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Tutoriel : Équilibrer la charge des machines virtuelles Windows dans Azure pour créer une application hautement disponible avec Azure PowerShell

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S’applique aux : ✔️ Machines virtuelles Windows ✔️ Groupes identiques uniformes

L’équilibrage de charge offre un niveau plus élevé de disponibilité en répartissant les demandes entrantes sur plusieurs machines virtuelles. Dans ce didacticiel, vous allez découvrir les différents composants de l’équilibreur de charge Azure qui répartissent le trafic et fournissent une haute disponibilité. Vous allez apprendre à effectuer les actions suivantes :

  • Crée un équilibrage de charge Azure
  • Créer une sonde d’intégrité d’équilibreur de charge
  • Créer des règles de trafic pour l’équilibrage de charge
  • Utilisez l’extension de script personnalisé pour créer un site de base IIS
  • Créer des machines virtuelles et les attacher à un équilibrage de charge
  • Afficher un équilibrage de charge en action
  • Ajouter et supprimer des machines virtuelles d’un équilibreur de charge

Vue d’ensemble de l’équilibreur de charge Azure

Un équilibreur de charge Azure est un équilibreur de charge de type Couche 4 (TCP, UDP) qui offre une haute disponibilité en répartissant le trafic entrant entre les machines virtuelles saines. Une sonde d’intégrité d’équilibreur de charge surveille un port donné sur chaque machine virtuelle et ne distribue le trafic que vers une machine virtuelle opérationnelle.

Vous définissez une configuration IP frontale qui contient une ou plusieurs adresses IP publiques. Cette configuration IP frontale permet d’accéder à votre équilibreur de charge et à vos applications via Internet.

Les machines virtuelles se connectent à un équilibreur de charge à l’aide de leur carte d’interface réseau virtuelle (NIC). Pour distribuer le trafic vers les machines virtuelles, un pool d’adresses principal contient les adresses IP des cartes d’interface réseau virtuelles connectées à l’équilibreur de charge.

Pour contrôler le flux de trafic, vous définissez les règles d’équilibrage de charge pour les ports et les protocoles spécifiques qui correspondent à vos machines virtuelles.

Lancement d’Azure Cloud Shell

Azure Cloud Shell est un interpréteur de commandes interactif et gratuit que vous pouvez utiliser pour exécuter les étapes de cet article. Il contient des outils Azure courants préinstallés et configurés pour être utilisés avec votre compte.

Pour ouvrir Cloud Shell, sélectionnez simplement Essayer en haut à droite d’un bloc de code. Vous pouvez aussi lancer Cloud Shell dans un onglet distinct du navigateur en accédant à https://shell.azure.com/powershell. Sélectionnez Copier pour copier les blocs de code, collez-les dans Cloud Shell, puis appuyez sur Entrée pour les exécuter.

Créer un équilibreur de charge Azure

Cette section explique en détail comment vous pouvez créer et configurer chaque composant de l’équilibreur de charge. Avant de créer un équilibreur de charge, créez un groupe de ressources avec New-AzResourceGroup. L’exemple suivant crée un groupe de ressources nommé myResourceGroupLoadBalancer dans l’emplacement EastUS :

New-AzResourceGroup `
  -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
  -Location "EastUS"

Créer une adresse IP publique

Pour accéder à votre application sur Internet, vous avez besoin d’une adresse IP publique pour l’équilibreur de charge. Créez une adresse IP publique avec New-AzPublicIpAddress. L’exemple suivant crée une adresse IP publique nommée myPublicIP dans le groupe de ressources myResourceGroupLoadBalancer :

$publicIP = New-AzPublicIpAddress `
  -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
  -Location "EastUS" `
  -AllocationMethod "Static" `
  -Name "myPublicIP"

Créer un équilibrage de charge

Créez un pool IP frontal avec New-AzLoadBalancerFrontendIpConfig. L’exemple suivant crée un pool IP frontal nommé myFrontEndPool et joint l’adresse myPublicIP :

$frontendIP = New-AzLoadBalancerFrontendIpConfig `
  -Name "myFrontEndPool" `
  -PublicIpAddress $publicIP

