Load Balancer Standard und VerfügbarkeitszonenStandard Load Balancer and Availability Zones

Azure Load Balancer Standard unterstützt Szenarien mit Verfügbarkeitszonen.Azure Standard Load Balancer supports availability zones scenarios. Sie können Load Balancer Standard verwenden, um die Verfügbarkeit im gesamten Szenario zu erhöhen, indem Sie Ressourcen an Zonen ausrichten und die Verteilung zonenübergreifend ausführen.You can use standard load balancer to increase availability throughout your scenario by aligning resources with, and distribution across zones. Verfügbarkeitszonen und Load Balancer Standard bilden in Kombination eine umfassende und flexible Sammlung von Funktionen, mit denen sich viele verschiedene Szenarien darstellen lassen.Availability zones in combination with standard load balancer are an expansive and flexible feature set that can create many different scenarios. Lesen Sie dieses Dokument, um diese Konzepte und die Entwurfsanleitung für das grundlegende Szenario zu verstehen.Review this document to understand these concepts and fundamental scenario design guidance.

Auf den Load Balancer angewendete VerfügbarkeitszonenkonzepteAvailability Zones concepts applied to Load Balancer

Ein Load Balancer erbt die Zonenkonfiguration von seinen Komponenten:A load balancer inherits zone configuration from its components:

  • Front-EndFrontend
  • RegelnRules
  • Back-End-PooldefinitionBackend pool definition

Im Kontext von Verfügbarkeitszonen werden das Verhalten und die Eigenschaften einer Load Balancer-Regel als „zonenredundant“ oder „zonal“ beschrieben.In the context of availability zones, the behavior and properties of a load balancer rule are described as zone-redundant or zonal. Im Kontext des Load Balancers bezieht sich „zonenredundant“ immer auf mehrere Zonen, und „zonal“ bedeutet, dass der Dienst in einer einzelnen Zone isoliert wird.In the context of the load balancer, zone-redundant always means multiple zones and zonal means isolating the service to a single zone. Ein Azure Load Balancer weist zwei Typen auf: öffentlich und intern.An Azure Load Balancer has two types, public and internal. Beide Arten von Load Balancer unterstützen Zonenredundanz und zonale Bereitstellung.Both types of load balancer support zone redundancy and zonal deployment. Beide Load Balancer-Typen können den Datenverkehr nach Bedarf über Zonen hinweg weiterleiten.Both load balancer types can direct traffic across zones as needed.

Front-EndFrontend

Ein Load Balancer-Front-End ist eine Front-End-IP-Konfiguration, die entweder auf eine öffentliche IP-Adresse oder auf eine private IP-Adresse innerhalb des Subnetzes eines virtuellen Netzwerks verweist.A load balancer frontend is a frontend IP configuration referencing either a public IP address or a private IP address within the subnet of a virtual network. Es bildet den Lastenausgleichsendpunkt, in dem Ihr Dienst verfügbar gemacht wird.It forms the load balanced endpoint where your service is exposed.

Eine Load Balancer-Ressource kann gleichzeitig Regeln mit zonalen und zonenredundanten Front-Ends enthalten.A load balancer resource can contain rules with zonal and zone-redundant frontends simultaneously. Wenn eine öffentliche oder private IP-Adresse für eine Zone zugesichert wird, ist die Zonalität (oder deren Fehlen) nicht änderbar.When a public or private IP is guaranteed to a zone, the zonality (or lack of it) isn't alterable. Wenn Sie die Zonalität eines Front-Ends mit öffentlicher oder privater IP-Adresse ändern oder auslassen möchten, müssen Sie die IP-Adresse in der entsprechenden Zone neu erstellen.To change or omit the zonality of a public or private IP address frontend, recreate the IP in the appropriate zone.

Verfügbarkeitszonen ändern nicht die Einschränkungen für mehrere Front-Ends.Availability zones don't change the constraints for multiple frontends. Weitere Informationen zu dieser Funktion finden Sie unter mehrere Front-Ends für Load Balancer.Review multiple frontends for Load Balancer for details for this ability.

