HAProxy

HAProxy (High Availability Proxy) هو برنامج موزع أحمال TCP/HTTP مفتوح المصدر عالي الأداء وبرنامج بروكسي عكسي. يركز جوهره على التوافر العالي وتوزيع حركة المرور عالية التزامن والتحويل التلقائي في حالة الفشل. يدعم بروكسي بروتوكول الطبقة 4 (TCP) والطبقة 7 (HTTP/HTTPS)، وهو خيار سائد لتوزيع الأحمال داخل البنى على مستوى المؤسسات. يتم نشره على نطاق واسع في السيناريوهات التي تتطلب استقرارًا وأداءً استثنائيين، مثل مواقع الويب واسعة النطاق والأنظمة المالية ومنصات التجارة الإلكترونية.

تم إطلاق هذا المشروع لأول مرة بواسطة Willy Tarreau في عام 2001، وخضع لأكثر من عقدين من التكرار. بفضل أدائه الاستثنائي وقدراته التكوينية المرنة، أصبح مكونًا أساسيًا للبنية التحتية لسيناريوهات حركة المرور العالمية فائقة النطاق، حيث تم اعتماده على نطاق واسع من قبل شركات مثل Netflix و GitHub و Airbnb.

1. أساسيات HAProxy

• اسم مزود الخدمة: HAProxy
• الاسم باللغة الإنجليزية: HAProxy (الإصدار المجتمعي) / HAProxy Enterprise (الإصدار التجاري)
• تاريخ التأسيس: تم إصداره لأول مرة في ديسمبر 2001، مع عمليات تجارية بقيادة HAProxy Technologies
• عنوان المقر الرئيسي: وولثام، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية
• عنوان الموقع الرسمي:https://www.haproxy.org(الإصدار المجتمعي)https://www.haproxy.com(النسخة التجارية)
• أنواع الخدمات: موازن تحميل مفتوح المصدر، وكيل عكسي TCP/HTTP، وحدة تحكم Kubernetes Ingress، بوابة API، حلول مجموعات عالية التوافر
• الأسعار المرجعية: الإصدار المجتمعي مجاني تمامًا (ترخيص GPLv2)؛ أما الإصدار التجاري فيتطلب عرض أسعار مخصصًا، لذا يرجى الاتصال بفريق المبيعات لدينا لمناقشة المتطلبات المحددة.
• توفر الإصدار التجريبي: يمكن تنزيل الإصدار المجتمعي واستخدامه على الفور دون أي قيود تجريبية؛ أما الإصدار التجاري فيوفر إصدارًا تجريبيًا مجانيًا لمدة 30 يومًا (يتطلب تقديم تفاصيل الشركة).

2. المزايا الأساسية والميزات التقنية لـ HAProxy

أداء فائق مع استهلاك أدنى للموارد
باستخدام نموذج عملية واحدة مدفوعة بالأحداث، يتجنب هذا النموذج الحمل الزائد على الذاكرة وتنازع القفل المرتبط بالبنى متعددة العمليات/متعددة الخيوط. تم تطويره أصلاً بلغة C، ويدعم مثيل واحد عشرات الآلاف من الاتصالات المتزامنة، محققاً أكثر من 2 مليون TPS على جهاز واحد. مع استهلاك ذاكرة لا يتجاوز بضعة ميغابايت واستخدام عالٍ لوحدة المعالجة المركزية، يتفوق أداءه بشكل كبير على الأدوات المماثلة في سيناريوهات التزامن العالي.

قدرات بروكسي متعددة البروتوكولات ومتعددة المستويات
دعم شامل لبروتوكول الوكيل للطبقة 4 (TCP) والطبقة 7 (HTTP/HTTPS، gRPC، WebSocket)، قابل للتكيف مع متطلبات موازنة الحمل لمختلف الخدمات بما في ذلك قواعد البيانات (MySQL، PostgreSQL)، خدمات البريد الإلكتروني، وتطبيقات الويب. يدعم بروتوكولات HTTP/2 و HTTP/3 (QUIC) في آن واحد.

