يشير مصطلح موازنة الحمل إلى توزيع أعباء العمل عبر موارد الحوسبة المتعددة. تهدف موازنة التحميل إلى تحسين استخدام الموارد، وزيادة معدل النقل إلى الحدّ الأقصى، وتقليل وقت الاستجابة إلى الحدّ الأدنى، وتجنّب التحميل الزائد لأي مورد فردي. كما يُمكن أن تُحسّن التوفّر من خلال مشاركة حمل العمل عبر موارد الحوسبة المتكررة.
يوفر Azure العديد من خدمات موازنة التحميل التي يمكنك استخدامها لتوزيع أحمال العمل الخاصة بك عبر موارد الحوسبة المتعددة. تتضمن هذه الموارد Azure Application Gateway وAzure Front Door وAzure Load Balancer وAzure Traffic Manager.
توضح هذه المقالة بعض الاعتبارات لتحديد حل مناسب لموازنة التحميل لاحتياجات حمل العمل الخاص بك.
تصنيفات الخدمة
يمكن تصنيف خدمات موازنة تحميل Azure على بعدين: عالمي مقابل إقليمي وHTTP(S) مقابل غير HTTP(S).
عمومي مقابل إقليمي
- Global: توزع خدمات موازنة التحميل هذه نسبة استخدام الشبكة عبر الأطراف الخلفية الإقليمية أو السحب أو الخدمات المحلية المختلطة. تدعم هذه الخدمات إدارة وحدة تحكم واحدة مسؤولة عن توجيه نسبة استخدام الشبكة للمستخدم النهائي عالميا إلى واجهة خلفية متوفرة. غالبا ما تتفاعل مع التغييرات في موثوقية الخدمة أو الأداء لزيادة التوفر والأداء إلى أقصى حد. يُمكنك اعتبارها كأنظمة تقوم بتحميل التوازن بين طوابع التطبيقات، أو نقاط النهاية أو وحدات المقياس المُستضافة عبر أقاليم/مناطق جغرافية مختلفة.
- إقليمي: توزع خدمات موازنة التحميل هذه نسبة استخدام الشبكة داخل الشبكات الظاهرية عبر الأجهزة الظاهرية (VMs) أو نقاط نهاية الخدمة المتكررة في المناطق والمنطقة داخل المنطقة. يُمكنك اعتبارها كأنظمة تقوم بموازنة التحميل بين الأجهزة الظاهرية، أو الحاويات أو المجموعات داخل إقليم ما في شبكة ظاهرية.
HTTP(S) مقابل غير HTTP(S)
- HTTP(S): خدمات موازنة التحميل هذه هي موازنات تحميل الطبقة 7 التي تقبل نسبة استخدام الشبكة HTTP(S) فقط. وهي مخصصة لتطبيقات الويب أو نقاط نهاية HTTP(S) الأخرى. قد يكون لديهم ميزات مثل إلغاء تحميل SSL وجدار حماية تطبيق الويب وموازنة التحميل المستندة إلى المسار وترابط الجلسة.
- Non-HTTP(S):خدمات موازنة التحميل هذه هي موازنات تحميل الطبقة 4 التي يمكنها التعامل مع نسبة استخدام الشبكة غير HTTP(S)، وبشكل أساسي خدمات TCP أو UDP.
يلخص الجدول التالي خدمات موازنة تحميل Azure.
| الخدمة | عالمي/إقليمي | نسبة استخدام الشبكة الموصى بها |
|---|---|---|
| الواجهة الأمامية لـ Azure | عمومي | HTTP(S) |
| مدير حركة بيانات Azure | عمومي | بخلاف HTTP(S) |
| Azure Application Gateway | الإقليمية | HTTP(S) |
| موازن تحميل Azure | إقليمية أو عالمية | بخلاف HTTP(S) |
إشعار
لدى Azure Traffic Manager وAzure Load Balancer قدرات لتوزيع نسبة استخدام الشبكة HTTP(S)، ولكن ليس لديهم أي ميزات محددة لتوجيهها استنادا إلى معلومات وحدة بيانات البروتوكول أعلى من الطبقة 4. كلاهما يدعم حركة مرور HTTP(S)، ولكن فقط في مستويات وظائف الطبقة 4.