Créez un pool d’adresses principales avec New-AzLoadBalancerBackendAddressPoolConfig. Les machines virtuelles s’attachent à ce pool principal lors des étapes suivantes. L’exemple suivant crée un pool d’adresses principales nommé myBackEndPool :

$backendPool = New-AzLoadBalancerBackendAddressPoolConfig `
  -Name "myBackEndPool"

Maintenant, créez l’équilibreur de charge avec New-AzLoadBalancer. L’exemple suivant crée un équilibreur de charge nommé myLoadBalancer à l’aide du pool IP frontal et du pool IP principal créés lors des étapes précédentes :

$lb = New-AzLoadBalancer `
  -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
  -Name "myLoadBalancer" `
  -Location "EastUS" `
  -FrontendIpConfiguration $frontendIP `
  -BackendAddressPool $backendPool

Créer une sonde d’intégrité

Pour permettre à l’équilibrage de charge de surveiller l’état de votre application, vous utilisez une sonde d’intégrité. La sonde d’intégrité ajoute ou supprime dynamiquement des machines virtuelles de la rotation d’équilibrage de charge en fonction de leur réponse aux vérifications d’intégrité. Par défaut, une machine virtuelle est supprimée de la distribution d’équilibrage de charge après deux échecs consécutifs à des intervalles de 15 secondes. Vous créez une sonde d’intégrité selon un protocole ou une page de vérification d’intégrité spécifique pour votre application.

L’exemple suivant permet de créer une sonde TCP. Vous pouvez également créer des sondes HTTP personnalisées pour des contrôles d’intégrité plus affinés. Lorsque vous utilisez une sonde HTTP personnalisée, vous devez créer la page de contrôle d’intégrité, par exemple healthcheck.aspx. La sonde doit retourner une réponse HTTP 200 OK pour l’équilibreur de charge pour assurer la rotation de l’hôte.

Pour créer une sonde d’intégrité TCP, utilisez Add-AzLoadBalancerProbeConfig. L’exemple suivant crée une sonde d’intégrité nommée myHealthProbe qui surveille chaque machine virtuelle sur le port TCP80 :

Add-AzLoadBalancerProbeConfig `
  -Name "myHealthProbe" `
  -LoadBalancer $lb `
  -Protocol tcp `
  -Port 80 `
  -IntervalInSeconds 15 `
  -ProbeCount 2

Pour appliquer la sonde d’intégrité, mettez à jour l’équilibreur de charge avec Set-AzLoadBalancer :

Set-AzLoadBalancer -LoadBalancer $lb

Créer une règle d’équilibreur de charge

Une règle d’équilibrage de charge est utilisée pour définir la distribution du trafic vers les machines virtuelles. Vous définissez la configuration IP frontale pour le trafic entrant et le pool d’adresses IP principal pour recevoir le trafic, ainsi que le port source et le port de destination requis. Pour veiller à ce que seules les machines virtuelles saines reçoivent le trafic, vous devez également définir la sonde d’intégrité à utiliser.

Créez une règle d’équilibreur de charge avec Add-AzLoadBalancerRuleConfig. L’exemple suivant crée une règle d’équilibreur de charge nommée myLoadBalancerRule et équilibre le trafic sur le port TCP80 :

$probe = Get-AzLoadBalancerProbeConfig -LoadBalancer $lb -Name "myHealthProbe"

Add-AzLoadBalancerRuleConfig `
  -Name "myLoadBalancerRule" `
  -LoadBalancer $lb `
  -FrontendIpConfiguration $lb.FrontendIpConfigurations[0] `
  -BackendAddressPool $lb.BackendAddressPools[0] `
  -Protocol Tcp `
  -FrontendPort 80 `
  -BackendPort 80 `
  -Probe $probe

Mettez à jour l’équilibreur de charge avec New-AzLoadBalancer :

Set-AzLoadBalancer -LoadBalancer $lb

Configurer un réseau virtuel

Avant de déployer des machines virtuelles et de pouvoir tester votre équilibreur, créez les ressources de réseau virtuel de prise en charge. Pour plus d’informations sur les réseaux virtuels, consultez le didacticiel Manage Azure Virtual Networks (Gérer les réseaux virtuels Azure).

