Kurz: Vyrovnávání zatížení virtuálních počítačů s Windows v Azure za účelem vytvoření vysoce dostupné aplikace pomocí Azure PowerShellu

Článek
12/03/2018

Platí pro: ✔️ Jednotné škálovací sady virtuálních počítačů s ✔️ Windows

Vyrovnávání zatížení zajišťuje vyšší úroveň dostupnosti tím, že rozprostírá příchozí požadavky na více virtuálních počítačů. V tomto kurzu se seznámíte s různými komponentami nástroje pro vyrovnávání zatížení Azure, které distribuují provoz a zajišťují vysokou dostupnost. Získáte informace o těchto tématech:

Vytvoření nástroje pro vyrovnávání zatížení Azure
Vytvoření sondy stavu nástroje pro vyrovnávání zatížení
Vytvoření pravidel provozu pro nástroj pro vyrovnávání zatížení
Použití rozšíření vlastních skriptů pro vytvoření základního webu služby IIS
Vytvoření virtuálních počítačů a jejich připojení k nástroji pro vyrovnávání zatížení
Zobrazení nástroje pro vyrovnávání zatížení v akci
Přidání virtuálních počítačů do nástroje pro vyrovnávání zatížení nebo jejich odebrání

Azure Load Balancer – přehled

Nástroj pro vyrovnávání zatížení Azure je nástroj pro vyrovnávání zatížení úrovně 4 (TCP, UDP), který poskytuje vysokou dostupnost díky distribuci příchozího provozu mezi virtuální počítače v dobrém stavu. Sonda stavu nástroje pro vyrovnávání zatížení na všech virtuálních počítačích monitoruje daný port a distribuuje provoz pouze do virtuálních počítačů, které jsou v provozu.

Nadefinujete konfiguraci front-endových IP adres, která obsahuje jednu nebo více veřejných IP adres. Tato konfigurace front-endových IP adres povoluje přístup k vašemu nástroji pro vyrovnávání zatížení a vašim aplikacím přes internet.

Virtuální počítače se k nástroji pro vyrovnávání zatížení připojují pomocí své virtuální síťové karty. Za účelem distribuce provozu do virtuálních počítačů obsahuje fond back-endových adres IP adresy virtuálních síťových karet připojených k nástroji pro vyrovnávání zatížení.

Pro řízení toku provozu definujete pravidla nástroje pro vyrovnávání zatížení pro konkrétní porty a protokoly, které se mapují na vaše virtuální počítače.

Spuštění služby Azure Cloud Shell

Azure Cloud Shell je bezplatné interaktivní prostředí, které můžete použít k provedení kroků v tomto článku. Má předinstalované obecné nástroje Azure, které jsou nakonfigurované pro použití s vaším účtem.

Pokud chcete otevřít Cloud Shell, vyberte položku Vyzkoušet v pravém horním rohu bloku kódu. Cloud Shell můžete spustit také na samostatné kartě prohlížeče na adrese https://shell.azure.com/powershell. Zkopírujte bloky kódu výběrem možnosti Kopírovat, vložte je do služby Cloud Shell a potom je spusťte stisknutím klávesy Enter.

Vytvoření nástroje pro vyrovnávání zatížení Azure

Tato část podrobně popisuje vytvoření a konfiguraci jednotlivých komponent nástroje pro vyrovnávání zatížení. Před vytvořením nástroje pro vyrovnávání zatížení vytvořte skupinu prostředků pomocí rutiny New-AzResourceGroup. Následující příklad vytvoří skupinu prostředků myResourceGroupLoadBalancer v umístění EastUS :

New-AzResourceGroup `
  -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
  -Location "EastUS"

Vytvoření veřejné IP adresy

Pokud chcete mít k aplikaci přístup přes internet, potřebujete pro nástroj pro vyrovnávání zatížení veřejnou IP adresu. Vytvořte veřejnou IP adresu pomocí rutiny New-AzPublicIpAddress. Následující příklad vytvoří veřejnou IP adresu s názvem myPublicIP ve skupině prostředků myResourceGroupLoadBalancer:

$publicIP = New-AzPublicIpAddress `
  -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
  -Location "EastUS" `
  -AllocationMethod "Static" `
  -Name "myPublicIP"