خدمات موازنة تحميل Azure
فيما يلي خدمات موازنة التحميل الرئيسية المتوفرة حالياً في Azure:
Azure Front Door هي شبكة تسليم تطبيقات توفر موازنة التحميل العالمية وخدمة تسريع الموقع لتطبيقات الويب. يوفر إمكانات الطبقة 7 لتطبيقك مثل إلغاء تحميل SSL والتوجيه المستند إلى المسار وتجاوز الفشل السريع والتخزين المؤقت لتحسين الأداء والتوافر العالي لتطبيقاتك.
يعد Traffic Managerعبارة عن موازن تحميل نسبة استخدام الشبكة ويستند إلى DNS والذي يمكنك من توزيع نسبة استخدام الشبكة على النحو الأمثل على الخدمات عبر مناطق Azure العامة مع توفير استجابة وقابلية وصول عالية التوفر. نظراً لأن إدارة نسبة استخدام الشبكة عبارة عن خدمة موازنة تحميل تستند إلى نظام أسماء المجالات فإنها تعتبر موازنات تحميل على مستوى المجال فقط. لهذا السبب، لا يمكن أن تفشل بسرعة Azure Front Door، بسبب التحديات الشائعة حول التخزين المؤقت ل DNS والأنظمة التي لا تحترم DNS TTLs.
توفر بوابة التطبيق وحدة تحكم تسليم التطبيق كخدمة، وتقدم إمكانات مختلفة لموازنة التحميل من الطبقة 7 ووظائف جدار حماية تطبيق الويب. استخدمه للانتقال من مساحة الشبكة العامة إلى خوادم الويب المستضافة في مساحة شبكة خاصة داخل منطقة ما.
موازن التحميل هو خدمة موازنة تحميل طبقة 4 عالية الأداء وزمن انتقال منخفض للغاية (الواردة والصادرة) لجميع بروتوكولات UDP وTCP. تم تصميمه لمعالجة ملايين الطلبات في الثانية مع ضمان قابلية الوصول عالية التوفر للحل. موازن التحميل متكرر في المنطقة، ما يضمن توفرا عاليا عبر مناطق التوفر. وهو يدعم كل من طبولوجيا التوزيع الإقليمية وطوبولوجيا عبر المناطق.
إشعار
تحتوي تقنية التجميع، مثل Azure Container Apps أو Azure Kubernetes Service على بنيات موازنة التحميل التي تعمل في الغالب ضمن نطاق حدود نظام المجموعة الخاصة بها، وتوجيه نسبة استخدام الشبكة إلى مثيلات التطبيق المتوفرة استنادا إلى الجاهزية وفحوصات السلامة. لا تتم تغطية خيارات موازنة التحميل هذه في هذه المقالة.
شجرة القرار لموازنة التحميل في Azure
ضع في اعتبارك هذه العوامل مثل هذه عند تحديد حل موازنة التحميل:
- نوع نسبة استخدام الشبكة: هل هو تطبيق HTTP (S) ويب؟ هل هو تطبيق عام أو خاص؟
- عمومي مقابل إقليمي: هل تحتاج إلى تحميل موازنة الأجهزة الظاهرية أو الحاويات داخل شبكة ظاهرية واحدة، أو وحدة/توزيع مقياس موازنة التحميل عبر المناطق، أو كليهما؟
- التوفر: ما هي اتفاقية مستوى الخدمة؟
- التكلفة: لمزيد من المعلومات، راجع تسعير Azure. بالإضافة إلى تكلفة الخدمة نفسها، ضع في اعتبارك تكلفة العمليات لإدارة حل مبني على تلك الخدمة.
- الميزات والحدود: ما هي القدرات المدعومة على كل خدمة وما هي حدود الخدمة لكل خدمة؟
! [تلميح] يقدم مدخل Microsoft Azure دليلا مستندا إلى الاستبيان مشابها للمستند إلى المخطط الانسيابي التالي. في مدخل Microsoft Azure، ابحث عن "موازنة التحميل - ساعدني على الاختيار". من خلال الإجابة على الأسئلة، يمكنك تضييق خيارات موازنة التحميل.
يساعدك المخطط الانسيابي التالي على اختيار حل موازنة التحميل لتطبيقك. يرشدك المخطط الانسيابي عبر مجموعة من معايير القرار الرئيسية للوصول إلى توصية.