ZonenredundantZone redundant

In einer Region mit Verfügbarkeitszonen kann ein Front-End mit Load Balancer Standard zonenredundant sein.In a region with availability zones, a standard load balancer frontend can be zone-redundant. Mehrere Zonen können eingehenden oder ausgehenden Datenverkehr in einer Region bereitstellen.Multiple zones can serve inbound or outbound in a region. Dieser Datenverkehr wird mit einer einzelnen IP-Adresse bereitgestellt.This traffic is served by a single IP address. DNS-Redundanzschemas sind nicht erforderlich.DNS redundancy schemes aren't required.

Eine einzelne Front-End-IP-Adresse übersteht einen Zonenfehler.A single frontend IP address will survive zone failure. Die Front-End-IP kann verwendet werden, um alle (nicht betroffenen) Back-End-Poolmitglieder unabhängig von der Zone zu erreichen.The frontend IP may be used to reach all (non-impacted) backend pool members no matter the zone. Der Datenpfad bleibt im Falle eines Ausfalls einzelner oder mehrerer Verfügbarkeitszonen verfügbar, solange noch eine einzelne fehlerfreie Zone in der Region vorhanden ist.One or more availability zones can fail and the data path survives as long as one zone in the region remains healthy.

Die IP-Adresse des Front-Ends wird gleichzeitig durch mehrere unabhängige Infrastrukturbereitstellungen in mehreren Verfügbarkeitszonen bereitgestellt.The frontend's IP address is served simultaneously by multiple independent infrastructure deployments in multiple availability zones. Alle Wiederholungen oder Wiederherstellungen sind in anderen Zonen erfolgreich, die nicht von dem Zonenausfall betroffen sind.Any retries or reestablishment will succeed in other zones not affected by the zone failure.

Figure depicts a zone-redundant standard load balancer directing traffic in three different zones to three different subnets in a zone redundant configuration.

Abbildung: Zonenredundanter Load BalancerFigure: Zone redundant load balancer

ZonalZonal

Sie können festlegen, dass ein Front-End – ein so genanntes zonales Front-End – einer einzelnen Zone zugesichert wird.You can choose to have a frontend guaranteed to a single zone, which is known as a zonal frontend. Dieses Szenario bedeutet, dass alle eingehenden oder ausgehenden Datenströme von einer einzelnen Zone in einer Region bereitgestellt werden.This scenario means any inbound or outbound flow is served by a single zone in a region. Ihr Front-End ist von der Integrität der Zone abhängig.Your frontend shares fate with the health of the zone. Der Datenpfad ist nicht betroffen von Fehlern in Zonen, in denen er nicht zugesichert wurde.The data path is unaffected by failures in zones other than where it was guaranteed. Mit zonalen Front-Ends können Sie eine IP-Adresse pro Verfügbarkeitszone verfügbar machen.You can use zonal frontends to expose an IP address per Availability Zone.

Darüber hinaus wird die Verwendung zonaler Front-Ends direkt für Endpunkte mit Lastenausgleich innerhalb der einzelnen Zonen unterstützt.Additionally, the use of zonal frontends directly for load balanced endpoints within each zone is supported. Sie können diese Konfiguration verwenden, um pro Zone Lastenausgleichsendpunkte zur individuellen Überwachung jeder Zone verfügbar zu machen.You can use this configuration to expose per zone load-balanced endpoints to individually monitor each zone. Bei öffentlichen Endpunkten können Sie sie mit einem DNS-Lastenausgleichsprodukt wie Traffic Manager kombinieren und einen einzelnen DNS-Namen verwenden.For public endpoints, you can integrate them with a DNS load-balancing product like Traffic Manager and use a single DNS name.

Figure depicts three zonal standard load balancers each directing traffic in a zone to three different subnets in a zonal configuration.