Créer des ressources réseau

Créez un réseau virtuel avec New-AzVirtualNetwork. L’exemple suivant crée un réseau virtuel nommé myVnet avec un sous-réseau nommé mySubnet :

# Create subnet config
$subnetConfig = New-AzVirtualNetworkSubnetConfig `
  -Name "mySubnet" `
  -AddressPrefix 192.168.1.0/24

# Create the virtual network
$vnet = New-AzVirtualNetwork `
  -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
  -Location "EastUS" `
  -Name "myVnet" `
  -AddressPrefix 192.168.0.0/16 `
  -Subnet $subnetConfig

Des cartes d’interface réseau virtuelles sont créées avec New-AzNetworkInterface. L’exemple suivant crée trois cartes réseau virtuelles. (Une carte d’interface réseau virtuelle pour chaque machine virtuelle que vous créez pour votre application dans les étapes suivantes). Vous pouvez créer des machines virtuelles et des cartes d’interface réseau virtuelles supplémentaires à tout moment et les ajouter à l’équilibreur de charge :

for ($i=1; $i -le 3; $i++)
{
   New-AzNetworkInterface `
     -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
     -Name myVM$i `
     -Location "EastUS" `
     -Subnet $vnet.Subnets[0] `
     -LoadBalancerBackendAddressPool $lb.BackendAddressPools[0]
}

Créer des machines virtuelles

Pour améliorer la haute disponibilité de votre application, placez vos machines virtuelles dans un groupe à haute disponibilité.

Créez un groupe à haute disponibilité avec la commande New-AzAvailabilitySet. L’exemple suivant permet de créer un groupe à haute disponibilité nommé myAvailabilitySet :

$availabilitySet = New-AzAvailabilitySet `
  -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
  -Name "myAvailabilitySet" `
  -Location "EastUS" `
  -Sku aligned `
  -PlatformFaultDomainCount 2 `
  -PlatformUpdateDomainCount 2

Définissez un nom d’utilisateur administrateur et un mot de passe pour les machines virtuelles avec Get-Credential :

$cred = Get-Credential

Vous pouvez maintenant créer les machines virtuelles avec New-AzVM. Dans l’exemple suivant, vous créez trois machines virtuelles et générez les composants de réseau virtuel requis s’ils n’existent pas déjà :

for ($i=1; $i -le 3; $i++)
{
    New-AzVm `
        -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
        -Name "myVM$i" `
        -Location "East US" `
        -VirtualNetworkName "myVnet" `
        -SubnetName "mySubnet" `
        -SecurityGroupName "myNetworkSecurityGroup" `
        -OpenPorts 80 `
        -AvailabilitySetName "myAvailabilitySet" `
        -Credential $cred `
        -AsJob
}

Le paramètre -AsJob crée la machine virtuelle en tant que tâche en arrière-plan. Vous recevez donc les invites PowerShell. Vous pouvez afficher les détails des travaux en arrière-plan à l’aide du cmdlet Job. La création et la configuration des trois machines virtuelles prennent quelques minutes.

Installer IIS avec l’extension de script personnalisé

Dans un didacticiel précédent How to customize a Windows virtual machine (Personnalisation d’une machine virtuelle Windows), vous avez appris à automatiser la personnalisation des machines virtuelles avec l’extension de script personnalisé pour Windows. Vous pouvez utiliser la même approche pour installer et configurer IIS sur vos machines virtuelles.