تعامل مع هذا المخطط الانسيابي كنقطة بداية. كل تطبيق له متطلبات فريدة من نوعها، لذلك استخدم التوصية كنقطة انطلاق. ثم إجراء تقييم أكثر تفصيلاً.
عندما يتضمن حمل العمل الخاص بك العديد من الخدمات التي تتطلب موازنة التحميل، من المهم تقييم كل خدمة على حدة. في كثير من الحالات، يستخدم الإعداد الفعال أكثر من نوع واحد من حل موازنة التحميل. يمكنك دمج هذه الحلول في أماكن مختلفة في بنية حمل العمل الخاص بك، كل منها يخدم وظيفة أو دورا فريدا.
التعريفات
تطبيق ويب (HTTP/HTTPS): يشير هذا إلى الحاجة إلى القدرة على اتخاذ قرار توجيه لبيانات الطبقة 7 مثل مسار URL أو دعم فحص حمولة الاتصال (مثل نص طلب HTTP) أو معالجة وظيفة TLS.
تطبيق مواجه للإنترنت: التطبيقات التي يمكن الوصول إليها بشكل عام من الإنترنت. كأفضل ممارسة، يطبق مالكو التطبيقات نهج الوصول المقيدة أو حماية التطبيق عن طريق إعداد عروض مثل جدار حماية تطبيق الويب وحماية DDoS.
عمومي / منشور في مناطق متعددة: إذا كان يجب أن يكون لموازن التحميل هذا وحدة تحكم واحدة عالية التوفر تكون مسؤولة عن توجيه نسبة استخدام الشبكة إلى نقاط النهاية العامة على التطبيق الموزع عالميا. يمكن أن يكون هذا لدعم طبولوجيا نشطة-نشطة أو نشطة-سلبية عبر المناطق.
إشعار
من الممكن استخدام خدمة إقليمية، مثل Application Gateway، لتحميل التوازن عبر الواجهات الخلفية التي تمتد عبر مناطق متعددة والتحكم في التوجيه من خلال وحدة تحكم واحدة. يتم جعل هذه البنية ممكنة باستخدام Private Link عبر المناطق، أو نظير الشبكة الظاهرية العالمية، أو حتى عناوين IP العامة للخدمات في مناطق أخرى.
ومع ذلك، فإن هذا السيناريو ليس النقطة الأساسية لهذا القرار.
يؤدي استخدام مورد إقليمي كموجه للخلفيات الموزعة عالميا إلى تقديم نقطة فشل إقليمية واحدة ويتحمل زمن انتقال إضافي حيث يتم فرض حركة المرور عبر منطقة قبل الانتقال إلى منطقة أخرى ثم العودة مرة أخرى.
النظام الأساسي كخدمة (PaaS): يوفر بيئة استضافة مدارة، حيث يمكنك نشر التطبيق الخاص بك دون الحاجة إلى إدارة الأجهزة الظاهرية أو موارد الشبكات. في هذه الحالة، يشير PaaS إلى الخدمات التي توفر موازنة تحميل متكاملة داخل منطقة. لمزيد من المعلومات، راجع اختيار خدمة حساب - قابلية التوسع.
خدمة Azure Kubernetes (AKS): تمكنك من نشر التطبيقات المعبأة في حاويات وإدارتها. توفر AKS Kubernetes بلا خادم، والتكامل المستمر المتكامل وتجربة التسليم المستمر، والأمان والحوكمة على مستوى المؤسسة. لمزيد من المعلومات حول الموارد المعمارية ل AKS، راجع تصميم بنية خدمة Azure Kubernetes.
البنية التحتية كخدمة (IaaS): خيار الحوسبة حيث تقوم بتوفير الأجهزة الظاهرية التي تحتاجها، جنبا إلى جنب مع مكونات الشبكة والتخزين المرتبطة بها. تتطلب تطبيقات IaaS موازنة تحميل داخلية داخل شبكة ظاهرية باستخدام Load Balancer.