Abbildung: Zonenredundanter Load BalancerFigure: Zonal redundant load balancer

Wenn Sie diese Konzepte (zonenredundant und zonal für dasselbe Back-End) mischen möchten, lesen Sie den Artikel Mehrere Front-Ends für Azure Load Balancer.If you wish to blend these concepts (zone-redundant and zonal for same backend), review multiple frontends for Azure Load Balancer.

Für ein öffentliches Load Balancer-Front-End fügen Sie der öffentlichen IP-Adresse einen zones-Parameter hinzu.For a public load balancer frontend, you add a zones parameter to the public IP. Auf diese öffentliche IP-Adresse wird von der Front-End-IP-Konfiguration verwiesen, die von der jeweiligen Regel verwendet wird.This public IP is referenced by the frontend IP configuration used by the respective rule.

Für ein internes Load Balancer-Front-End fügen Sie der internen Load Balancer-Front-End-IP-Konfiguration einen zones-Parameter hinzu.For an internal load balancer frontend, add a zones parameter to the internal load balancer frontend IP configuration. Ein zonales Front-End sichert eine IP-Adresse in einem Subnetz für eine bestimmte Zone zu.A zonal frontend guarantees an IP address in a subnet to a specific zone.

Back-EndBackend

Azure Load Balancer arbeitet mit Instanzen von virtuellen Computern.Azure Load Balancer works with virtual machine instances. Bei diesen Instanzen kann es sich um eigenständige Instanzen, um Verfügbarkeitsgruppen oder um VM-Skalierungsgruppen handeln.These instances can be standalone, availability sets, or virtual machine scale sets. Jeder virtuelle Computer in einem einzelnen virtuellen Netzwerk kann Teil des Back-End-Pools in der Zone sein, die für den virtuellen Computer zugesichert ist.Any virtual machine in a single virtual network can be part of the backend pool, whatever zone the virtual machine is guaranteed to.

Wenn Sie Ihr Front-End und Back-End mit einer einzelnen Zone ausrichten und zusichern möchten, platzieren Sie virtuelle Computer nur innerhalb der gleichen Zone im entsprechenden Back-End-Pool.To align and guarantee your frontend and backend with a single zone, only place virtual machines within the same zone into the corresponding backend pool.

Wenn Sie virtuelle Computer über mehrere Zonen hinweg adressieren möchten, platzieren Sie virtuelle Computer aus mehreren Zonen im gleichen Back-End-Pool.To address virtual machines across multiple zones, place virtual machines from multiple zones into the same backend pool.

Bei Verwendung von VM-Skalierungsgruppen platzieren Sie mindestens eine VM-Skalierungsgruppe im selben Back-End-Pool.When using virtual machine scale sets, place one or more virtual machine scale sets into the same backend pool. Skalierungsgruppen können sich in einer Zone oder in mehreren Zonen befinden.Scale sets can be in single or multiple zones.

Ausgehende VerbindungenOutbound connections

Zonenredundante und zonale Eigenschaften gelten für ausgehende Verbindungen.Zone-redundant and zonal apply to outbound connections. Eine zonenredundante öffentliche IP-Adresse für ausgehende Verbindungen wird von allen Zonen bedient.A zone-redundant public IP address used for outbound connections is served by all zones. Eine zonale öffentliche IP-Adresse wird nur von der Zone bereitgestellt, in der sie zugesichert wurde.A zonal public IP address is served only by the zone it's guaranteed in.

SNAT-Portzuordnungen für ausgehende Verbindungen überstehen Zonenausfälle, und Ihr Szenario bietet weiterhin ausgehende SNAT-Konnektivität, sofern es von dem Zonenausfall nicht betroffen ist.Outbound connection SNAT port allocations survive zone failures and your scenario will continue to provide outbound SNAT connectivity if not affected by zone failure. Bei Zonenfehlern sind hierzu möglicherweise Verbindungswiederherstellungen erforderlich, wenn Datenverkehr von einer betroffenen Zone bereitgestellt wurde.Zone failures may require connections to be re-established for zone-redundant scenarios if traffic was served by an affected zone. Datenströme in nicht betroffenen Zonen bleiben davon unberührt.Flows in zones other than the affected zones aren't affected.