سياسات مرنة لتوزيع الأحمال والجلسات
دعم مدمج لأكثر من 10 خوارزميات لتوزيع الحمل (round-robin، weighted round-robin، least connections، source IP hashing، URI hashing، إلخ)؛ يستوعب آليات استمرارية الجلسة مثل إدراج ملفات تعريف الارتباط وربط عنوان IP المصدر لضمان استمرارية التطبيقات ذات الحالة؛ يشتمل على فحوصات دقيقة للصحة قادرة على مراقبة حالة الخدمة الخلفية عبر المنفذ أو رموز حالة HTTP أو البرامج النصية المخصصة، مع عزل تلقائي للعقد الفاشلة.

توافر عالٍ وتحمل للأعطال
يدعم أوضاع النشر الرئيسي-التابع والمجموعات، مما يتيح التحويل التلقائي في أقل من ثانية عند دمجه مع أدوات مثل Keepalived. يوفر آليات تحمل الأعطال بما في ذلك إعادة محاولة الاتصال والتحكم في المهلة الزمنية وتقليل حركة المرور لتخفيف تقلبات الخدمة الخلفية بشكل فعال وضمان توفر البنية الشاملة.

ميزات التحكم الدقيق في حركة المرور والأمن
يدعم تصفية حركة المرور وتوجيهها بناءً على رؤوس الطلبات وعناوين IP وعناوين URL وأبعاد أخرى؛ ويشتمل على حماية مدمجة من هجمات DDoS، وتقييد الطلبات، وقدرات إنهاء SSL/TLS. كما يوفر الإصدار التجاري ميزات أمان إضافية مثل تكامل WAF والمصادقة والتفويض المتقدمين لتعزيز قدرات حماية التطبيقات.

مراقبة شاملة وقابلية للملاحظة
تعرض صفحة الإحصائيات المدمجة المقاييس الأساسية مثل حركة المرور وعدد الاتصالات وحالة الخلفية في الوقت الفعلي. وهي تدعم التكامل مع أدوات المراقبة بما في ذلك Prometheus و Grafana و Zabbix، وتوفر مخرجات سجلات مفصلة وقدرات تتبع الروابط لتسهيل استكشاف الأخطاء وإصلاحها وتحسين الأداء من قبل موظفي العمليات.

3. المنتجات والخدمات الرئيسية لـ HAProxy

• HAProxy Community Edition: إصدار أساسي مجاني ومفتوح المصدر يتميز بميزات أساسية مثل موازنة الحمل، والوكيل العكسي، وفحوصات الصحة، والمراقبة، وغيرها من الوظائف الأساسية.
• HAProxy Enterprise: حل تجاري يوفر إدارة المجموعات، وحماية أمنية متقدمة، ودعمًا فنيًا مخصصًا، وضمانات SLA، وقدرات تكامل Kubernetes أصلية.
• HAProxy Kubernetes Ingress Controller: وحدة تحكم Ingress مصممة خصيصًا لمجموعات Kubernetes، تدعم التكوين الديناميكي واكتشاف الخدمات لتحسين إدارة حركة المرور للتطبيقات المعبأة في حاويات.
• خدمات الدعم الفني على مستوى المؤسسة: المساعدة الفنية على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، واستكشاف الأعطال وإصلاحها، وتحسين التكوين، وتقديم إرشادات مخصصة للتطوير، واستشارات التصميم المعماري.
• HAProxy ALOHA: حل متكامل للأجهزة لتوازن الحمل عالي التوافر، يوفر أجهزة جاهزة للاستخدام وصور نظام.

4. يدعم HAProxy المناطق / عملات الفوترة

• نطاق التغطية: غير محدود عالميًا، قابل للنشر في أي منطقة بها بنية تحتية للخوادم، متوافق مع عمليات نشر البنية الموزعة للمؤسسات متعددة الجنسيات.

خصائص النشر: باعتباره برنامجًا مفتوح المصدر متعدد المنصات، فإن مواقع النشر مستقلة تمامًا. يمكن أن تغطي العقد الأساسية المناطق التجارية العالمية الرئيسية بما في ذلك أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا. تنتشر فرق الخدمة التجارية في جميع أنحاء الولايات المتحدة وأوروبا وآسيا ومناطق أخرى، وتقدم الدعم الفني المحلي.

عملات الفوترة المدعومة: الإصدار المجتمعي مجاني؛ أما الإصدار التجاري والخدمات فيتم احتساب تكلفتها بالدولار الأمريكي (USD) بشكل أساسي، مع دعم بعض المناطق المحددة للتسوية باليورو (EUR) والجنيه الإسترليني (GBP).