معالجة طبقة التطبيق: تشير إلى توجيه خاص داخل شبكة ظاهرية. على سبيل المثال، التوجيه المستند إلى المسار داخل الشبكة الظاهرية عبر الأجهزة الظاهرية أو مجموعات مقياس الجهاز الظاهري. لمزيد من المعلومات، راجع متى يجب علينا نشر Application Gateway خلف Azure Front Door؟.
تسريع الأداء: يشير إلى الميزات التي تسرع الوصول إلى الويب. يمكن تحقيق تسريع الأداء باستخدام شبكات تسليم المحتوى (CDNs) أو نقطة التواجد المحسنة لإلحاق العميل المتسارع بالشبكة الوجهة. يدعم Azure Front Door كلا من شبكات CDN وتسارع نسبة استخدام الشبكة Anycast. يمكن الحصول على فوائد كلتا الميزتين باستخدام بوابة التطبيق أو بدونها في البنية.
اعتبارات إضافية
تحتوي كل خدمة موازنة تحميل أيضا على دعم القدرة أو تفاصيل التنفيذ التي تحتاج أيضا إلى النظر فيها. فيما يلي بعض الأمثلة التي قد تكون ذات صلة بسيناريو موازنة التحميل.
- دعم مآخذ الويب
- دعم HTTP/2 (تلقي العقد الخلفية والمتابعة إليها)
- دعم الجلسة الملصقة
- آلية مراقبة صحة العقدة الخلفية
- تجربة العميل أو التأخير بين الكشف عن العقدة غير السليمة وإزالتها من منطق التوجيه.
الأمثلة
يسرد الجدول التالي مقالات مختلفة استنادا إلى خدمات موازنة التحميل المستخدمة كحل.
| الخدمات | الفقرة | الوصف |
|---|---|---|
| موازن التحميل | أجهزة توازن الحمل الافتراضية (VMS) عبر مناطق التوافر | موازنة التحميل VMs عبر مناطق التوفر للمساعدة في حماية تطبيقاتك وبياناتك من فشل غير محتمل أو فقدان مركز بيانات بأكمله. مع تكرار المنطقة، يمكن أن تفشل منطقة توفر واحدة أو أكثر وينجو مسار البيانات طالما تظل منطقة واحدة في المنطقة سليمة. |
| الواجهة الأمامية لـ Azure | مشاركة الموقع في الوقت الحقيقي باستخدام خدمات Azure بدون خادم منخفضة التكلفة | استخدم Azure Front Door لتوفير توافر أعلى لتطبيقاتك من النشر في منطقة واحدة. إذا كان الانقطاع الإقليمي يؤثر على المنطقة الأساسية، يمكنك استخدام Azure Front Door للفشل في المنطقة الثانوية. |
| Traffic Manager | تطبيق ويب متعدد الأطياف مصمم لقابلية الوصول العالية والتعافي من الكوارث | توزيع تطبيقات مرنة متعددة المستويات مصممة لقابلية الوصول العالية والتعافي من الكوارث. إذا أصبحت هذه المنطقة الأساسية غير متوفرة، يتجاوز مدير نسبة استخدام الشبكة الفشل إلى المنطقة الثانوية. |
| باب أمامي من Azure + بوابة التطبيق | خدمة تأجير البرامج متعددة المستأجرين على Azure | استخدم حلا متعدد المستأجرين يتضمن مزيجا من Azure Front Door وApplication Gateway. يساعد Azure Front Door على تحميل نسبة استخدام الشبكة عبر المناطق. توجه بوابة التطبيق حركة المرور وتوازن التحميل داخليا في التطبيق إلى الخدمات المختلفة التي تلبي احتياجات عمل العميل. |
| مدير المرور + موازن الحمل | تطبيق متعدد المستويات N | تطبيق متعدد المستويات N يستخدم Traffic Manager لتوجيه الطلبات الواردة إلى منطقة أساسية. إذا أصبحت هذه المنطقة غير متوفرة، يتجاوز مدير حركة المرور الفشل إلى المنطقة الثانوية. |
| مدير المرور + بوابة التطبيق | موازنة تحميل متعددة المناطق مع Traffic Manager وApplication Gateway | تعرف على كيفية خدمة أحمال عمل الويب ونشر تطبيقات مرنة متعددة الأطياف في مناطق Azure متعددة لتحقيق قابلية وصول عالية وبنية أساسية قوية للتعافي من الكوارث. |