Für die SNAT-Portvorabzuordnung wird unabhängig von der Verwendung von Verfügbarkeitszonen der gleiche Algorithmus verwendet.The SNAT port preallocation algorithm is the same with or without availability zones.

IntegritätstestsHealth probes

Ihre vorhandenen Integritätstestdefinitionen bleiben so, wie sie ohne Verfügbarkeitszonen sind.Your existing health probe definitions remain as they are without availability zones. Wir haben allerdings das Integritätsmodell auf der Infrastrukturebene erweitert.However, we've expanded the health model at an infrastructure level.

Bei Verwendung zonenredundanter Front-Ends erweitert der Load Balancer seine interne Integritätsüberprüfung.When using zone-redundant frontends, the load balancer expands its internal health checking. Der Load Balancer prüft unabhängig die Verfügbarkeit eines virtuellen Computers aus jeder Zone und fährt ohne Benutzereingriff Pfade zonenübergreifend herunter, bei denen ein Fehler aufgetreten ist.The load balancer independently probes the availability of a virtual machine from each zone and shuts down paths across zones that have failed without intervention.

Andere Zonen, die diesen virtuellen Computer erreichen können, bedienenden virtuellen Computer weiterhin von ihren jeweiligen Front-Ends aus.Other zones who can reach this VM can continue to serve the VM from their respective frontends. Während der Fehlerereignisse kann jede Zone unterschiedliche Verteilungen neuer Datenströme aufweisen, während die allgemeine Integrität Ihres Diensts geschützt wird.During failure events, each zone may have different distributions of new flows while protecting the overall health of your service.

Überlegungen zum EntwurfDesign considerations

Load Balancer ist im Kontext von Verfügbarkeitszonen flexibel.Load balancer is flexible in the context of availability zones. Sie können sich für eine zonenbasierte Ausrichtung entscheiden oder zonenredundant für jede Regel bleiben.You can choose to align to zones or be zone-redundant for each rule. Erhöhte Verfügbarkeit kann den Preis erhöhter Komplexität mit sich bringen.Increased availability can come at the price of increased complexity. Verfügbarkeitsentwurf für optimale Leistung.Design for availability for optimal performance.

ZonenredundanzZone-redundancy

Load Balancer macht es Ihnen leicht, eine einzelne IP-Adresse als zonenredundantes Front-End einzusetzen.Load Balancer makes it simple to have a single IP as a zone-redundant frontend. Eine zonenredundante IP-Adresse kann eine zonale Ressource in einer beliebigen Zone bereitstellen.A zone-redundant IP address can serve a zonal resource in any zone. Die IP-Adresse kann mindestens einen Zonenfehler überstehen, solange eine Zone in der Region fehlerfrei bleibt.The IP can survive one or more zone failures as long as one zone remains healthy within the region. Stattdessen ist ein zonales Front-End eine Reduzierung des Diensts auf eine einzelne Zone und von der jeweiligen Zone abhängig.Instead, a zonal frontend is a reduction of the service to a single zone and shares fate with the respective zone.

Zonenredundanz impliziert weder einen störungsfreien Datenpfad noch eine störungsfreie Steuerebene: Es handelt sich um eine Datenebene.Zone-redundancy doesn't imply hitless datapath or control plane; it's data plane. Zonenredundante Datenströme können alle Zonen verwenden, und die Datenströme eines Kunden verwenden alle fehlerfreien Zonen in einer Region.Zone-redundant flows can use any zones and a customer's flows will use all healthy zones in a region. Bei einem Zonenfehler sind Datenströme, die fehlerfreie Zonen verwenden, nicht betroffen.In a zone failure, traffic flows using healthy zones aren't affected.