Vytvoření nástroje pro vyrovnávání zatížení

Vytvořte front-endový fond IP adres pomocí rutiny New-AzLoadBalancerFrontendIpConfig. Následující příklad vytvoří front-endový fond IP adres s názvem myFrontEndPool a připojí adresu myPublicIP:

$frontendIP = New-AzLoadBalancerFrontendIpConfig `
  -Name "myFrontEndPool" `
  -PublicIpAddress $publicIP

Vytvořte back-endový fond adres pomocí rutiny New-AzLoadBalancerBackendAddressPoolConfig. Virtuální počítače se k tomuto back-endovému fondu připojí v dalších krocích. Následující příklad vytvoří back-endový fond adres s názvem myBackEndPool:

$backendPool = New-AzLoadBalancerBackendAddressPoolConfig `
  -Name "myBackEndPool"

Teď vytvořte nástroj pro vyrovnávání zatížení pomocí rutiny New-AzLoadBalancer. Následující příklad vytvoří nástroj pro vyrovnávání zatížení s názvem myLoadBalancer pomocí front-endových a back-endových fondů IP adres vytvořených v předchozích krocích:

$lb = New-AzLoadBalancer `
  -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
  -Name "myLoadBalancer" `
  -Location "EastUS" `
  -FrontendIpConfiguration $frontendIP `
  -BackendAddressPool $backendPool

Vytvoření sondy stavu

Pokud chcete nástroji pro vyrovnávání zatížení povolit monitorování stavu vaší aplikace, použijte sondu stavu. Sonda stavu dynamicky přidává virtuální počítače do oběhu nástroje pro vyrovnávání zatížení nebo je z něj odebírá na základě jejich reakce na kontroly stavu. Ve výchozím nastavení se virtuální počítač odebere z distribuce nástroje pro vyrovnávání zatížení po dvou selháních po sobě v 15sekundových intervalech. Sondu stavu můžete vytvořit na základě protokolu nebo konkrétní stránky kontroly stavu pro vaši aplikaci.

Následující příklad vytvoří sondu protokolu TCP. Pokud potřebujete jemněji odstupňované kontroly stavu, můžete vytvářet i vlastní sondy protokolu HTTP. Pokud použijete vlastní sondu protokolu HTTP, musíte vytvořit stránku kontroly stavu, například healthcheck.aspx. Aby nástroj pro vyrovnávání zatížení udržel hostitele v oběhu, musí sonda vracet odpověď HTTP 200 OK.

K vytvoření sondy stavu PROTOKOLU TCP použijte Add-AzLoadBalancerProbeConfig. Následující příklad vytvoří sondu stavu s názvem myHealthProbe monitorující jednotlivé virtuální počítače na portu TCP80:

Add-AzLoadBalancerProbeConfig `
  -Name "myHealthProbe" `
  -LoadBalancer $lb `
  -Protocol tcp `
  -Port 80 `
  -IntervalInSeconds 15 `
  -ProbeCount 2

Pokud chcete použít sondu stavu, aktualizujte nástroj pro vyrovnávání zatížení pomocí rutiny Set-AzLoadBalancer:

Set-AzLoadBalancer -LoadBalancer $lb

Vytvoření pravidla nástroje pro vyrovnávání zatížení

Pravidlo nástroje pro vyrovnávání zatížení slouží k definování způsobu distribuce provozu do virtuálních počítačů. Nadefinujte konfiguraci front-endových IP adres pro příchozí provoz, back-endový fond IP adres pro příjem provozu a také požadovaný zdrojový a cílový port. Abyste zajistili, že provoz budou přijímat pouze virtuální počítače, které jsou v pořádku, nadefinujete také sondu stavu, která se má použít.

Vytvořte pravidlo nástroje pro vyrovnávání zatížení pomocí rutiny Add-AzLoadBalancerRuleConfig. Následující příklad vytvoří pravidlo nástroje pro vyrovnávání zatížení myLoadBalancerRule a nastaví vyrovnávání provozu na portu TCP80:

$probe = Get-AzLoadBalancerProbeConfig -LoadBalancer $lb -Name "myHealthProbe"

Add-AzLoadBalancerRuleConfig `
  -Name "myLoadBalancerRule" `
  -LoadBalancer $lb `
  -FrontendIpConfiguration $lb.FrontendIpConfigurations[0] `
  -BackendAddressPool $lb.BackendAddressPools[0] `
  -Protocol Tcp `
  -FrontendPort 80 `
  -BackendPort 80 `
  -Probe $probe

Aktualizujte nástroj pro vyrovnávání zatížení pomocí rutiny Set-AzLoadBalancer:

Set-AzLoadBalancer -LoadBalancer $lb

Konfigurace virtuální sítě

Než nasadíte několik virtuálních počítačů a budete moci otestovat svůj nástroj pro vyrovnávání zatížení, vytvořte podpůrné prostředky virtuální sítě. Další informace o virtuálních sítích najdete v kurzu Správa virtuálních sítí Azure.

