教學課程：使用負載平衡 VM 以達到高可用性

發行項
04/20/2021

適用於：✔️ Linux VM ✔️ 彈性擴展集

負載平衡會將傳入要求分散到多部虛擬機器，藉此提供高可用性。在本教學課程中，您會了解 Azure Load Balancer 的不同元件，以分散流量並提供高可用性。您會了解如何：

建立負載平衡器
建立健康狀態探查
建立流量規則
使用 cloud-init 安裝基本的 Node.js 應用程式
建立虛擬機器並將它們連結至負載平衡器
檢視作用中的負載平衡器
新增和移除負載平衡器的 VM

本教學課程會使用 Azure Cloud Shell 內的 CLI，這會不斷更新至最新版本。若要開啟 Cloud Shell，請選取任何程式碼區塊頂端的 [試試看]。

如果您選擇在本機安裝和使用 CLI，本教學課程會要求您執行 Azure CLI 2.0.30 版或更新版本。執行 az --version 以尋找版本。如果您需要安裝或升級，請參閱安裝 Azure CLI。

Azure Load Balancer 概觀

Azure Load Balancer 是 Layer-4 (TCP、UDP) 負載平衡器，可將連入流量分散於狀況良好的 VM 來提供高可用性。負載平衡器健康狀態探查會監視每部 VM 上指定的連接埠，且只會將流量分散至作業 VM。

您可定義含有一或多個公用 IP 位址的前端 IP 組態。此前端 IP 組態允許透過網際網路存取您的負載平衡器和應用程式。

虛擬機器會使用他其虛擬網路介面卡 (NIC) 連線至負載平衡器。若要將流量分散至 VM，後端位址集區包含已連線至負載平衡器之虛擬 (NIC) 的 IP 位址。

為了控制流量，您可以定義特定連接埠的負載平衡器規則以及對應至您的 VM 的通訊協定。

如果您依照先前的教學課程來建立虛擬機器擴展集，則會為您建立負載平衡器。系統已為您將上述所有元件設定為擴展集的一部分。

建立 Azure Load Balancer

本節將詳細說明如何建立及設定負載平衡器的每個元件。請先使用 az group create 建立資源群組，才可建立負載平衡器。下列範例會在 eastus 位置建立名為 myResourceGroupLoadBalancer 的資源群組：

az group create --name myResourceGroupLoadBalancer --location eastus

建立公用 IP 位址

若要存取網際網路上您的應用程式，您需要負載平衡器的公用 IP 位址。使用 az network public-ip create 建立公用 IP 位址。下列範例會在 myResourceGroupLoadBalancer 資源群組中建立名為 myPublicIP 的公用 IP 位址：

az network public-ip create \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --name myPublicIP

建立負載平衡器

使用 az network lb create 建立負載平衡器。下列範例會建立名為 myLoadBalancer 的負載平衡器並將 myPublicIP 位址指派給前端 IP 組態：

az network lb create \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --name myLoadBalancer \
    --frontend-ip-name myFrontEndPool \
    --backend-pool-name myBackEndPool \
    --public-ip-address myPublicIP

建立健康狀態探查

若要讓負載平衡器監視您應用程式的狀態，請使用健康狀態探查。健康狀態探查會根據 VM 對健康狀態檢查的回應，以動態方式從負載平衡器輪替中新增或移除 VM。根據預設，在 15 秒的間隔內連續發生兩次失敗後，VM 就會從負載平衡器分配中移除。您可根據通訊協定或您應用程式的特定健康狀態檢查頁面，建立健康狀態探查。

下列範例會建立 TCP 探查。您也可以建立自訂 HTTP 探查，以進行更精細的健康狀態檢查。使用自訂 HTTP 探查時，您必須建立健康狀態檢查頁面，例如 healthcheck.js 。此探查必須對負載平衡器傳回 HTTP 200 OK 回應，以將主機保留在輪替中。

若要建立 TCP 健康狀態探查，請使用 az network lb probe create。下列範例會建立名為 myHealthProbe 的健康狀態探查：

az network lb probe create \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --lb-name myLoadBalancer \
    --name myHealthProbe \
    --protocol tcp \
    --port 80

建立負載平衡器規則

負載平衡器規則用來定義如何將流量分散至 VM。您可定義連入流量的前端 IP 組態及後端 IP 集區來接收流量，以及所需的來源和目的地連接埠。若要確定只有狀況良好的 VM 可接收流量，您也可定義要使用的健康狀態探查。