Datenströme, die zum Zeitpunkt des Zonenausfalls eine Zone verwenden, können beeinträchtigt werden, aber Anwendungen können wiederhergestellt werden.Traffic flows using a zone at the time of zone failure may be affected but applications can recover. Der Datenverkehr wird in den fehlerfreien Zonen innerhalb der Region nach nochmaliger Übertragung fortgesetzt, wenn Azure den Zonenausfall in den Griff bekommen hat.Traffic continues in the healthy zones within the region upon retransmission when Azure has converged around the zone failure.

Zonenübergreifende GrenzenCross zone boundaries

Sie müssen sich unbedingt darüber im Klaren sein, dass Sie jedes Mal, wenn ein Dienst Zonen überschreitet, nicht nur von einer, sondern potenziell von mehreren Zonen abhängig sind.It's important to understand that anytime a service crosses zones, you share fate with not one zone but potentially multiple zones. Daraus ergibt sich, dass Ihr Dienst möglicherweise keine Verfügbarkeit über nicht zonale Bereitstellungen erlangt hat.As a result, your service may not have gained any availability over non-zonal deployments.

Vermeiden Sie unbeabsichtigte zonenübergreifende Abhängigkeiten, die die durch die Verwendung von Verfügbarkeitszonen erzielten Verfügbarkeitsverbesserungen zunichtemachen.Avoid introducing unintended cross-zone dependencies, which will nullify availability gains when using availability zones. Wenn die Anwendung mehrere wichtige Komponenten enthält, stellen Sie sicher, dass diese bei einem Zonenausfall verfügbar bleiben.If your application contains multiple critical components, ensure the survival if a zone fails.

Eine einzelne wichtige Komponente für Ihre Anwendung kann die gesamte Anwendung beeinträchtigen, wenn sie nur in einer anderen Zone als der nicht beeinträchtigten Zone vorhanden ist.A single critical component for your application can impact your entire application if it only exists in a zone other than the surviving zone(s). Berücksichtigen Sie die Zonenwiederherstellung und wie Ihre Anwendung auf diese reagiert.Consider the zone restoration and how your application will converge. Sie müssen verstehen, wie sich Ihre Anwendung verhält, wenn Teile davon ausfallen.Understand how your application responds to failures of portions of it. Machen Sie sich mit den wichtigen Aspekten vertraut, und verwenden Sie sie als Inspiration für Fragen, die aufkommen, während Sie über Ihr konkretes Szenario nachdenken.Review key points and use them for questions as you think through your specific scenario.

  • Wenn Ihre Anwendung über zwei Komponenten verfügt:If your application has two components:

    • IP-AdresseIP address
    • Virtueller Computer mit verwaltetem DatenträgerVirtual machine with managed disk

Diese Komponenten sind in Zone 1 und Zone 2 konfiguriert.They're configured in zone 1 and zone 2. Wenn Zone 1 ausfällt, ist Ihr Dienst nicht verfügbar.When zone 1 fails, your service won't survive. In zonalen Szenarien sollte keine zonenübergreifende Konfiguration verwendet werden – es sei denn, Sie sind sich bewusst, dass dadurch ein potenziell riskanter Fehlermodus entsteht.Don't cross zones with zonal scenarios unless you fully understand that you're creating a potentially hazardous failure mode. Dieses Szenario ist aus Flexibilitätsgründen zulässig.This scenario is allowed to provide flexibility.

  • Wenn Ihre Anwendung über zwei Komponenten verfügt:If your application has two components:

    • IP-AdresseIP address
    • Virtueller Computer mit verwaltetem DatenträgerVirtual machine with managed disk

Diese Komponenten sind als zonenredundant und Zone 1 konfiguriert.They're configured to be zone-redundant and zone 1. Der Dienst bleibt bei einem Zonenausfall von Zone 2, Zone 3 oder beiden Zonen verfügbar, es sei denn, Zone 1 fällt aus.Your service will survive zone failure of zone 2, zone 3, or both unless zone 1 has failed. Allerdings verlieren Sie in gewissem Umfang die Integrität Ihres Diensts aus dem Auge, wenn Sie sich nur auf die Erreichbarkeit des Front-Ends konzentrieren.However, you lose some ability to reason about the health of your service if all you're observing is the reachability of the frontend. Erwägen Sie die Entwicklung eines umfassenderen Integritäts- und Kapazitätsmodells.Consider developing a more extensive health and capacity model. Sie können zonenredundante und zonengebundene Konzepte zusammen verwenden, um Einblicke und Verwaltungsfähigkeit zu verbessern.You might use zone-redundant and zonal concepts together to expand insight and manageability.