Vytvoření síťových prostředků

Vytvořte virtuální síť pomocí rutiny New-AzVirtualNetwork. Následující příklad vytvoří virtuální síť s názvem myVnet s podsítí mySubnet:

# Create subnet config
$subnetConfig = New-AzVirtualNetworkSubnetConfig `
  -Name "mySubnet" `
  -AddressPrefix 192.168.1.0/24

# Create the virtual network
$vnet = New-AzVirtualNetwork `
  -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
  -Location "EastUS" `
  -Name "myVnet" `
  -AddressPrefix 192.168.0.0/16 `
  -Subnet $subnetConfig

Virtuální síťové karty se vytvářejí pomocí rutiny New-AzNetworkInterface. Následující příklad vytvoří tři virtuální síťové karty. (Jednu virtuální síťovou kartu pro každý virtuální počítač, který pro svou aplikaci vytvoříte v následujících krocích). Kdykoli můžete vytvořit další virtuální síťové karty a virtuální počítače a přidat je do nástroje pro vyrovnávání zatížení:

for ($i=1; $i -le 3; $i++)
{
   New-AzNetworkInterface `
     -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
     -Name myVM$i `
     -Location "EastUS" `
     -Subnet $vnet.Subnets[0] `
     -LoadBalancerBackendAddressPool $lb.BackendAddressPools[0]
}

Vytvoření virtuálních počítačů

Pokud chcete zlepšit vysokou dostupnost aplikace, umístěte své virtuální počítače do skupiny dostupnosti.

Vytvořte skupinu dostupnosti pomocí rutiny New-AzAvailabilitySet. Následující příklad vytvoří skupinu dostupnosti myAvailabilitySet:

$availabilitySet = New-AzAvailabilitySet `
  -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
  -Name "myAvailabilitySet" `
  -Location "EastUS" `
  -Sku aligned `
  -PlatformFaultDomainCount 2 `
  -PlatformUpdateDomainCount 2

Pomocí rutiny Get-Credential nastavte uživatelské jméno a heslo správce virtuálních počítačů:

$cred = Get-Credential

Teď můžete virtuální počítače vytvořit pomocí rutiny New-AzVM. Následující příklad vytvoří tři virtuální počítače a požadované komponenty virtuální sítě (pokud ještě neexistují):

for ($i=1; $i -le 3; $i++)
{
    New-AzVm `
        -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
        -Name "myVM$i" `
        -Location "East US" `
        -VirtualNetworkName "myVnet" `
        -SubnetName "mySubnet" `
        -SecurityGroupName "myNetworkSecurityGroup" `
        -OpenPorts 80 `
        -AvailabilitySetName "myAvailabilitySet" `
        -Credential $cred `
        -AsJob
}

Parametr -AsJob vytvoří virtuální počítač jako úlohu na pozadí, takže budete mít k dispozici příkazový řádek PowerShellu. Podrobnosti úloh na pozadí můžete zobrazit pomocí rutiny Job. Vytvoření a konfigurace všech tří virtuálních počítačů bude trvat několik minut.

Instalace služby IIS pomocí rozšíření vlastních skriptů

V předchozím kurzu týkajícím se postupu přizpůsobení virtuálního počítače s Windows jste se dozvěděli, jak automatizovat přizpůsobení virtuálního počítače s rozšířením vlastních skriptů pro Windows. Stejný přístup můžete použít pro instalaci a konfiguraci služby IIS na vašich virtuálních počítačích.