使用 az network lb rule create 建立負載平衡器規則。下列範例會建立名為 myLoadBalancerRule 的規則、使用 myHealthProbe 健康狀態探查，以及平衡連接埠 80 上的流量︰

az network lb rule create \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --lb-name myLoadBalancer \
    --name myLoadBalancerRule \
    --protocol tcp \
    --frontend-port 80 \
    --backend-port 80 \
    --frontend-ip-name myFrontEndPool \
    --backend-pool-name myBackEndPool \
    --probe-name myHealthProbe

設定虛擬網路

請先建立支援的虛擬網路資源，才可部署一些 VM 及測試您的平衡器。如需虛擬網路的詳細資訊，請參閱管理 Azure 虛擬網路教學課程。

建立網路資源

使用 az network vnet create 建立虛擬網路。下列範例會建立名為 myVnet 的虛擬網路和名為 mySubnet 的子網路：

az network vnet create \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --name myVnet \
    --subnet-name mySubnet

若要新增網路安全性群組，請使用 az network nsg create。下列範例建立名為 myNetworkSecurityGroup 的網路安全性群組：

az network nsg create \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --name myNetworkSecurityGroup

使用 az network nsg rule create 建立網路安全性群組規則。下列範例建立名為 myNetworkSecurityGroupRule 的網路安全性群組規則：

az network nsg rule create \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --nsg-name myNetworkSecurityGroup \
    --name myNetworkSecurityGroupRule \
    --priority 1001 \
    --protocol tcp \
    --destination-port-range 80

使用 az network nic create 建立虛擬 NIC。下列範例會建立三個虛擬 NIC。 (您在下列步驟中針對應用程式建立的每部 VM 都有一個虛擬 NIC)。您可以隨時建立其他虛擬 NIC 和 VM，並將它們新增至負載平衡器︰

for i in `seq 1 3`; do
    az network nic create \
        --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
        --name myNic$i \
        --vnet-name myVnet \
        --subnet mySubnet \
        --network-security-group myNetworkSecurityGroup \
        --lb-name myLoadBalancer \
        --lb-address-pools myBackEndPool
done

當建立好所有三個虛擬 NIC 時，繼續執行下一個步驟

建立虛擬機器

建立 Cloud-init 組態

在如何在首次開機時自訂 Linux 虛擬機器的先前教學課程中，您已了解如何使用 cloud-init 自動進行 VM 自訂。在下一個步驟中，您可以使用相同的 cloud-init 組態檔來安裝 NGINX 和執行簡單的 'Hello World' Node.js 應用程式。若要查看作用中的負載平衡器，在本教學課程結尾處，您可以在網頁瀏覽器中存取這個簡單應用程式。

您目前的殼層中，建立名為 cloud-init.txt 的檔案，並貼上下列組態。例如，在 Cloud Shell 中建立不在本機電腦上的檔案。輸入 sensible-editor cloud-init.txt 可建立檔案，並查看可用的編輯器清單。請確定已正確複製整個 cloud-init 檔案，特別是第一行：

#cloud-config
package_upgrade: true
packages:
  - nginx
  - nodejs
  - npm
write_files:
  - owner: www-data:www-data
  - path: /etc/nginx/sites-available/default
    content: |
      server {
        listen 80;
        location / {
          proxy_pass http://localhost:3000;
          proxy_http_version 1.1;
          proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
          proxy_set_header Connection keep-alive;
          proxy_set_header Host $host;
          proxy_cache_bypass $http_upgrade;
        }
      }
  - owner: azureuser:azureuser
  - path: /home/azureuser/myapp/index.js
    content: |
      var express = require('express')
      var app = express()
      var os = require('os');
      app.get('/', function (req, res) {
        res.send('Hello World from host ' + os.hostname() + '!')
      })
      app.listen(3000, function () {
        console.log('Hello world app listening on port 3000!')
      })
runcmd:
  - service nginx restart
  - cd "/home/azureuser/myapp"
  - npm init
  - npm install express -y
  - nodejs index.js

建立虛擬機器

若要改善您應用程式的高可用性，請將 VM 放在可用性設定組中。如需可用性設定組的詳細資訊，請參閱如何建立高可用性虛擬機器。

使用 az vm availability-set create 建立可用性設定組。下列範例會建立名為 myAvailabilitySet 的可用性設定組：

az vm availability-set create \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --name myAvailabilitySet

您現在可以使用 az vm create 建立 VM。下列範例會建立三部 VM 並產生 SSH 金鑰 (如果尚未存在的話)︰

for i in `seq 1 3`; do
    az vm create \
        --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
        --name myVM$i \
        --availability-set myAvailabilitySet \
        --nics myNic$i \
        --image UbuntuLTS \
        --admin-username azureuser \
        --generate-ssh-keys \
        --custom-data cloud-init.txt \
        --no-wait
done

