Použití služeb pro vyrovnávání zatížení v Azure

Úvod

Microsoft Azure poskytuje několik služeb pro správu způsobu distribuce a vyrovnávání zatížení v provozu v síti. Tyto služby můžete použít samostatně nebo zkombinovat své metody podle vašich potřeb, abyste vytvořili optimální řešení.

V tomto kurzu nejdřív definujeme případ použití zákazníka a zjistíte, jak se dá provádět robustnější, a to pomocí následujícího portfolia pro vyrovnávání zatížení Azure: Traffic Manager, Application Gateway a Load Balancer. Pak poskytujeme podrobné pokyny pro vytvoření geograficky redundantního nasazení, distribuci provozu do virtuálních počítačů a pomůže vám spravovat různé typy požadavků.

Na koncepční úrovni každá z těchto služeb hraje jedinečnou roli v hierarchii vyrovnávání zatížení.

• Traffic Manager poskytuje globální vyrovnávání zatížení DNS. Vyhledává příchozí požadavky DNS a reaguje s dobrým koncovým bodem v souladu se zásadami směrování, které zákazník vybral. Pro metody směrování jsou k disdobu tyto možnosti:

  • Směrování výkonu pro odeslání žadatele do nejbližšího koncového bodu z podmínek latence.
  • Priorita směrování, která směruje veškerý provoz do koncového bodu s ostatními koncovými body jako záložní.
  • Vážené směrování s kruhovým dotazováním, které distribuuje provoz na základě váhy přiřazené ke každému koncovému bodu.
  • Směrování založené na geografických oblastech pro distribuci provozu do koncových bodů aplikace na základě geografického umístění uživatele.
  • Směrování založené na podsíti pro distribuci provozu do koncových bodů aplikace na základě podsítě (rozsahu IP adres) uživatele.
  • Směrování s více hodnotami, které umožňuje odesílat IP adresy více než jednoho koncového bodu aplikace v rámci jedné odpovědi DNS.

  Klient se připojuje přímo ke koncovému bodu vrácenému Traffic Manager. Azure Traffic Manager detekuje, kdy koncový bod není v pořádku, a pak přesměruje klienty na jinou funkční instanci. Další informace o této službě najdete v dokumentaci k Azure Traffic Manager .

• Application Gateway poskytuje aplikaci Service Delivery Controller (ADC) jako službu a nabízí různé možnosti vyrovnávání zatížení vrstvy 7 pro vaši aplikaci. Umožňuje zákazníkům optimalizovat produktivitu webové farmy tím, že v aplikační bráně předává ukončení protokolu TLS náročné na procesor. Mezi další možnosti směrování vrstvy 7 patří kruhové dotazování příchozích přenosů, spřažení relací na základě souborů cookie, směrování na základě cesty URL a možnost hostování několika webů za jedinou aplikační bránou. Application Gateway lze nakonfigurovat jako bránu internetovou bránu, pouze pro interní bránu nebo kombinaci obou. Application Gateway je plně spravovaná, škálovatelná a vysoká dostupnost Azure. Nabízí celou řadu možností diagnostiky a protokolování, které zlepšují správu.

• Load Balancer je nedílnou součástí zásobníku Azure SDN, která poskytuje vysoce výkonné služby Vyrovnávání zatížení vrstvy 4 s nízkou latencí pro všechny protokoly UDP a TCP. Spravuje příchozí a odchozí připojení. Pokud chcete spravovat dostupnost služby, můžete nakonfigurovat veřejné a interní koncové body s vyrovnáváním zatížení a definovat pravidla pro mapování příchozích připojení na cíle v backendovém fondu s využitím možností monitorování stavu protokolů TCP a HTTP.

Scenario

V tomto ukázkovém scénáři používáme jednoduchý web, který slouží jako dva typy obsahu: obrazy a dynamicky vykreslené webové stránky. Web musí být geograficky redundantní a měl by sloužit svým uživatelům z nejbližšího umístění (nejnižší latence). Vývojář aplikace rozhodl, že všechny adresy URL, které odpovídají vzoru/images/*, se zpracovávají z vyhrazeného fondu virtuálních počítačů, které se liší od zbytku webové farmy.

