الموثوقية في موازن تحميل Azure

موازن تحميل Azure هي خدمة موازنة التحميل من الطبقة 4 لبروتوكول التحكم في الإرسال (TCP) وحركة مرور بروتوكول مخطط بيانات المستخدم (UDP) التي توزع الطلبات الواردة بين مثيلات سليمة من خدماتك. يوفر Load Balancer توفرا عاليا وأداء شبكة زمن انتقال منخفضا للغاية.

عند استخدام Azure، تعد الموثوقية مسؤولية مشتركة. توفر Microsoft مجموعة من الإمكانات لدعم المرونة والاسترداد. أنت مسؤول عن فهم كيفية عمل هذه الإمكانات في جميع الخدمات التي تستخدمها، وتحديد الإمكانات التي تحتاجها لتحقيق أهداف عملك وأهداف وقت التشغيل.

تصف هذه المقالة كيفية جعل موازن التحميل مقاوما لمجموعة متنوعة من الانقطاعات والمشاكل المحتملة، بما في ذلك الأعطال المؤقتة، انقطاعات مناطق التوفر، وانقطاعات المناطق. كما يسلط الضوء على المعلومات الرئيسية حول اتفاقية مستوى الخدمة (SLA) Load Balancer.

مهم

تعتمد موثوقية الحل الكلي على تكوين المثيلات الخلفية (الخوادم) مثل Azure الأجهزة الظاهرية (VMs) أو مجموعات مقياس الجهاز الظاهري التي يوجه موازن التحميل نسبة استخدام الشبكة إليها.

لا تغطي هذه المقالة مثيلاتك الخلفية، ولكن تكوينات التوفر الخاصة بها تؤثر مباشرة على مرونة التطبيق الخاص بك. راجع أدلة الموثوقية لخدمات Azure في الحل الخاص بك لمعرفة كيفية دعم كل خدمة لمتطلبات الموثوقية الخاصة بك.

توصيات نشر الإنتاج

يوفر إطار عمل Azure Well-Architected توصيات عبر الموثوقية والأمان والتكلفة والعمليات والأداء. لمعرفة كيفية تأثير هذه المجالات على بعضها البعض والمساهمة في حل Load Balancer موثوق به، راجع أفضل ممارسات البنية Load Balancer.

نظرة عامة على بنية الموثوقية

يمكن أن يكون موازن التحميل إما عاما أو داخليا. يمكن الوصول إلى موازن التحميل العام من الإنترنت من خلال مورد عنوان IP عام. يمكن الوصول إلى موازن التحميل الداخلي فقط من داخل الشبكة الظاهرية والشبكات الأخرى التي تتصل بالشبكة الظاهرية.

يتكون كل موازن تحميل من مكونات متعددة:

  • تكوينات IP الأمامية التي تتلقى نسبة استخدام الشبكة. يتلقى موازن التحميل العام حركة المرور على عنوان IP عام. يتلقى موازن التحميل الداخلي حركة المرور على عنوان IP داخل شبكتك الافتراضية.

  • تجمعات الواجهة الخلفية التي تحتوي على مجموعة من المثيلات الخلفية التي يمكن أن تتلقى نسبة استخدام الشبكة، مثل الأجهزة الظاهرية الفردية التي تقوم بتشغيل التطبيق الخاص بك.

  • قواعد موازنة التحميل التي تحدد كيفية توزيع موازن التحميل لنسبة استخدام الشبكة من الواجهة الأمامية إلى تجمع الواجهة الخلفية.

  • فحوصات السلامة التي تراقب توفر المثيلات الخلفية.

لمزيد من المعلومات، راجع Load Balancer المكونات.

بالنسبة للحلول المنشورة عالميا، يمكنك نشر موازن تحميل عمومي، وهو نوع فريد من موازن التحميل العام لتوجيه نسبة استخدام الشبكة بين عمليات النشر الإقليمية المختلفة للحل الخاص بك. يوفر موازن التحميل العمومي عنوان IP anycast واحدا ويوجه حركة المرور إلى أقرب موازن تحميل إقليمي سليم استنادا إلى تقارب العميل والحالة الصحية الإقليمية. لمزيد من المعلومات، راجع الصمود أمام الإخفاقات على مستوى المنطقة.

