Azure Stack HCI 上のソフトウェア ロード バランサー
Azure Stack HCI では、さまざまな種類のソフトウェアベースのロード バランサーがサポートされています。 このユニットでは、ソフトウェアベースのロード バランサーの機能とアーキテクチャ、およびハードウェアベースのロード バランサーと比較した利点について説明します。
ソフトウェア ロード バランサーの利点
ソフトウェアベースのロード バランサーには、次の利点があります。
- 柔軟性、回復性、スケーラビリティ、パフォーマンスを向上させます。
- 高価なサポート契約や破壊的なファームウェア アップグレードなど、従来のハードウェアベースのロード バランサーの一般的な課題を排除します。
- また、高可用性デプロイの設定の複雑さを大幅に軽減します。
Azure Stack HCI ソフトウェア ロード バランサーを使う場合、負荷分散コンポーネントをホストする VM は、負荷分散されたワークロードと同じインフラストラクチャ上に存在します。 この構成は、ロード バランサーが、クラスター内ネットワーク操作の高スループットと低待機時間を使用した高速なプロビジョニングを含む、基盤となるプラットフォームの特性の恩恵を受けられることを意味します。
ソフトウェア ロード バランサーの機能
Azure Stack HCI ソフトウェア ロード バランサーは、開放型システム間相互接続 (OSI) モデルのレイヤー 4 のロード バランサーです。 ソフトウェア ロード バランサーは定義した規則に従って受信トラフィックをバックエンド プール内の仮想ネットワーク リソースに分散させます。 Software Load Balancer には次の機能があります。
- 外部および内部ネットワークからの Azure Stack HCI を対象とする TCP および UDP ネットワーク トラフィック、または North-South および East-West トラフィックの負荷分散。 これらのネットワークには、Hyper-V ネットワーク仮想化ベースの仮想ネットワークと VLAN ベースの論理ネットワークが含まれます。
- 受信および送信のトラフィックに対するネットワーク アドレス変換 (NAT) のサポート。
- Direct Server Return、ホストベースの正常性プローブなどのパフォーマンスの強化とアクティブ/アクティブ モードの自動サポート。
- Switch Embedded Teaming (SET) またはシングルルート I/O 仮想化 (SR-IOV) との統合。
ソフトウェア ロード バランサーのアーキテクチャ
次の図は、Azure Stack HCI ソフトウェア ロード バランサーのアーキテクチャ コンポーネントを示しています。
ソフトウェア ロード バランサー (SLB) のアーキテクチャは、次のインフラストラクチャ コンポーネントで構成されます。
ネットワーク コントローラーはソフトウェア負荷分散マネージャーをホストし、次のタスクを実行します。
- PowerShell、Windows Admin Center、Virtual Machine Manager (VMM) などの管理アプリケーションから送信され、Northbound API を対象とするロード バランサー コマンドを処理します。
- SLB コマンドに基づいて、Azure Stack HCI クラスター ノードと Software Load Balancer マルチプレクサー VM に分散するためのロード バランサー ポリシーをプロビジョニングします。
- SLB インフラストラクチャの正常性状態を監視および評価します。
以下のソフトウェア ロード バランサー マルチプレクサー。
- 受信ネットワーク トラフィックを処理します。
- 仮想 IP (VIP) を、バックエンド プール VM に割り当てられた動的 IP にマップします。
- トラフィックを正しい動的 IP に転送します。
マルチプレクサーでは、Border Gateway Protocol (BGP) を使用して VIP ルートをエッジ ルーターに公開します。 BGP キープ アライブ プローブは、1 つ以上のマルチプレクサーが失敗したときにマルチプレクサーに通知を行います。 残りのアクティブなマルチプレクサーは、失敗に対応して負荷を再分散し、ロード バランサーの負荷分散を効果的に提供します。
マルチプレクサー VM をホストする Hyper-V サーバー ロールを実行している Azure Stack HCI クラスター ノード。
SLB 環境の一部である各 Azure Stack HCI クラスター ノード上の SLB ホスト エージェント。 SLB ホスト エージェントでは、ネットワーク コントローラーからの SLB ポリシーの更新をリッスンし、ローカルの Hyper-V 仮想スイッチに SLB 規則を適用します。
以下の SDN 対応 Hyper-V 仮想スイッチ。
- SLB のデータ パスを処理します。
- マルチプレクサーからの受信ネットワーク トラフィックを受け入れます。
- 送信ネットワーク トラフィックの場合はマルチプレクサーをバイパスし、Direct Server Return を使って BGP 対応のルーターに送信します。
以下の BGP 対応ルーター。
- 同コストのマルチパス ルーティングを使って、受信トラフィックをマルチプレクサーにルーティングします。
- 送信ネットワーク トラフィックの場合、Azure Stack HCI クラスター ノード上でホストされている Hyper-V ロールが提供するルートを使います。
- SLB マルチプレクサーからの VIP のルート更新をリッスンします。
- キープ アライブ プローブが失敗した場合、SLB マルチプレクサーを SLB ローテーションから削除します。
ネットワーク コントローラーの Northbound API とそれに対応する SLB インフラストラクチャと通信できる PowerShell、Windows Admin Center、VMM などの管理ツール。