Kromě toho musí výchozí fond virtuálních počítačů, který obsluhuje dynamický obsah, komunikovat s back-end databází, která je hostována v clusteru s vysokou dostupností. Celé nasazení je nastaveno prostřednictvím Azure Resource Manager.

Použití Traffic Manager, Application Gateway a Load Balancer umožňuje tomuto webu dosáhnout těchto cílů návrhu:

• Geografická redundance: Pokud dojde k výpadku jedné oblasti, Traffic Manager směrovat provoz plynule do nejbližší oblasti bez zásahu vlastníka aplikace.
• Omezená latence: protože Traffic Manager automaticky přesměruje zákazníka do nejbližší oblasti, činnost zákazníka při vyžádání obsahu webové stránky sníží latenci.
• Nezávislá škálovatelnost: vzhledem k tomu, že zatížení webové aplikace je oddělené podle typu obsahu, může vlastník aplikace škálovat zatížení požadavků nezávisle na sobě. Application Gateway zajišťuje směrování provozu do správných fondů na základě zadaných pravidel a stavu aplikace.
• Interní vyrovnávání zatížení: vzhledem k tomu, že Load Balancer je před clusterem s vysokou dostupností, je aplikaci zpřístupněn pouze aktivní a dobrý koncový bod pro databázi. Kromě toho může správce databáze optimalizovat zatížení distribucí aktivních a pasivních replik v clusteru nezávisle na front-endové aplikaci. Load Balancer doručuje připojení do clusteru s vysokou dostupností a zajišťuje, aby požadavky na připojení přijímaly jenom databáze v pořádku.

Následující diagram znázorňuje architekturu tohoto scénáře:

Nastavení zásobníku vyrovnávání zatížení

Krok 1: vytvoření profilu Traffic Manager

1. V Azure Portal klikněte na vytvořit prostředek > síť > Traffic Manager profil > vytvořit.

2. Zadejte následující základní informace:

   • Název: zadejte profil Traffic Manager název předpony DNS.
   • Metoda směrování: vyberte zásadu metody směrování provozu. Další informace o metodách najdete v tématu informace o metodách směrování provozu služby Traffic Manager.
   • Předplatné: vyberte předplatné, které obsahuje profil.
   • Skupina prostředků: vyberte skupinu prostředků, která obsahuje profil. Může se jednat o novou nebo existující skupinu prostředků.
   • Umístění skupiny prostředků: služba Traffic Manager je globální a není vázaná na umístění. Je však nutné zadat oblast pro skupinu, kde jsou uložena Metadata přidružená k profilu Traffic Manager. Toto umístění nemá žádný vliv na dostupnost tohoto profilu za běhu.

3. Kliknutím na vytvořit vygenerujte profil Traffic Manager.

   

Krok 2: vytvoření aplikačních bran

1. V Azure Portal v levém podokně klikněte na vytvořit prostředek > sítě > Application Gateway.

2. Zadejte následující základní informace o aplikační bráně:

   • Název: název aplikační brány.
   • Velikost SKU: velikost aplikační brány, která je dostupná jako malá, střední nebo velká.
   • Počet instancí: počet instancí, hodnota od 2 do 10.
   • Skupina prostředků: Skupina prostředků, která obsahuje aplikační bránu. Může se jednat o existující skupinu prostředků nebo o novou.
   • Location (umístění): oblast pro aplikační bránu, která je stejně umístění jako skupina prostředků. Umístění je důležité, protože virtuální síť a veřejná IP adresa musí být ve stejném umístění jako brána.

3. Klikněte na OK.

4. Definujte konfigurace virtuální sítě, podsítě, front-endové IP adresy a naslouchacího procesu pro službu Application Gateway. V tomto scénáři je front-end IP adresa Veřejná, což umožňuje později přidat jako koncový bod do profilu Traffic Manager.

5. Nakonfigurujte naslouchací proces pomocí jedné z následujících možností:

   • Pokud používáte protokol HTTP, není k dispozici žádná konfigurace. Klikněte na OK.
   • Pokud používáte protokol HTTPS, je vyžadována další konfigurace. Podívejte se na téma Vytvoření aplikační brány, počínaje krokem 9. Po dokončení konfigurace klikněte na OK.

