استخدام خدمات موازنة التحميل في Azure

مقدمة

يوفر Microsoft Azure خدمات متعددة لإدارة كيفية توزيع نسبة استخدام الشبكة وموازنة التحميل. يمكنك استخدام هذه الخدمات بشكل فردي أو الجمع بين أساليبها، حسب احتياجاتك، لبناء الحل الأمثل.

في هذا البرنامج التعليمي، نحدد أولاً حالة استخدام العميل ونرى كيف يمكن جعلها أكثر قوة وأداءً باستخدام محفظة موازنة الأحمال التالية في Azure: Traffic Manager وApplication Gateway وLoad Balancer. نقدم بعد ذلك إرشادات خطوة بخطوة لإنشاء عملية نشر مكررة جغرافياً، وتوزع نسبة استخدام الشبكة على الأجهزة الافتراضية، وتساعدك على إدارة أنواع مختلفة من الطلبات.

على المستوى المفاهيمي، تلعب كل خدمة دوراً مميزاً في التسلسل الهرمي لموازنة الحمل.

• يوفرTraffic Manager موازنة عامة لحمل DNS. يبحث في طلبات DNS الواردة ويستجيب بنقطة نهاية سليمة، وفقاً لنهج التوجيه التي حددها العميل. خيارات طرق التوجيه هي:

  • توجيه الأداء لإرسال الطالب إلى أقرب نقطة نهاية من حيث زمن الوصول.
  • التوجيه ذو الأولوية لتوجيه كل نسبة استخدام الشبكة إلى نقطة نهاية، مع نقاط نهاية أخرى كنسخة احتياطية.
  • التوجيه المستدير الموزون، والذي يوزع نسبة استخدام الشبكة على أساس الترجيح المعين لكل نقطة نهاية.
  • التوجيه القائم على الجغرافيا لتوزيع نسبة استخدام الشبكة على نقاط نهاية التطبيق الخاص بك بناءً على الموقع الجغرافي للمستخدم.
  • التوجيه المستند إلى الشبكة الفرعية لتوزيع نسبة استخدام الشبكة على نقاط نهاية التطبيق الخاص بك بناءً على الشبكة الفرعية (نطاق عناوين IP) للمستخدم.
  • التوجيه متعدد القيم الذي يمكنك من إرسال عناوين IP لأكثر من نقاط نهاية تطبيق واحدة في استجابة DNS واحدة.

  العميل يتصل مباشرة بنقطة النهاية التي أرجعها إدارة المرور. يكتشف Azure Traffic Manager متى تكون نقطة النهاية غير صحية ثم يعيد توجيه العملاء إلى مثيل سليم آخر. راجع وثائق Azure Traffic Manager لمعرفة المزيد حول الخدمة.

• توفرApplication Gateway وحدة تحكم في تسليم التطبيق (ADC) كخدمة، وتقدم إمكانيات متنوعة لموازنة الحمل من الطبقة السابعة لتطبيقك. يسمح للعملاء بتحسين إنتاجية مزرعة الويب عن طريق إلغاء تحميل إنهاء TLS المكثف لوحدة المعالجة المركزية إلى بوابة التطبيق. تتضمن إمكانات التوجيه الأخرى من الطبقة السابعة توزيعاً مستديراً لنسبة استخدام الشبكة الواردة، وتقارب الجلسة المستندة إلى ملفات تعريف الارتباط، والتوجيه المستند إلى مسار URL، والقدرة على استضافة مواقع ويب متعددة خلف بوابة تطبيق واحدة. يمكن تكوين بوابة التطبيق كبوابة مواجهة للإنترنت أو بوابة داخلية فقط أو مزيج من الاثنين معاً. تُدار Application Gateway بالكامل بواسطة Azure، وهي قابلة للتطوير، ومتوفرة بدرجة عالية. يوفر مجموعة غنية من التشخيصات وإمكانيات التسجيل لتحسين الإدارة.

