Balanceador de carga de software no Azure Stack HCI

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O Azure Stack HCI dá suporte a diferentes tipos de balanceadores de carga baseados em software. Esta unidade descreve a funcionalidade e a arquitetura dos balanceadores de carga baseados em software e seus benefícios em comparação com seus equivalentes baseados em hardware.

Benefícios do Software Load Balancer

Os balanceadores de carga baseados em software oferecem os seguintes benefícios:

  • Melhore a flexibilidade, a resiliência, a escalabilidade e o desempenho.
  • Elimine desafios comuns dos balanceadores de carga tradicionais baseados em hardware, como contratos de suporte caros e atualizações de firmware com interrupções.
  • Reduza significativamente a complexidade da configuração de implantações altamente disponíveis.

Com o Azure Stack HCI Software Load Balancer, as máquinas virtuais (VMs) que hospedam os componentes de balanceamento de carga residem na mesma infraestrutura que as cargas de trabalho com balanceamento de carga. Essa configuração significa que os balanceadores de carga se beneficiam das características da plataforma subjacente, incluindo provisionamento rápido, com alta taxa de transferência e operações de rede intra-cluster de baixa latência.

Funcionalidade do balanceador de carga de software

O Azure Stack HCI Software Load Balancer é um balanceador de carga de Camada 4 do modelo OSI (Open Systems Interconnection). O Software Load Balancer distribui o tráfego de entrada entre os recursos da rede virtual em um pool de back-end de acordo com as regras definidas por você. O Software Load Balancer oferece as seguintes funcionalidades:

  • Balanceamento de carga do tráfego de rede TCP e UDP destinado ao Azure Stack HCI de redes externas e internas ou tráfego Norte-Sul e Leste-Oeste . Essas redes incluem redes virtuais baseadas na Virtualização de Rede Hyper-V e redes lógicas baseadas em VLAN.
  • Suporte para Network Address Translation (NAT) para tráfego de entrada e saída.
  • Aprimoramentos de desempenho, como Direct Server Return, testes de integridade baseados em host e suporte automático para o modo Ativo-Ativo.
  • Integração com Switch Embedded Teaming (SET) ou Single Root Input-Output Virtualization (SR-IOV).

Arquitetura do Software Load Balancer

O diagrama a seguir mostra os componentes de arquitetura do Azure Stack HCI Software Load Balancer:

Diagram depicting the architectural components of an Azure Stack HCI SLB.

A arquitetura do Software Load Balancer (SLB) consiste nos seguintes componentes de infraestrutura:

  • Controlador de Rede, que hospeda o Gerenciador de Balanceamento de Carga de Software e executa as seguintes tarefas:

    • Processa comandos do balanceador de carga originados de aplicativos de gerenciamento como PowerShell, Windows Admin Center ou Virtual Machine Manager (VMM) que visam sua API para o norte.
    • Provisiona políticas de balanceador de carga para distribuição para nós de cluster HCI do Azure Stack e VMs Multiplexador do Balanceador de Carga de Software com base nos comandos SLB.
    • Monitora e avalia o status de integridade da infraestrutura SLB.

  • Software Load Balancer Multiplexers, que:

    • Processe o tráfego de rede de entrada.
    • Mapeie IPs virtuais (VIPs) para IPs dinâmicos atribuídos às VMs do pool de back-end.
    • Encaminhe o tráfego para os IPs dinâmicos corretos.

    Os multiplexadores usam o Border Gateway Protocol (BGP) para anunciar rotas VIP para roteadores de borda. As sondas BGP Keep Alive notificam os multiplexadores quando um ou mais multiplexadores falham. Os multiplexadores ativos restantes podem redistribuir a carga em resposta à falha, fornecendo efetivamente o balanceamento de carga dos balanceadores de carga.

  • Nós de cluster HCI do Azure Stack executando a função de servidor Hyper-V que hospedam as VMs multiplexadoras.

  • Agentes de Host SLB em cada nó de cluster HCI do Azure Stack que faz parte do ambiente SLB. O Agente de Host SLB escuta as atualizações de diretiva do SLB do Controlador de Rede e aplica regras SLB a comutadores virtuais Hyper-V locais.

  • Comutador virtual Hyper-V habilitado para SDN, que:

    • Processa o caminho de dados para SLB.
    • Aceita tráfego de rede de entrada do multiplexador.
    • Ignora o multiplexador para tráfego de rede de saída, enviando-o para um roteador habilitado para BGP usando Direct Server Return.

  • Roteador habilitado para BGP, que:

    • Encaminha o tráfego de entrada para o multiplexador usando roteamento multicaminho de custo igual.
    • Usa a rota fornecida pela função Hyper-V hospedada nos nós de cluster HCI do Azure Stack para tráfego de rede de saída.
    • Escuta atualizações de rota para VIPs a partir do multiplexador SLB.
    • Remove os multiplexadores SLB da rotação do SLB se as sondas Keep Alive falharem.

  • Ferramentas de gerenciamento, como PowerShell, Windows Admin Center e VMM, que podem se comunicar com a API do controlador de rede para o norte e a infraestrutura SLB correspondente.