Konfigurace směrování adres URL pro brány Application Gateway

Když zvolíte fond back-end, aplikace služby Application Gateway nakonfigurovaná s pravidlem na základě cesty má kromě distribuce kruhové dotazování také vzor cesty adresy URL požadavku. V tomto scénáři přidáváme pravidlo na základě cesty, které bude směrovat každou adresu URL s názvem "/images/ * " do fondu imagí serveru. Další informace o konfiguraci směrování na základě cesty URL pro službu Application Gateway najdete v tématu Vytvoření pravidla založeného na cestách pro službu Application Gateway.

1. Ve vaší skupině prostředků přejdete do instance služby Application Gateway, kterou jste vytvořili v předchozí části.

2. V části Nastavení vyberte back-endové fondy a pak vyberte Přidat a přidejte tak virtuální počítače, které chcete přidružit k fondům back-endu na webové úrovni.

3. Zadejte název back-end fondu a všechny IP adresy počítačů, které jsou ve fondu. V tomto scénáři propojujeme dva fondy back-end serverů virtuálních počítačů.

   

4. V části Nastavení aplikační brány vyberte pravidla a potom kliknutím na tlačítko na základě cesty přidejte pravidlo.

   

5. Nakonfigurujte pravidlo zadáním následujících informací.

   Základní nastavení:

   • Název: popisný název pravidla, které je přístupné na portálu.
   • Naslouchací proces: naslouchací proces, který se používá pro pravidlo.
   • Výchozí back-end fond: fond back-end, který se má použít s výchozím pravidlem.
   • Výchozí nastavení http: nastavení HTTP, které se má použít s výchozím pravidlem.

   Pravidla na základě cest:

   • Název: popisný název pravidla na základě cesty.
   • Cesty: pravidlo cesty, které se používá pro přesměrování provozu.
   • Back-end fond: fond back-endu, který se má používat s tímto pravidlem.
   • Nastavení http: nastavení protokolu HTTP, které se má použít s tímto pravidlem.

   Důležité

   Cesty: platné cesty musí začínat znakem "/". Zástupný znak " * " je povolen pouze na konci. Platnými příklady jsou/XYZ,/XYZ * nebo/XYZ/ * .

   

Krok 3: Přidání aplikačních bran do koncových bodů Traffic Manager

V tomto scénáři je Traffic Manager připojený k aplikačním branám (jak je nakonfigurované v předchozích krocích), které se nacházejí v různých oblastech. Teď, když jsou brány Application Gateway nakonfigurované, je dalším krokem připojení k profilu Traffic Manager.

1. Otevřete profil Traffic Manager. Provedete to tak, že ve své skupině prostředků vyhledáte název profilu Traffic Manager ze všech prostředků.

2. V levém podokně vyberte koncové body a potom kliknutím na Přidat přidejte koncový bod.

   

3. Vytvořte koncový bod zadáním následujících informací:

   • Typ: Vyberte typ koncového bodu pro vyrovnávání zatížení. V tomto scénáři vyberte koncový bod Azure , protože ho připojujeme k instancím služby Application Gateway, které jste nakonfigurovali dříve.
   • Název: zadejte název koncového bodu.
   • Typ cílového prostředku: vyberte Veřejná IP adresa a potom v části cílový prostředek vyberte veřejnou IP adresu služby Application Gateway, která byla nakonfigurovaná dřív.

   

4. Nyní můžete otestovat nastavení tím, že k němu přistupujete pomocí DNS profilu Traffic Manager (v tomto příkladu: TrafficManagerScenario.trafficmanager.net). Můžete znovu odeslat požadavky, vyvolat nebo vyřadit virtuální počítače a webové servery, které byly vytvořeny v různých oblastech, a změnit nastavení profilu Traffic Manager pro otestování instalace.

Krok 4: Vytvoření nástroje pro vyrovnávání zatížení

V tomto scénáři Load Balancer distribuuje připojení z webové vrstvy k databázím v clusteru s vysokou dostupností.