• يعدLoad Balancer جزءاً لا يتجزأ من مكدس Azure SDN، حيث يوفر خدمات موازنة أحمال الطبقة 4 عالية الأداء وزمن انتقال منخفض لجميع بروتوكولات UDP وTCP. يدير الاتصالات الواردة والصادرة. يمكنك تكوين نقاط نهاية التحميل العامة والداخلية المتوازنة وتحديد القواعد لتعيين الاتصالات الواردة إلى وجهات التجمع الخلفي باستخدام خيارات فحص سلامة TCP وHTTP لإدارة توفر الخدمة.

السيناريو

في هذا السيناريو المثال، نستخدم موقع ويب بسيطاً يقدم نوعين من المحتوى: الصور وصفحات الويب التي يتم عرضها ديناميكياً. يجب أن يكون موقع الويب زائداً عن الحاجة جغرافياً، ويجب أن يخدم مستخدميه من أقرب موقع (أقل زمن انتقال) إليهم. قرر مطور التطبيق أن أي عناوين URL تطابق النمط / الصور / * يتم تقديمها من مجموعة مخصصة من الأجهزة الظاهرية التي تختلف عن بقية مجموعة الويب.

بالإضافة إلى ذلك، يحتاج تجمع VM الافتراضي الذي يخدم المحتوى الديناميكي إلى مخاطبة قاعدة بيانات خلفية يتم استضافتها على مجموعة عالية التوفر. تم إعداد النشر بالكامل من خلال Azure Resource Manager.

باستخدام Traffic Manager وApplication Gateway وLoad Balancer، يمكنك تمكين موقع الويب هذا لتحقيق أهداف التصميم التالية:

• التكرار الجغرافي المتعدد: في حالة تعثر إحدى المناطق، يوجه Traffic Manager نسبة استخدام الشبكة بسلاسة إلى أقرب منطقة دون أي تدخل من مالك التطبيق.
• زمن وصوا أقل: نظراً لأن Traffic Manager يوجه العميل تلقائياً إلى أقرب منطقة، يواجه العميل وقت استجابة أقل عند طلب محتويات صفحة الويب.
• توسع مستقل: نظراً لأن عبء عمل تطبيق الويب مفصول حسب نوع المحتوى، يمكن لمالك التطبيق توسيع أعباء عمل الطلب بشكل مستقل عن بعضها البعض. يضمن Application Gateway أن يتم توجيه نسبة استخدام الشبكة إلى التجمعات الصحيحة بناءً على القواعد المحددة وصحة التطبيق.
• موازنة التحميل الداخلي: نظراً لوجود Load Balancer أمام مجموعة الإتاحة العالية، يتم عرض نقطة النهاية النشطة والصحية لقاعدة البيانات فقط للتطبيق. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لمسؤول قاعدة البيانات تحسين عبء العمل عن طريق توزيع النسخ المتماثلة النشطة والخاملة عبر المجموعة المستقلة عن تطبيق الواجهة الأمامية. يسلم Load Balancer اتصالات إلى نظام المجموعة عالي التوفر ويضمن أن قواعد البيانات السليمة فقط هي التي تتلقى طلبات الاتصال.

يوضح الرسم البياني التالي بنية هذا السيناريو:

إشعار

هذا المثال هو واحد فقط من العديد من التكوينات الممكنة لخدمات موازنة التحميل التي يقدمها Azure. يمكن دمج مدير نسبة استخدام الشبكة وبوابة التطبيق وموازن التحميل ومطابقتها لتناسب احتياجات موازنة التحميل الخاصة بك. على سبيل المثال، إذا لم يكن إلغاء تحميل TLS أو معالجة الطبقة 7 ضرورياً، فيمكن استخدام Load Balancer بدلاً من Application Gateway.

إعداد مكدس موازنة التحميل

الخطوة 1: إنشاء ملف تعريف مدير المرور

1. في مدخل Microsoft Azure، انقر فوق Create a resource>Networking>ملف تعريف Traffic Manager>Create.