المرونة في مواجهة الأعطال العابرة

الأخطاء العابرة هي حالات فشل قصيرة متقطعة في المكونات. تحدث بشكل متكرر في بيئة موزعة مثل السحابة، وهي جزء طبيعي من العمليات. الأخطاء العابرة تصحح نفسها بعد فترة زمنية قصيرة. من المهم أن تتمكن تطبيقاتك من معالجة الأخطاء العابرة، عادة عن طريق إعادة محاولة الطلبات المتأثرة.

يجب أن تتبع جميع التطبيقات المستضافة على السحابة إرشادات معالجة الأخطاء العابرة ل Azure عند الاتصال بأي واجهات برمجة تطبيقات وقواعد بيانات ومكونات أخرى مستضافة على السحابة. لمزيد من المعلومات، راجع توصيات للتعامل مع الأخطاء العابرة.

عند استخدام موازنة الأحمول، ضع في اعتبارك أفضل الممارسات التالية لتقليل خطر الأعطال المؤقتة التي تؤثر على تطبيقك:

  • نفذ منطق إعادة المحاولة. يجب على العملاء تنفيذ آليات إعادة المحاولة المناسبة لحالات فشل الاتصال العابرة، والتي تتضمن استراتيجيات التراجع الأسي.

  • تكوين فحوصات السلامة مع التسامح. قم بتكوين فحوصات السلامة الخاصة بك لتحقيق التوازن بين الكشف السريع عن الفشل والحاجة إلى تجنب الإيجابيات الزائفة أثناء المشكلات العابرة.

  • راقب تخصيص منافذ SNAT. بالنسبة للاتصالات الصادرة، راقب تخصيص منفذ ترجمة عناوين الشبكة المصدر (SNAT) وقم بتكوين القواعد الصادرة لمنع فشل الاتصال العابر الذي يحدث بسبب استنفاد المنفذ.

المرونة في مواجهة حالات فشل منطقة التوفر

مناطق التوفر هي مجموعات منفصلة فعليا من مراكز البيانات داخل منطقة Azure. عند فشل منطقة واحدة، يمكن أن تفشل الخدمات إلى إحدى المناطق المتبقية.

يمكنك نشر Load Balancer كمنطقة زائدة عن الحاجة عن طريق تكوين كل تكوين IP للواجهة الأمامية تقوم بإنشائه. يستخدم تكوين IP الأمامي المتكرر في المنطقة بنية أساسية مستقلة في مناطق متعددة لخدمة حركة المرور في وقت واحد. يضمن هذا التكوين أن حالات فشل المنطقة لا تؤثر على قدرة موازن التحميل على تلقي نسبة استخدام الشبكة وتوزيعها.

يوضح الرسم التخطيطي التالي موازن تحميل عام مكرر للمنطقة، والذي تقوم بتكوينه عن طريق إنشاء عنوان IP عام متكرر في المنطقة.

رسم تخطيطي يوضح موازن تحميل عام مكرر للمنطقة مع عنوان IP عام متكرر للمنطقة يوجه حركة المرور إلى ثلاثة أجهزة ظاهرية في مناطق توفر مختلفة.

يوضح الرسم التخطيطي التالي موازن تحميل داخلي يستخدم تكوينا متكررا مماثلا للمنطقة.

رسم تخطيطي يوضح موازن تحميل داخلي متكرر في المنطقة مع عنوان IP عام متكرر للمنطقة يوجه حركة المرور إلى ثلاثة أجهزة ظاهرية في مناطق توفر مختلفة.

ملحوظة

يمكنك نشر موازنات التحميل المناطقية، ولكن نوصي باستخدام موازنات التحميل المكررة في المنطقة لجميع أحمال العمل، بما في ذلك أحمال العمل التي تنشرها في منطقة واحدة.

في المناطق التي لا تحتوي على مناطق توفر، يقوم Azure بإنشاء جميع موازنات التحميل في تكوين غير منطقة أو إقليمي باستخدام تكوين واجهة أمامية بدون تكوين منطقة. إذا واجهت المنطقة انقطاعا، فقد تواجه موازنات التحميل غير المناطقية وقت تعطل. سيتم جعل عناوين IP العامة التي تم إنشاؤها في منطقة تمت ترقيتها لاحقا لتحتوي على مناطق توفر زائدة عن الحاجة في المنطقة بمجرد أن تصبح المنطقة في حالة التوفر العام مع مناطق توفر متعددة.