5. كيفية التكامل مع HAProxy

1. 1. إعداد البيئة: حدد نظام Linux/Unix (يوصى باستخدام CentOS أو Ubuntu أو Debian؛ يتطلب Windows النشر عبر WSL). يجب أن تحتوي موارد الخادم على ذاكرة وصول عشوائي (RAM) بسعة 1 جيجابايت على الأقل (بيئة الإنتاج: نواتان وذاكرة وصول عشوائي (RAM) بسعة 4 جيجابايت أو أكثر).
   2. التثبيت والنشر: قم بتثبيت الإصدار المجتمعي عبر مدير حزم النظام (apt، yum) أو حزمة المصدر من الموقع الرسمي؛ بالنسبة للإصدار التجاري، يرجى الاتصال بقسم المبيعات للحصول على حزمة التثبيت والترخيص.

      
      # مثال على تثبيت Ubuntu/Debian apt update && apt install haproxy -y # مثال على تثبيت CentOS/RHEL yum install haproxy -y
      

   3. التكوين الأساسي: قم بتحرير ملف التكوين الرئيسي (/etc/haproxy/haproxy.cfg) لتحديد المعلمات الأساسية مثل منافذ الاستماع ومجموعات الخوادم الخلفية وخوارزميات موازنة الحمل وقواعد فحص الصحة.

      
      # مثال على التكوين الأدنى global log /dev/log local0 maxconn 4096 user haproxy group haproxy daemonالافتراضيات سجل الوضع العام خيار http خيار httplog dontlognull إعادة المحاولة 3 مهلة الاتصال 5000 مهلة العميل 50000 مهلة الخادم 50000frontend web_front bind *:80 default_backend web_back backend web_back balance roundrobin server web1 192.168.1.10:80 check server web2 192.168.1.11:80 check

• بدء الخدمة: قم بتشغيل خدمة HAProxy وقم بتكوينها لبدء التشغيل تلقائيًا عند بدء التشغيل، ثم تحقق من صحة ملف التكوين.

  
  # تحقق من التكوين haproxy -c -f /etc/haproxy/haproxy.cfg # ابدأ الخدمة systemctl start haproxy systemctl enable haproxy
  

• الاختبار والتحقق: قم بالوصول إلى منفذ الاستماع المُهيأ للتحقق من توزيع حركة المرور بشكل صحيح على خوادم الخلفية. استخدم صفحة الإحصائيات المدمجة (يمكن الوصول إليها عبر `/haproxy_stats` بعد التهيئة) لمراقبة حالة الخدمة.
• التكوين المتقدم (اختياري): قم بتكوين شهادات SSL/TLS، واستمرارية الجلسة، وقواعد تحديد السرعة، وعمليات تكامل المراقبة. تتيح النسخة التجارية إمكانية التجميع وميزات الأمان المتقدمة.

6. سيناريوهات تطبيق HAProxy

• توازن أحمال تطبيقات الويب على نطاق واسع: يوزع الطلبات على مواقع الويب ذات حركة المرور العالية مثل التجارة الإلكترونية والخدمات المالية والبوابات الإلكترونية، مما يعزز سعة المعالجة المتزامنة والتوافر.
• وكيل مجموعة قواعد البيانات: يوفر موازنة تحميل الطبقة 4 لمجموعات قواعد البيانات مثل MySQL و PostgreSQL، مما يتيح فصل القراءة والكتابة والتحويل التلقائي.
• وحدة التحكم في دخول مجموعات Kubernetes: تعمل كنقطة دخول لمجموعات الحاويات، وتدير توزيع حركة المرور بعد التوسع الديناميكي للبودات.
• بوابة API: تدير بشكل مركزي حركة مرور API للخدمات الصغيرة، وتنفذ التوجيه وإعادة التوجيه، وتحديد السرعة وقطع الدائرة، والمصادقة والتفويض، وغيرها من الوظائف.
• المكونات الأساسية للبنية عالية التوافر: إنشاء مجموعة رئيسية-تابعة بالاشتراك مع Keepalived لضمان استمرار الخدمة دون انقطاع للعمليات الحيوية.
• شبكة توزيع المحتوى (CDN) وعقد الحوسبة الطرفية: يتم نشرها على حافة الشبكة لإدارة توجيه حركة المرور ومحتوى ذاكرة التخزين المؤقت، مما يقلل من الحمل على العقد الأساسية.