2. أدخل المعلومات الأساسية التالية:

   • Name: امنح ملفك الشخصي في إدارة المرور اسم بادئة DNS.
   • Routing method: حدد نهج أسلوب توجيه نسبة استخدام الشبكة. لمزيد من المعلومات حول الأساليب، راجع About Traffic Manager traffic routing methods.
   • Subscription: حدد الاشتراك الذي يحتوي على الملف الشخصي.
   • Resource group: حدد مجموعة الموارد التي تحتوي على ملف التعريف. يمكن أن تكون مجموعة موارد جديدة أو موجودة.
   • Resource group location: خدمة إدارة المرور عامة وليست مرتبطة بموقع. ومع ذلك، يجب عليك تحديد منطقة للمجموعة حيث توجد بيانات التعريف المرتبطة بملف تعريف إدارة المرور. هذا الموقع ليس له أي تأثير على توفر وقت التشغيل للملف الشخصي.

3. انقر فوق Create لإنشاء الملف الشخصي لمدير المرور.

   

الخطوة 2: إنشاء بوابات التطبيق

1. في مدخل Microsoft Azure، في الجزء الأيمن، انقر فوق Create a resourceNetworkingApplication>Networking>Application Gateway.

2. أدخل المعلومات الأساسية التالية حول بوابة التطبيق:

   • Name: اسم بوابة التطبيق.
   • SKU size: حجم بوابة التطبيق، المتاحة بحجم صغير أو متوسط ​​أو كبير.
   • SKU size: عدد المثيلات، قيمة من 2 إلى 10.
   • Resource group: مجموعة الموارد التي تحتفظ ببوابة التطبيق. يمكن أن تكون مجموعة موارد موجودة أو مجموعة جديدة.
   • Location: منطقة بوابة التطبيق، وهي نفس موقع مجموعة الموارد. الموقع مهم، لأن الشبكة الظاهرية وعنوان IP العامّ يجب أن يكونا في نفس موقع البوابة.

3. وانقر فوق موافق.

4. تحديد تكوينات الشبكة الظاهرية، والشبكة الفرعية، وعنوان IP الأمامي، والمستمع لبوابة التطبيق. في هذا السيناريو، يكون عنوان IP للواجهة الأمامية هو Public، ما يسمح بإضافته كنقطة نهاية إلى الملف الشخصي لمدير المرور لاحقاً.

إشعار

إذا كنت تستخدم HTTPS، فحدد HTTPS بجوار Protocol في علامة التبويب Listener . الخيار الافتراضي هو HTTP. يجب أيضا إنشاء شهادة SSL وتعيينها. لمزيد من المعلومات، راجع البرنامج التعليمي لبوابة التطبيق ل SSL.

تكوين توجيه URL لبوابات التطبيق

عندما تختار تجمعاً خلفياً، تأخذ بوابة التطبيق التي تم تكوينها باستخدام قاعدة قائمة على المسار نمط مسار لعنوان URL للطلب بالإضافة إلى توزيع round-robin. في هذا السيناريو، نضيف قاعدة مستندة إلى المسار لتوجيه أي عنوان URL مع "/images/*" إلى تجمع خادم الصور. لمزيد من المعلومات حول تكوين التوجيه المستند إلى مسار URL لبوابة تطبيق، راجع إنشاء قاعدة مستندة إلى مسار لبوابة تطبيق.

1. من مجموعة الموارد الخاصة بك، انتقل إلى مثيل بوابة التطبيق التي قمت بإنشائها في القسم السابق.

2. ضمن Settings، حدد Backend pools، ثم حدد Add لإضافة الأجهزة الظاهرية التي تريد ربطها بمجمعات نهاية الويب الخلفية.