مثيلات الواجهة الخلفية ومناطق التوفر

يعمل تكوين منطقة التوفر للمثيلات الخلفية بشكل مستقل عن تكوين IP الأمامي لموازن التحميل الخاص بك.

لتوزيع مثيلاتك الخلفية عبر المناطق، قم بتكوين الخدمة ذات الصلة وفقا لميزات الموثوقية ومتطلبات البنية الخاصة بك.

ملحوظة

لتحقيق المرونة، قم بتوزيع المثيلات الخلفية عبر مناطق توفر متعددة. إذا كانت جميع المثيلات الخلفية تعمل في منطقة واحدة، فإن الانقطاع في تلك المنطقة يجعل التطبيق الخاص بك غير متوفر، حتى إذا كنت تستخدم موازن تحميل زائد عن الحاجة للمنطقة.

على سبيل المثال، عند استخدام الأجهزة الظاهرية، فإن نهج التصميم الشائع لأحمال عمل الإنتاج هو وضع أجهزة ظاهرية مناطقية متعددة في المناطق 1 و2 و3 لتحقيق مرونة المنطقة. لموازنة التحميل، يمكنك بعد ذلك إنشاء موازن تحميل مكرر للمنطقة وتكوين تلك الأجهزة الظاهرية كمثيلات خلفية داخل موازن التحميل. تقوم مجسات الصحة الخاصة بالموازن التحميل تلقائيا بإزالة الآلات الافتراضية غير الصحية من الدوران بغض النظر عن موقعها في المنطقة.

إذا قمت بنشر الأجهزة الظاهرية الخاصة بك في نفس منطقة التوفر، يمكنك نشر تكوين IP واجهة أمامية زائدة عن الحاجة على موازن التحميل الخاص بك، كما يظهر الرسم التخطيطي التالي.

رسم تخطيطي يوضح موازن تحميل عام مكرر للمنطقة يوجه حركة المرور إلى جهازين ظاهريين مختلفين في المنطقة 1.

متطلبات

دعم المنطقة: يمكنك نشر موازنات التحميل المكررة في المنطقة في أي منطقة تدعم مناطق التوفر.

Cost

لا يغير تكوين منطقة التوفر الطريقة التي يقوم بها Azure بفواتير موازن التحميل. تستند Azure الفوترة إلى عدد القواعد التي تقوم بتكوينها والبيانات التي تعالجها، بغض النظر عن تكوين المنطقة. لمزيد من المعلومات، يُرجى الرجوع إلى تسعير موازن التحميل.

تكوين دعم منطقة التوفر

عند استخدام Load Balancer، يمكنك تعيين دعم منطقة التوفر على تكوين IP الأمامي.

  • أنشئ موازن تحميل جديد مع دعم منطقة التوافر.

  • غير تكوين منطقة التوافر لموازن التحميل الحالي. لتغيير تكوين منطقة التوفر لموازن تحميل موجود، استبدل تكوين IP الأمامي. يمكنك استخدام هذا الأسلوب للانتقال من تكوين منطقة إلى تكوين IP واجهة أمامية زائدة عن الحاجة:

    1. إنشاء تكوين IP أمامي جديد يحتوي على تكوين منطقة التوفر المطلوبة.

      بالنسبة لموازنات التحميل العامة، قم بإنشاء عنوان IP عام جديد يستخدم تكوين منطقة التوفر المطلوبة. ثم أعد تكوين موازن التحميل الخاص بك لإضافة تكوين IP للواجهة الأمامية يشير إلى عنوان IP العام هذا.

      بالنسبة لموازنات التحميل الداخلية، أعد تكوين موازن التحميل الخاص بك لإضافة تكوين IP أمامي جديد مع تكوين منطقة التوفر المطلوبة. هذه الخطوة تحدد عنوان IP خاص جديد من داخل شبكتك الفرعية.

    2. أعد تكوين قواعد موازنة التحميل لاستخدام تكوين IP الأمامي الجديد.

      مهم

      تتطلب منك هذه العملية إعادة تكوين عملائك لإرسال نسبة استخدام الشبكة إلى عنوان IP الأمامي الجديد. اعتمادا على عملائك، قد تتطلب العملية وقتا للراحة.

    3. قم بإزالة تكوين IP للواجهة الأمامية القديمة.