K instalaci rozšíření vlastních skriptů použijte Set-AzVMExtension . Rozšíření spustí powershell Add-WindowsFeature Web-Server za účelem instalace webového serveru služby IIS a potom aktualizuje stránku Default.htm, aby zobrazovala název hostitele virtuálního počítače:

for ($i=1; $i -le 3; $i++)
{
   Set-AzVMExtension `
     -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
     -ExtensionName "IIS" `
     -VMName myVM$i `
     -Publisher Microsoft.Compute `
     -ExtensionType CustomScriptExtension `
     -TypeHandlerVersion 1.8 `
     -SettingString '{"commandToExecute":"powershell Add-WindowsFeature Web-Server; powershell Add-Content -Path \"C:\\inetpub\\wwwroot\\Default.htm\" -Value $($env:computername)"}' `
     -Location EastUS
}

Test nástroje pro vyrovnávání zatížení

Získejte veřejnou IP adresu vašeho nástroje pro vyrovnávání zatížení pomocí rutiny Get-AzPublicIPAddress. Následující příklad získá dříve vytvořenou IP adresu myPublicIP:

Get-AzPublicIPAddress `
  -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
  -Name "myPublicIP" | select IpAddress

Veřejnou IP adresu pak můžete zadat do webového prohlížeče. Zobrazí se web, včetně názvu hostitele virtuálního počítače, do kterého nástroj pro vyrovnávání zatížení distribuoval provoz, jako v následujícím příkladu:

Spuštění webu služby IIS

Pokud chcete zobrazit distribuci provozu nástrojem pro vyrovnávání zatížení mezi všechny virtuální počítače, na kterých je vaše aplikace spuštěná, můžete vynutit aktualizaci webového prohlížeče.

Přidání a odebrání virtuálních počítačů

Na virtuálních počítačích, na kterých je vaše aplikace spuštěná, možná budete potřebovat provést údržbu, například nainstalovat aktualizace operačního systému. Abyste si poradili se zvýšením provozu do vaší aplikace, možná budete muset přidat další virtuální počítače. V této části se dozvíte, jak z nástroje pro vyrovnávání zatížení odebrat virtuální počítač nebo ho do něj přidat.

Odebrání virtuálního počítače z nástroje pro vyrovnávání zatížení

Získejte síťovou kartu pomocí rutiny Get-AzNetworkInterface a pak nastavte vlastnost LoadBalancerBackendAddressPools virtuální síťové karty na $null. Nakonec virtuální síťovou kartu aktualizujte.

$nic = Get-AzNetworkInterface `
    -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
    -Name "myVM2"
$nic.Ipconfigurations[0].LoadBalancerBackendAddressPools=$null
Set-AzNetworkInterface -NetworkInterface $nic

Pokud chcete zobrazit distribuci provozu nástrojem pro vyrovnávání zatížení mezi zbývající dva virtuální počítače, na kterých je vaše aplikace spuštěná, můžete vynutit aktualizaci webového prohlížeče. Teď můžete na virtuálním počítači provést údržbu, například nainstalovat aktualizace operačního systému nebo provést restartování virtuálního počítače.

Přidání virtuálního počítače do nástroje pro vyrovnávání zatížení

Po provedení údržby virtuálního počítače nebo pokud potřebujete rozšířit kapacitu, nastavte vlastnost LoadBalancerBackendAddressPools virtuálního síťového rozhraní na BackendAddressPool z rutiny Get-AzLoadBalancer:

Získejte nástroj pro vyrovnávání zatížení:

$lb = Get-AzLoadBalancer `
    -ResourceGroupName myResourceGroupLoadBalancer `
    -Name myLoadBalancer 
$nic.IpConfigurations[0].LoadBalancerBackendAddressPools=$lb.BackendAddressPools[0]
Set-AzNetworkInterface -NetworkInterface $nic

Další kroky

V tomto kurzu jste vytvořili nástroj pro vyrovnávání zatížení a připojili jste k němu virtuální počítače. Naučili jste se:

Vytvoření nástroje pro vyrovnávání zatížení Azure
Vytvoření sondy stavu nástroje pro vyrovnávání zatížení
Vytvoření pravidel provozu pro nástroj pro vyrovnávání zatížení
Použití rozšíření vlastních skriptů pro vytvoření základního webu služby IIS
Vytvoření virtuálních počítačů a jejich připojení k nástroji pro vyrovnávání zatížení
Zobrazení nástroje pro vyrovnávání zatížení v akci
Přidání virtuálních počítačů do nástroje pro vyrovnávání zatížení nebo jejich odebrání

V dalším kurzu se dozvíte, jak spravovat síť virtuálních počítačů.

Správa virtuálních počítačů a virtuálních sítí