3. أدخل اسم التجمع الخلفي وجميع عناوين IP للأجهزة الموجودة في التجمع. في هذا السيناريو، نقوم بتوصيل مجموعتي خوادم خلفية من الأجهزة الظاهرية.

   

4. ضمن Settings بوابة التطبيق، حدد Rules، ثم انقر فوق الزر Path based لإضافة قاعدة.

   

5. قم بتكوين القاعدة من خلال توفير المعلومات التالية.

   الإعدادات الأساسية:

   • الاسم: الاسم المألوف للقاعدة التي يمكن الوصول إليها في المدخل.
   • Listener: المستمع المستخدم للقاعدة.
   • Default backend pool: تجمع الواجهة الخلفية الذي سيتم استخدامه مع القاعدة الافتراضية.
   • Default HTTP settings: إعدادات HTTP المستخدمة مع القاعدة الافتراضية.

   القواعد المستندة إلى المسار:

   • Name: الاسم المألوف للقاعدة المستندة إلى المسار.
   • Paths: قاعدة المسار المستخدمة لإعادة توجيه نسبة استخدام الشبكة.
   • تجمع الواجهة الخلفية: تجمع الخلفية الذي سيتم استخدامه مع هذه القاعدة.
   • HTTP Setting: إعدادات HTTP المستخدمة مع هذه القاعدة.

   هام

   المسارات: يجب أن تبدأ المسارات الصالحة بـ "/". يُسمح بحرف البدل "*" فقط في النهاية. الأمثلة الصالحة هي / xyz أو / xyz* أو / xyz /*.

   

الخطوة 3: أضف بوابات التطبيق إلى نقاط نهاية إدارة المرور

في هذا السيناريو، يتم توصيل Traffic Manager ببوابات التطبيق (كما تم تكوينها في الخطوات السابقة) الموجودة في مناطق مختلفة. الآن بعد أن تم تكوين بوابات التطبيق، فإن الخطوة التالية هي توصيلها بملف تعريف إدارة المرور الخاص بك.

1. افتح ملف تعريف مدير المرور الخاص بك. للقيام بذلك، ابحث في مجموعة الموارد الخاصة بك أو ابحث عن اسم الملف الشخصي لمدير المرور من All Resources.

2. في الجزء الأيمن، حدد Endpoints، ثم انقر فوق Add لإضافة نقطة نهاية.

   

3. أنشئ نقطة نهاية بإدخال المعلومات التالية:

   • Type: حدد نوع نقطة النهاية لموازنة التحميل. في هذا السيناريو، حدد نقطة نهاية Azure لأننا نقوم بتوصيلها بمثيلات بوابة التطبيق التي تم تكوينها مسبقا.
   • Name: أدخل اسم نقطة النهاية.
   • Target resource type: حدد Public IP address ثم ضمن Target resource، حدد عنوان IP العام لبوابة التطبيق التي تم تكوينها مسبقاً.

   

4. يمكنك الآن اختبار الإعداد الخاص بك عن طريق الوصول إليه باستخدام DNS لملف تعريف Traffic Manager (في هذا المثال: TrafficManagerScenario.trafficmanager.net). يمكنك إعادة إرسال الطلبات أو إحضار الأجهزة الظاهرية أو إسقاط الأجهزة الظاهرية وخوادم الويب التي تم إنشاؤها في مناطق مختلفة. يمكنك أيضا تغيير إعدادات ملف تعريف Traffic Manager المختلفة واختبارها.

الخطوة 4: إنشاء موازن التحميل

في هذا السيناريو، يوزع Load Balancer الاتصالات من طبقة الويب إلى قواعد البيانات داخل نظام مجموعة عالي التوفر.

إذا كانت مجموعة قاعدة البيانات عالية التوفر تستخدم SQL Server Always On، فشاهد تكوين وحدة إصغاء مجموعة قابلية وصول عالية التوفر AlwaysOn أو أكثر للحصول على إرشادات خطوة بخطوة.