Pokud databázový cluster s vysokou dostupností používá SQL Server AlwaysOn, přečtěte si téma konfigurace jednoho nebo více naslouchacího procesu skupiny dostupnosti Always On pro podrobné pokyny.

Další informace o konfiguraci interního nástroje pro vyrovnávání zatížení najdete v tématu Vytvoření interního nástroje pro vyrovnávání zatížení v Azure Portal.

1. V Azure Portal v levém podokně klikněte na vytvořit prostředek > síťový > Nástroj pro vyrovnávání zatížení.
2. Vyberte název svého nástroje pro vyrovnávání zatížení.
3. Nastavte typ na interní a vyberte odpovídající virtuální síť a podsíť, ve které se má nástroj pro vyrovnávání zatížení nacházet.
4. V části přiřazení IP adresy vyberte možnost Dynamická nebo statická.
5. V části Skupina prostředků vyberte skupinu prostředků pro nástroj pro vyrovnávání zatížení.
6. V části umístění vyberte příslušnou oblast pro nástroj pro vyrovnávání zatížení.
7. Kliknutím na vytvořit vygenerujte Nástroj pro vyrovnávání zatížení.

Připojení databázové vrstvy back-end k nástroji pro vyrovnávání zatížení

1. Z vaší skupiny prostředků Najděte Nástroj pro vyrovnávání zatížení, který jste vytvořili v předchozích krocích.

2. V části Nastavení klikněte na back-endové fondy a potom kliknutím na Přidat přidejte fond back-end.

   

3. Zadejte název back-endu fondu.

4. Přidejte do fondu back-end buď jednotlivé počítače, nebo skupinu dostupnosti.

Konfigurace testu paměti

1. V nástroji pro vyrovnávání zatížení v části Nastavení vyberte sondy a pak kliknutím na Přidat přidejte test.

   

2. Zadejte název testu.

3. Vyberte protokol pro test. V případě databáze můžete chtít test TCP místo testu HTTP. Další informace o sondách pro vyrovnávání zatížení najdete v tématu Principy sond nástroje pro vyrovnávání zatížení.

4. Zadejte port vaší databáze, který se má použít pro přístup k testu.

5. V části interval zadejte, jak často se má aplikace testovat.

6. V části stavová prahová hodnota zadejte počet nepřetržitých selhání testu, které se musí vyskytnout, aby se virtuální počítač back-end považoval za špatný.

7. Kliknutím na OK vytvořte test.

Konfigurace pravidel vyrovnávání zatížení

1. V části Nastavení nástroje pro vyrovnávání zatížení vyberte pravidla vyrovnávání zatížení a potom kliknutím na Přidat vytvořte pravidlo.
2. Zadejte název pravidla vyrovnávání zatížení.
3. Vyberte IP adresu front-endu , protokolu a portu pro vyrovnávání zatížení.
4. V části port back-endu zadejte port, který se má použít ve fondu back-end.
5. Vyberte back-end fond a test , který jste vytvořili v předchozích krocích, aby se pravidlo používalo.
6. V části trvalá relace vyberte, jak chcete, aby relace trvaly.
7. V části časový limit nečinnosti zadejte počet minut před vypršením časového limitu nečinnosti.
8. V části plovoucí IP adresa vyberte možnost zakázáno nebo povoleno.
9. Kliknutím na OK vytvořte pravidlo.

Krok 5: připojení virtuálních počítačů webové vrstvy k nástroji pro vyrovnávání zatížení

Teď nakonfigurujeme front-end port IP a modul pro vyrovnávání zatížení v aplikacích, které běží na virtuálních počítačích na webové úrovni pro všechna databázová připojení. Tato konfigurace je specifická pro aplikace, které běží na těchto virtuálních počítačích. Chcete-li nakonfigurovat cílovou IP adresu a port, přečtěte si dokumentaci k aplikaci. Pokud chcete najít IP adresu front-endu, v Azure Portal v nastavení nástroje pro vyrovnávání zatížení přejít do fondu front-end IP adres.

Další kroky

• Přehled služby Traffic Manager
• Přehled služby Application Gateway
• Azure Load Balancer – přehled