal_bind = 1

Baris tersebut berperan dalam perpindahan VIP antara machine1 dan machine2. Refresh perubahan parameter kernel tersebut dengan command berikut pada kedua mesin.

[root@machine1 ~] # sysctl -p

Backup file /etc/keepalived/keepalived.conf dan buat menjadi seperti ini pada master node (machine1):

vrrp_script chk_haproxy {  # Requires keepalived-1.1.13
 script "killall -0 haproxy" # cheaper than pidof
 interval 2   # check every 2 seconds
 weight 2   # add 2 points of prio if OK
}

vrrp_instance VI_1 {
 interface eth0
 state MASTER
 virtual_router_id 51
 priority 101   # 101 on master, 100 on backup
 virtual_ipaddress {
  192.168.0.100
 }
 track_script {
  chk_haproxy
 }
}

Lakukan hal serupa pada backup node (machine2), namun ada sedikit perubahan pada bagian priority dan state:

vrrp_script chk_haproxy {  # Requires keepalived-1.1.13
 script "killall -0 haproxy" # cheaper than pidof
 interval 2   # check every 2 seconds
 weight 2   # add 2 points of prio if OK
}

vrrp_instance VI_1 {
 interface eth0
 state BACKUP
 virtual_router_id 51
 priority 100   # 101 on master, 100 on backup
 virtual_ipaddress {
  192.168.0.100
 }
 track_script {
  chk_haproxy
 }
}

Restart proses Keepalived pada kedua mesin.

[root@machine1 ~] # service keepalived restart

Validasi konfigurasi dengan melihat IP address di masing-masing mesin. Jika proses Keepalived sedang berjalan di kedua mesin, maka VIP address 192.168.0.100 akan berada di machine1. VIP address akan berpindah ke machine2 jika proses Keepalived pada machine1 dinonaktifkan. Berikut adalah contoh output pada machine1 ketika VIP berada di machine1.

[root@machine1 ~] # ip addr show eth0
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000
    link/ether 08:00:27:69:8e:3e brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.0.193/24 brd 192.168.0.255 scope global eth0
    inet 192.168.0.100/32 scope global eth0

Pada kondisi kedua Keepalived berjalan, machine2 akan memiliki output tanpa VIP address.

[root@machine2 ~] # ip addr show eth0
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000
    link/ether 08:00:27:25:2b:8c brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.0.192/24 brd 192.168.0.255 scope global eth0

Perpindahan VIP dapat diamati dari /var/log/messages.

Instalasi dan Konfigurasi HAProxy

Download paket RPM untuk HAProxy dan instal pada kedua mesin.

[root@machine1 ~] # wget -c http://svn.riviera.org.uk/repo/RPMS/haproxy/RPMS/x86_64/haproxy-1.4.10-1.el5.x86_64.rpm
[root@machine1 ~] # rpm -ivh haproxy-1.4.10-el5.x86_64.rpm
Preparing...                 ################################################### [100%]
   1:haproxy                 ################################################### [100%]
[root@machine1 ~] # service haproxy status
haproxy is stoppped

Backup file /etc/haproxy/haproxy.conf dan buat menjadi seperti ini pada kedua mesin: (sesuaikan backend server dengan kebutuhan, pada kasus ini saya membuat HAProxy menjadi frontend untuk salah satu WebLogic AdminServer yang ada)

global
 log 127.0.0.1 local0
 log 127.0.0.1 local1 notice
        maxconn 4096
        user haproxy
        group haproxy

defaults
 log global
 option dontlognull
 option redispatch
 retries 3
 maxconn 2000
 contimeout 500000
 clitimeout 500000
 srvtimeout 500000

listen blogadmin.nostratech.com 192.168.0.100:7001
        mode tcp
        option tcplog
        server adminserver blogadminvhn.nostratech.com:7001 check

Saya mengisi listen IP address untuk entry blogadmin.nostratech.com dengan VIP address yang telah saya siapkan dengan Keepalived sebelumnya. Untuk keamanan, proses HAProxy akan dijalankan oleh user dedicated, haproxy. Buat user dan group yang bernama haproxy pada kedua mesin.

[root@machine1 ~] # useradd haproxy
[root@machine1 ~] # id haproxy
uid=54322(haproxy) gid=54323(haproxy) groups=54323(haproxy)

Restart proses HAProxy pada kedua mesin.

[root@machine1 ~] # service haproxy restart

Sekarang saatnya pengujian. :)

Pengujian HAProxy dan Keepalived

Buka browser kemudian coba akses VIP dan listen port yang telah kita spesifikasikan pada file /etc/haproxy/haproxy.conf yaitu http://192.168.0.100:7001/console.

HAProxy pada machine1 menjadi frontend AdminServer

Simulasikan proses HAProxy pada machine1 down dengan cara menghentikan proses HAProxy pada machine1.

[root@machine1 ~] $ service haproxy stop

Akses kembali alamat yang sama, seharusnya masih dapat diakses.

HAProxy pada machine2 menjadi frontend AdminServer

Jika masih bisa diakses, selamat konfigurasi Anda berhasil. :) Selamat mencoba!