لمزيد من المعلومات حول تكوين موازن تحميل داخلي، راجع Create an Internal load balancer in the Azure portal.

1. في مدخل Microsoft Azure، في الجزء الأيمن، انقر فوق Create a resource>Networking>Load balancer.
2. اختر اسماً لموازن التحميل الخاص بك.
3. عيّن Type إلى Internal، واختر الشبكة الظاهرية والشبكة الفرعية المناسبة لموازنة التحميل.
4. ضمن IP address assignment، حدد إما Dynamic أو Static.
5. ضمن Resource group، اختر مجموعة الموارد لموازن التحميل.
6. ضمن Location، اختر المنطقة المناسبة لموازن التحميل.
7. انقر فوق Create لإنشاء موازن التحميل.

قم بتوصيل طبقة قاعدة بيانات خلفية بميزان التحميل

1. من مجموعة الموارد الخاصة بك، ابحث عن موازن التحميل الذي تم إنشاؤه في الخطوات السابقة.

2. ضمن Settings، انقر فوق Backend pools، ثم انقر فوق Add لإضافة مجموعة خلفية.

   

3. أدخل اسم التجمع الخلفي.

4. أضف إما أجهزة فردية أو مجموعة توفر إلى مستودع النهاية الخلفية.

تكوين مسبار

1. في موازن التحميل، ضمن Settings، حدد Probes، ثم انقر فوق Add لإضافة اختبار.

   

2. أدخل اسم المسبار.

3. حدد Protocol للمسبار. بالنسبة لقاعدة البيانات، قد ترغب في إجراء اختبار TCP بدلاً من مسبار HTTP. لمعرفة المزيد حول فحوصات موازن التحميل، راجع فهم فحوصات موازن التحميل.

4. أدخل Port لقاعدة البيانات الخاصة بك لاستخدامها في الوصول إلى المسبار.

5. ضمن Interval، حدد عدد مرات فحص التطبيق.

6. ضمن Unhealthy threshold، حدد عدد حالات فشل التحقيق المستمرة التي يجب أن تحدث حتى يتم اعتبار الجهاز الظاهري للجهة الخلفية غير صحي.

7. انقر فوق OK لإنشاء التحقيق.

تكوين قواعد موازنة التحميل

1. ضمن Settings موازن التحميل، حدد Load balancing rules، ثم انقر فوق Add لإنشاء قاعدة.
2. أدخل Name لقاعدة موازنة التحميل.
3. اختر Frontend IP Address لموازنة التحميل وProtocolو Port.
4. ضمن Backend port، حدد المنفذ الذي سيتم استخدامه في تجمع النهاية الخلفية.
5. حدد Backend pool وProbe اللذين تم إنشاؤهما في الخطوات السابقة لتطبيق القاعدة عليه.
6. ضمن Session persistence، اختر كيف تريد استمرار الجلسات.
7. ضمن Idle timeouts، حدد عدد الدقائق قبل انتهاء مهلة الخمول.
8. ضمن Floating IP، حدد إما Disabled أو Enabled.
9. انقر فوق OK لإنشاء القاعدة.

الخطوة 5: قم بتوصيل أجهزة افتراضية من فئة الويب بموازن التحميل

نقوم الآن بتكوين عنوان IP ومنفذ الواجهة الأمامية لموازن التحميل في التطبيقات التي تعمل على الأجهزة الظاهرية لطبقة الويب الخاصة بك لأي اتصالات قاعدة بيانات. هذا التكوين خاص بالتطبيقات التي تعمل على هذه الأجهزة الظاهرية. لتكوين عنوان IP الوجهة والمنفذ، راجع وثائق التطبيق. للعثور على عنوان IP للواجهة الأمامية، في مدخل Microsoft Azure، انتقل إلى تجمع IP للواجهة الأمامية في Load balancer settings.

الخطوات التالية

• Overview of Traffic Manager
• Application Gateway overview
• نظرة عامة حول موازن التحميل في Azure