السلوك عندما تكون جميع المناطق صحية

يصف هذا القسم ما يمكن توقعه عندما يستخدم موازن التحميل تكوين IP للواجهة الأمامية زائد عن الحاجة للمنطقة وتعمل جميع مناطق التوفر بشكل طبيعي.

  • توجيه نسبة استخدام الشبكة بين المناطق: يمكن أن تحدث موازنة التحميل في أي منطقة توفر. يرسل موازن التحميل حركة المرور إلى مثيلات خلفية سليمة تحددها في تجمع النهاية الخلفية، بغض النظر عن منطقة التوفر التي تحتوي على المثيل الخلفي.

  • النسخ المتماثل للبيانات بين المناطق: يعمل Load Balancer كخدمة مرور شبكة لا تخزن بيانات التطبيق أو تنسخها نسخا متماثلا. حتى إذا قمت بإعداد استمرار جلسة العمل على موازن التحميل، فإن موازن التحميل لا يخزن أي حالة. يضبط استمرار الجلسة عملية التجزئة لتوجيه الطلبات إلى نفس المثيل الخلفي، ولكن موازن التحميل لا يضمن استمرار الجلسة. عندما يتغير التجمع الخلفي، يعيد موازن التحميل حساب توزيع طلبات العميل ولا يخزن حالة المزامنة أو يخزنها.

    تحافظ الخدمة على حالة التكوين الخاصة بها من خلال النسخ المتماثل المتزامن عبر المناطق، ما يضمن الاتساق الفوري لقواعد موازنة التحميل وتكوينات فحص السلامة وعضوية التجمع الخلفي عبر جميع المناطق.

السلوك أثناء فشل المنطقة

يصف هذا القسم ما يمكن توقعه عندما يستخدم موازن التحميل تكوين IP للواجهة الأمامية زائد عن الحاجة للمنطقة ويحدث انقطاع في منطقة التوفر.

  • الكشف والاستجابة: النظام الأساسي Azure مسؤول عن الكشف عن فشل في منطقة التوفر والاستجابة. لا تحتاج إلى القيام بأي شيء لبدء تجاوز فشل المنطقة.
  • الإعلام: لا تقوم Microsoft بإعلامك تلقائيا عندما تكون المنطقة معطلة. ومع ذلك، يمكنك استخدام Azure Resource Health لمراقبة صحة كل مورد على حدة، ويمكنك إعداد تنبيهات Resource Health لإبلاغك بالمشاكل. يمكنك أيضا استخدام حالة خدمة Azure لفهم الصحة العامة للخدمة، بما في ذلك أي أعطال في المناطق، ويمكنك إعداد تنبيهات صحة الخدمة لإبلاغك بالمشاكل.
  • الطلبات النشطة: عند فشل منطقة ما، تتم إعادة تعيين أي تدفقات TCP وUDP موجودة داخل المنطقة تلقائيا، ويجب على عملائك إعادة محاولة هذه التدفقات. يجب على عملائك تنفيذ معالجة خطأ عابرة كافية، بما في ذلك عمليات إعادة المحاولة التلقائية.

  • فقدان البيانات المتوقع: Load Balancer هي خدمة شبكة عديمة الحالة، لذلك لا تخزن بيانات التطبيق ولا يحدث فقدان للبيانات في طبقة load balancer.

  • وقت التعطل المتوقع: لا يتوقع أي وقت تعطل لموازنات التحميل الزائدة عن الحاجة في المنطقة لأن موازن التحميل يستمر في العمل من المناطق الصحية.

    إذا كان الفشل يؤثر على خدمات الحوسبة في المنطقة، فقد لا تتوفر أي أجهزة ظاهرية أو موارد أخرى في المنطقة المتأثرة. تكشف تحقيقات صحة موازن التحميل عن هذه الإخفاقات وتوجه حركة المرور إلى مثيلات بديلة في منطقة أخرى استنادا إلى خوارزمية موازنة التحميل والحالة الصحية للمثيلات الخلفية.

  • إعادة توجيه حركة المرور: يستمر موازن التحميل في العمل من المناطق الصحية. يحتفظ Load Balancer بنفس عنوان IP للواجهة الأمامية أثناء فشل المنطقة. يعني هذا السلوك أنك لا تحتاج إلى تطبيق تحديثات نظام أسماء المجالات (DNS) أو إعادة تكوين العملاء. ينشئ النظام الأساسي Azure اتصالات عميل جديدة من خلال المناطق الصحية المتبقية.