在 Azure CLI 將您返回提示字元之後，背景工作會繼續執行。 --no-wait 參數不會等待所有工作完成。可能需要再等候幾分鐘，才能存取應用程式。負載平衡器會自動偵測應用程式何時在每部 VM 上執行。當應用程式正在執行時，負載平衡器規則就開始分配流量。

測試負載平衡器

使用 az network public-ip show 取得負載平衡器的公用 IP 位址。下列範例會取得稍早建立的 myPublicIP IP 位址︰

az network public-ip show \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --name myPublicIP \
    --query [ipAddress] \
    --output tsv

接著，您可以在 Web 瀏覽器中輸入公用 IP 位址。請記住，負載平衡器開始將流量分散給 VM 之前，VM 需要花幾分鐘的時間才會就緒。應用程式隨即顯示，包括負載平衡器分散流量之 VM 的主機名稱，如下列範例所示：

執行 Node.js 應用程式

若要查看負載平衡器如何將流量分散於執行您應用程式的這三部 VM，您可以強制重新整理您的 Web 瀏覽器。

新增和移除 VM

您可能需要在執行您應用程式的 VM 上執行維護，例如安裝 OS 更新。若要處理您應用程式增加的流量，您可能需要新增額外的 VM。本節說明如何在負載平衡器中移除或新增 VM。

從負載平衡器移除 VM

您可以使用 az network nic ip-config address-pool remove 從後端位址集區移除 VM。下列範例會從 myLoadBalancer 移除myVM2 的虛擬 NIC：

az network nic ip-config address-pool remove \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --nic-name myNic2 \
    --ip-config-name ipConfig1 \
    --lb-name myLoadBalancer \
    --address-pool myBackEndPool

若要查看負載平衡器如何將流量分散到其餘兩部執行您應用程式的 VM，您可以強制重新整理您的 Web 瀏覽器。您現在可以在 VM 上執行維護，例如安裝 OS 更新或執行 VM 重新開機。

若要檢視連線到負載平衡器之虛擬 NIC 的 VM 清單，請使用 az network lb address-pool show。查詢和篩選虛擬 NIC 的識別碼，如下所示：

az network lb address-pool show \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --lb-name myLoadBalancer \
    --name myBackEndPool \
    --query backendIpConfigurations \
    --output tsv | cut -f5

輸出類似於下列範例，其中顯示 VM 2 的虛擬 NIC 已不再是後端位址集區的一部分：

/subscriptions/<guid>/resourceGroups/myResourceGroupLoadBalancer/providers/Microsoft.Network/networkInterfaces/myNic1/ipConfigurations/ipconfig1
/subscriptions/<guid>/resourceGroups/myResourceGroupLoadBalancer/providers/Microsoft.Network/networkInterfaces/myNic3/ipConfigurations/ipconfig1

將 VM 新增至負載平衡器

在執行 VM 維護之後，或者如果需要擴充容量，您可以使用 az network nic ip-config address-pool add 將 VM 新增至後端位址集區。下列範例會將 myVM2 的虛擬 NIC 新增至 myLoadBalancer ：

az network nic ip-config address-pool add \
    --resource-group myResourceGroupLoadBalancer \
    --nic-name myNic2 \
    --ip-config-name ipConfig1 \
    --lb-name myLoadBalancer \
    --address-pool myBackEndPool

若要確認虛擬 NIC 已連線到後端位址集區，請從上一步驟再次使用 az network lb address-pool show。

後續步驟

在本教學課程中，您建立負載平衡器，並將 VM 連結到它。您已了解如何︰

建立 Azure Load Balancer
建立負載平衡器健全狀況探查
建立負載平衡器流量規則
使用 cloud-init 建立基本的 Node.js 應用程式
建立虛擬機器並連結至負載平衡器
檢視作用中的負載平衡器
新增和移除虛擬機器的負載平衡器

請前進到下一個教學課程，以深入了解 Azure 虛擬網路元件。

管理 VM 和虛擬網路

教學課程：使用負載平衡 VM 以達到高可用性

Azure Load Balancer 概觀

建立 Azure Load Balancer

建立公用 IP 位址

建立負載平衡器

建立健康狀態探查

建立負載平衡器規則

設定虛擬網路

建立網路資源

建立虛擬機器

建立 Cloud-init 組態

建立虛擬機器

測試負載平衡器

新增和移除 VM

從負載平衡器移除 VM

將 VM 新增至負載平衡器

後續步驟

其他資源