Utilisez Set-AzVMExtension pour installer l’extension de script personnalisé. L’extension exécute powershell Add-WindowsFeature Web-Server pour installer le serveur web IIS, puis met à jour la page Default.htm pour qu’elle affiche le nom d’hôte de la machine virtuelle :

for ($i=1; $i -le 3; $i++)
{
   Set-AzVMExtension `
     -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
     -ExtensionName "IIS" `
     -VMName myVM$i `
     -Publisher Microsoft.Compute `
     -ExtensionType CustomScriptExtension `
     -TypeHandlerVersion 1.8 `
     -SettingString '{"commandToExecute":"powershell Add-WindowsFeature Web-Server; powershell Add-Content -Path \"C:\\inetpub\\wwwroot\\Default.htm\" -Value $($env:computername)"}' `
     -Location EastUS
}

Tester l’équilibreur de charge

Obtenez l’adresse IP publique de votre équilibreur de charge avec Get-AzPublicIPAddress. L’exemple suivant obtient l’adresse IP pour myPublicIP créée précédemment :

Get-AzPublicIPAddress `
  -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
  -Name "myPublicIP" | select IpAddress

Vous pouvez alors entrer l’adresse IP publique dans un navigateur web. Le site web s’affiche, avec notamment le nom d’hôte de la machine virtuelle sur laquelle l’équilibreur de charge a distribué le trafic comme dans l’exemple suivant :

Site web IIS en cours d’exécution

Pour visualiser la distribution de trafic par l’équilibreur de charge sur les trois machines virtuelles exécutant votre application, vous pouvez forcer l’actualisation de votre navigateur web.

Ajouter et supprimer des machines virtuelles

Vous devrez peut-être effectuer la maintenance sur la machine virtuelle exécutant votre application, avec par exemple l’installation des mises à jour du système d’exploitation. Pour faire face à une augmentation du trafic vers votre application, vous devrez peut-être ajouter des machines virtuelles supplémentaires. Cette section vous indique comment supprimer ou ajouter une machine virtuelle pour l’équilibrage de charge.

Supprimer une machine virtuelle de l’équilibrage de charge

Obtenez la carte d’interface réseau avec Get-AzNetworkInterface, puis définissez la propriété LoadBalancerBackendAddressPools de la carte d’interface réseau virtuelle sur $null. Pour finir, mettez à jour la carte d’interface réseau virtuelle.

$nic = Get-AzNetworkInterface `
    -ResourceGroupName "myResourceGroupLoadBalancer" `
    -Name "myVM2"
$nic.Ipconfigurations[0].LoadBalancerBackendAddressPools=$null
Set-AzNetworkInterface -NetworkInterface $nic

Pour visualiser la distribution de trafic par l’équilibreur de charge sur les deux machines virtuelles restantes exécutant votre application, vous pouvez forcer l’actualisation de votre navigateur web. Vous pouvez maintenant effectuer la maintenance sur la machine virtuelle, avec par exemple l’installation des mises à jour du système d’exploitation ou le redémarrage de la machine virtuelle.

Ajouter une machine virtuelle à l’équilibrage de charge

Après avoir effectué des opérations de maintenance sur la machine virtuelle ou si vous devez développer sa capacité, définissez la propriété LoadBalancerBackendAddressPools de la carte d’interface réseau virtuelle sur le BackendAddressPool de Get-AzLoadBalancer :

Récupérez l’équilibreur de charge :

$lb = Get-AzLoadBalancer `
    -ResourceGroupName myResourceGroupLoadBalancer `
    -Name myLoadBalancer 
$nic.IpConfigurations[0].LoadBalancerBackendAddressPools=$lb.BackendAddressPools[0]
Set-AzNetworkInterface -NetworkInterface $nic

Étapes suivantes

Ce didacticiel vous a montré comment créer un équilibrage de charge et y attacher des machines virtuelles. Vous avez appris à :

  • Crée un équilibrage de charge Azure
  • Créer une sonde d’intégrité d’équilibreur de charge
  • Créer des règles de trafic pour l’équilibrage de charge
  • Utilisez l’extension de script personnalisé pour créer un site de base IIS
  • Créer des machines virtuelles et les attacher à un équilibrage de charge
  • Afficher un équilibrage de charge en action
  • Ajouter et supprimer des machines virtuelles d’un équilibreur de charge

Passez au didacticiel suivant pour découvrir comment gérer la mise en réseau des machines virtuelles.

Gérer les machines virtuelles et les réseaux virtuels