استعادة المنطقة

عندما تتعافى منطقة التوافر، يستأنف موازن التحميل تلقائيا العمليات العادية. تبدأ الواجهة الأمامية المكررة للمنطقة تلقائيا في خدمة حركة المرور من المنطقة المستردة جنبا إلى جنب مع مناطق التشغيل الأخرى. تستأنف تحقيقات السلامة من المنطقة المستردة تقييم المثيلات الخلفية.

إذا كان فشل المنطقة يؤثر أيضا على خدمات الحوسبة في تلك المنطقة، Load Balancer يضيف تلقائيا مثيلات خلفية إلى تجمع الخلفية السليم بعد استردادها واجتياز الفحوصات الصحية. إعادة توازن توزيع نسبة استخدام الشبكة عبر جميع المناطق المتاحة استنادا إلى خوارزمية موازنة التحميل والحالة الصحية للمثيلات الخلفية.

اختبار فشل المنطقة

يدير النظام الأساسي Azure توجيه نسبة استخدام الشبكة والاستجابة من أسفل المنطقة والاسترداد، لذلك لا تحتاج إلى بدء عمليات فشل منطقة التوفر أو التحقق من صحتها.

يمكنك استخدام Azure Chaos Studio لمحاكاة فشل جهاز افتراضي في منطقة واحدة. يوفر Chaos Studio أخطاء مضمنة للأجهزة الظاهرية، بما في ذلك خطأ يقوم بإيقاف تشغيل جهاز ظاهري. يمكنك استخدام هذه الإمكانات لمحاكاة حالات فشل المنطقة واختبار عمليات تجاوز الفشل.

القدرة على الصمود في وجه الإخفاقات على مستوى المنطقة

يتم نشر موازنات الأحمال العامة والداخلية في منطقة Azure واحدة. إذا أصبحت المنطقة غير متوفرة، تصبح موازنات التحميل في تلك المنطقة غير متوفرة أيضا. يوفر Load Balancer دعما أصليا متعدد المناطق من خلال load balancer عالمي، والذي يدعم موازنة التحميل عبر مناطق Azure. يمكنك أيضا نشر خدمات موازنة التحميل الأخرى لتوجيه المناطق Azure وتجاوز فشلها.

موازنات الأحمال العالمية

توفر موازنات التحميل العالمية عنوان IP ثابت واحد للبث الذي يوجه حركة المرور تلقائيا إلى التوزيع الإقليمي الأمثل استنادا إلى قرب العميل والصحة الإقليمية. تعمل موازنات التحميل العمومية على تحسين موثوقية التطبيق وأدائه.

باستخدام موازنات التحميل العمومية، يمكنك نشر موازنات تحميل عامة متعددة في مناطق مختلفة، ويعمل موازن التحميل العمومي كواجهة أمامية عالمية. إذا كانت الخوادم الخلفية في منطقة ما تواجه مشكلة، فإن حركة المرور تتحول تلقائيا إلى مناطق سليمة دون تغيير DNS لأن عنوان IP anycast يظل ثابتا ويوجه حركة المرور إلى منطقة أخرى.

لمزيد من المعلومات، راجع موازن التحميل العمومي.

حلول متعددة المستويات مخصصة للمرونة

يوفر Azure مجموعة من خدمات موازنة التحميل التي تناسب متطلبات مختلفة. اختر موازن تحميل يلبي متطلبات المرونة الخاصة بك ويناسب نوع التطبيق الخاص بك. لمزيد من المعلومات، راجع خيارات موازنة التحميل.

اتفاقية مستوى الخدمة

تصف اتفاقية مستوى الخدمة (SLA) لخدمات Azure التوفر المتوقع لكل خدمة والشروط التي يجب أن يفي بها الحل الخاص بك لتحقيق توقع التوفر هذا. لمزيد من المعلومات، راجع اتفاقيات مستوى الخدمة للخدمات عبر الإنترنت.

ينطبق Load Balancer SLA عندما يكون لديك جهازان ظاهريان سليمان على الأقل تم تكوينهما كمثيلات خلفية. تستبعد اتفاقية مستوى الخدمة وقت التعطل بسبب استنفاد منفذ SNAT أو مجموعات أمان الشبكة (NSGs) التي تمنع حركة المرور.