  • Wenn Ihre Anwendung über zwei Komponenten verfügt:If your application has two components:

    • Zonenredundantes Load Balancer-Front-EndZone-redundant load balancer frontend
    • Zonenübergreifende VM-Skalierungsgruppe in drei ZonenCross-zone virtual machine scale set in three zones

Ihre Ressourcen in Zonen, die nicht von einem Fehler betroffen sind, sind verfügbar.Your resources in zones not affected by failure will be available. Die Dienstkapazität kann während des Ausfalls beeinträchtigt werden.Your service capacity may be degraded during the failure. Aus Sicht der Infrastruktur kann Ihre Bereitstellung einen oder mehrere Zonenausfälle überstehen.From an infrastructure perspective, your deployment can survive one or more zone failures. In diesem Szenario ergeben sich folgende Fragen:This scenario raises the following questions:

  • Verstehen Sie, wie Ihre Anwendung mit solchen Ausfällen und eingeschränkter Kapazität umgeht?Do you understand how your application responds to failures and degraded capacity?

  • Müssen Sie Sicherheitsmaßnahmen in Ihren Dienst integrieren, um ggf. ein Failover zu einem Regionspaar zu erzwingen?Do you need to have safeguards in your service to force a failover to a region pair if necessary?

  • Wie überwachen, erkennen und mildern Sie ein solches Szenario?How will you monitor, detect, and mitigate such a scenario? Sie können mit der Load Balancer Standard-Diagnose die Überwachung Ihrer Dienstleistung erweitern.You can use standard load balancer diagnostics to augment monitoring of your service performance. Berücksichtigen Sie, was verfügbar ist, und welche Ergänzung erforderlich ist.Consider what is available and what may need augmentation.

  • In Zonen können Ausfälle leichter verständlich sein.Zones can make failures more easily understood and contained. Ein Zonenausfall unterscheidet sich nicht von anderen Ausfällen, wenn es um Timeouts, Wiederholungsversuche und Backoffalgorithmen geht.Zone failure is no different than other failures when it comes to timeouts, retries, and backoff algorithms. Azure Load Balancer stellt zonenredundante Pfade bereit.Azure Load Balancer provides zone-redundant paths. Der Load Balancer versucht schnell die Wiederherstellung auf Paketebene in Echtzeit.The load balancer tries to recover quickly, at a packet level in real time. Beim Auftreten eines Fehlers können erneute Übertragungen oder Wiederherstellungen auftreten.Retransmissions or reestablishments may occur during the onset of a failure. Es ist wichtig zu verstehen, wie Ihre Anwendung mit Fehlern umgeht.It's important to understand how your application copes with failures. Ihr Lastenausgleichsschema wird überdauern, aber Sie müssen die folgenden Fragen berücksichtigen:Your load-balancing scheme will survive, but you need to plan for the following questions:

    • Versteht Ihr Dienst den Ausfall einer Zone, und wie nehmen Sie die Wiederherstellung vor, wenn der Status verloren geht?When a zone fails, does your service understand this failure and if the state is lost, how will you recover?
    • Kann Ihre Anwendung sicher konvergieren, wenn eine Zone zurückkehrt?When a zone returns, does your application understand how to converge safely?

Informationen zur Verbesserung der Resilienz Ihrer Anwendung in Ausfallszenarien finden Sie unter Cloudentwurfsmuster.Review Azure cloud design patterns to improve the resiliency of your application to failure scenarios.

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