7. الأسئلة المتكررة حول HAProxy

ما هي الاختلافات بين موازنة الحمل في HAProxy و Nginx؟
تم تصميم HAProxy خصيصًا لموازنة الحمل، حيث يوفر أداءً عاليًا ومجموعة غنية من الخوارزميات وقدرات محسّنة لفحص الحالة. وهو مناسب تمامًا لسيناريوهات الحمل الأساسية عالية التزامن والتوافر. يركز Nginx بشكل أكبر على خدمات الويب والوكالة العكسية، مع موازنة الحمل كميزة إضافية. وهو مثالي للعمليات النشر المتكاملة في البيئات الصغيرة إلى المتوسطة الحجم.

هل يدعم HAProxy بروتوكول HTTP/3؟
تتطلب النسخة المجتمعية تجميع وحدات خارجية لدعم HTTP/3؛ بينما تتضمن النسخة التجارية دعم HTTP/3 (QUIC) الأصلي، والذي يمكن تهيئته وتفعيله مباشرةً لتحسين تجربة الاتصال في بيئات الشبكات الضعيفة.

هل HAProxy مناسب للمبتدئين؟
تعد صيغة تكوين HAProxy معقدة نسبيًا، مما يمثل منحنى تعلم صعبًا إلى حد ما للمبتدئين. ومع ذلك، فإن وثائقها الرسمية الشاملة وقوالب التكوين الناضجة لسيناريوهات موازنة الحمل الأساسية تتيح النشر السريع بمجرد إتقان المعلمات الأساسية. بالنسبة للسيناريوهات المعقدة، يُنصح بالرجوع إلى أفضل الممارسات أو طلب الدعم الاحترافي.

كيف يحقق HAProxy نشرًا عالي التوافر؟
يمكن تكوين عناوين IP الافتراضية (VIP) عبر Keepalived لتمكين التحويل التلقائي بين العقد الأساسية والثانوية لـ HAProxy. في عمليات النشر واسعة النطاق، يمكن تنفيذ مجموعات HAProxy جنبًا إلى جنب مع DNS round-robin أو موازنة الحمل في الطبقة العليا لتحقيق تكرار متعدد العقد.

ما هي الاختلافات الأساسية بين الإصدار التجاري والإصدار المجتمعي؟
تقدم النسخة التجارية ميزات محسّنة تشمل إدارة المجموعات، وحماية أمنية متقدمة (جدار حماية تطبيقات الويب وتخفيف هجمات DDoS)، ودعم فني على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، وضمانات اتفاقية مستوى الخدمة، وتكامل محسّن مع Kubernetes الأصلي، مما يجعلها مناسبة لبيئات الإنتاج على مستوى المؤسسات. تفي النسخة المجتمعية بمتطلبات موازنة الحمل الأساسية دون دعم تجاري.

ملاحظة تكميلية من المحرر

HAProxy، مع نقاط قوته الأساسية في “الأداء المطلق” و“التوافر العالي”، يعتبر الحل المفضل لتوازن الحمل للبنى ذات التزامن العالي على مستوى المؤسسات. وهو مناسب بشكل خاص للسيناريوهات التي تتطلب استقرارًا وأداءً صارمين، مثل الخدمات المالية والتجارة الإلكترونية ومنصات الإنترنت واسعة النطاق. مقارنةً بالأدوات المماثلة، يوفر دعمه المتعدد البروتوكولات وقدراته المتطورة للتحكم في حركة المرور مزايا كبيرة. ومع ذلك، فإن تكوينه يمثل عائقًا أعلى قليلاً للدخول، مما يتطلب من موظفي العمليات امتلاك أساس متين في الشبكات والتكوين.

بالنسبة للعمليات النشر الصغيرة إلى المتوسطة الحجم، يوصى باستخدام الإصدار Community Edition من أجل النشر السريع لتوازن الحمل الأساسي. بالنسبة لبيئات الإنتاج واسعة النطاق أو أنظمة الأعمال الأساسية، يجب اختيار الإصدار Commercial Edition للوصول إلى الميزات المتقدمة والدعم الاحترافي. يتميز HAProxy بنظام بيئي مجتمعي ناضج، مع توفر وثائق رسمية شاملة وأفضل الممارسات الصناعية لحل المشكلات الشائعة التي تواجه أثناء النشر والتحسين بسرعة.