Udostępnij za pośrednictwem

Samouczek: równoważenie obciążenia maszyn wirtualnych z systemem Windows na platformie Azure w celu utworzenia aplikacji o wysokiej dostępności za pomocą programu Azure PowerShell

  • Artykuł

Dotyczy: ✔️ Jednolite zestawy skalowania maszyn wirtualnych z ✔️ systemem Windows

Równoważenie obciążenia zwiększa dostępność dzięki rozdzieleniu żądań przychodzących pomiędzy wiele maszyn wirtualnych. W tym samouczku poznasz poszczególne składniki modułu równoważenia obciążenia platformy Azure, które dystrybuują ruch i zapewniają wysoką dostępność. Omawiane kwestie:

  • Tworzenie modułu równoważenia obciążenia na platformie Azure
  • Tworzenie sondy kondycji modułu równoważenia obciążenia
  • Tworzenie reguł ruchu modułu równoważenia obciążenia
  • Tworzenie prostej witryny internetowej usług IIS za pomocą rozszerzenia niestandardowego skryptu
  • Tworzenie maszyn wirtualnych i dołączanie ich do modułu równoważenia obciążenia
  • Wyświetlanie działającego modułu równoważenia obciążenia
  • Dodawanie i usuwanie maszyn wirtualnych w module równoważenia obciążenia

Omówienie modułu równoważenia obciążenia platformy Azure

Moduł równoważenia obciążenia platformy Azure jest modułem w warstwie 4 (TCP, UDP), który zapewnia wysoką dostępność, rozkładając ruch przychodzący na maszyny wirtualne w dobrej kondycji. Sonda kondycji modułu równoważenia obciążenia monitoruje określony port na każdej maszynie wirtualnej i dystrybuuje ruch tylko do działającej maszyny wirtualnej.

Zdefiniuj konfigurację IP frontonu z co najmniej jednym publicznym adresem IP. Ta konfiguracja frontonu zapewnia dostęp do aplikacji i modułu równoważenia obciążenia za pośrednictwem Internetu.

Maszyny wirtualne łączą się z modułem równoważenia obciążenia za pośrednictwem wirtualnej karty sieciowej. Na potrzeby rozdzielania ruchu między maszyny wirtualne używana jest pula adresów zaplecza, zawierająca adresy IP wirtualnych kart sieciowych połączonych z modułem równoważenia obciążenia.

Aby sterować przepływem ruchu, zdefiniuj reguły równoważenia obciążenia dla poszczególnych portów i protokołów mapowanych na Twoje maszyny wirtualne.

Uruchamianie usługi Azure Cloud Shell

Usługa Azure Cloud Shell to bezpłatna interaktywna powłoka, której możesz używać do wykonywania kroków opisanych w tym artykule. Udostępnia ona wstępnie zainstalowane i najczęściej używane narzędzia platformy Azure, które są skonfigurowane do użycia na koncie.

Aby otworzyć usługę Cloud Shell, wybierz pozycję Wypróbuj w prawym górnym rogu bloku kodu. Możesz również uruchomić usługę Cloud Shell w oddzielnej karcie przeglądarki, przechodząc do strony https://shell.azure.com/powershell. Wybierz przycisk Kopiuj, aby skopiować bloki kodu, wklej je do usługi Cloud Shell, a następnie naciśnij klawisz Enter, aby je uruchomić.

Tworzenie modułu równoważenia obciążenia na platformie Azure

W tej sekcji opisano szczegółowo procedurę tworzenia i konfigurowania poszczególnych składników modułu równoważenia obciążenia. Zanim będzie można utworzyć moduł równoważenia obciążenia, należy utworzyć grupę zasobów za pomocą polecenia New-AzResourceGroup. Poniższy przykład tworzy grupę zasobów o nazwie myResourceGroupLoadBalancer w lokalizacji EastUS :

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

Tworzenie publicznego adresu IP

Aby uzyskać dostęp do aplikacji za pośrednictwem Internetu, potrzebujesz publicznego adresu IP modułu równoważenia obciążenia. Utwórz publiczny adres IP przy użyciu polecenia New-AzPublicIpAddress. W poniższym przykładzie zostanie utworzony publiczny adres IP o nazwie myPublicIP w grupie zasobów myResourceGroupLoadBalancer:

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

Tworzenie modułu równoważenia obciążenia

Utwórz pulę adresów IP frontonu przy użyciu polecenia New-AzLoadBalancerFrontendIpConfig. Poniższy przykład obejmuje tworzenie puli adresów IP frontonu o nazwie myFrontEndPool i dołączanie do niej adresu myPublicIP:

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

Utwórz pulę adresów zaplecza przy użyciu polecenia New-AzLoadBalancerBackendAddressPoolConfig. W kolejnych krokach maszyny wirtualne zostaną dołączone do tej puli zaplecza. Poniższy przykład tworzy pulę adresów zaplecza o nazwie myBackEndPool:

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

Następnie utwórz moduł równoważenia obciążenia przy użyciu polecenia New-AzLoadBalancer. W poniższym przykładzie zostanie utworzony moduł równoważenia obciążenia o nazwie myLoadBalancer, korzystający z pul adresów IP frontonu i zaplecza utworzonych w poprzednich krokach:

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

Tworzenie sondy kondycji

Sonda kondycji umożliwia modułowi równoważenia obciążenia monitorowanie stanu aplikacji. Dynamicznie dodaje lub usuwa maszyny wirtualne w rotacji modułu równoważenia obciążenia na podstawie ich odpowiedzi na kontrole kondycji. Domyślnie maszyna wirtualna jest wykluczana z dystrybucji ruchu przez moduł równoważenia obciążenia, jeśli dwie kolejne próby podejmowane w 15-sekundowych odstępach zakończą się niepowodzeniem. Sonda kondycji jest tworzona z użyciem protokołu lub konkretnej strony kontroli kondycji aplikacji.

W poniższym przykładzie zostanie utworzona sonda TCP. Możesz także tworzyć niestandardowe sondy HTTP na potrzeby bardziej szczegółowych kontroli kondycji. W przypadku użycia niestandardowej sondy HTTP należy utworzyć stronę kontroli kondycji, na przykład healthcheck.aspx. Aby dany host pozostał w rotacji, sonda musi zwrócić do modułu równoważenia obciążenia kod odpowiedzi HTTP 200 OK.

Aby utworzyć sondę kondycji TCP, użyj polecenia Add-AzLoadBalancerProbeConfig. W poniższym przykładzie zostanie utworzona sonda kondycji o nazwie myHealthProbe monitorująca poszczególne maszyny wirtualne przy użyciu portu TCP80:

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

Aby zastosować sondę kondycji, zaktualizuj moduł równoważenia obciążenia przy użyciu polecenia Set-AzLoadBalancer:

Set-AzLoadBalancer -LoadBalancer $lb

Tworzenie reguły modułu równoważenia obciążenia

Reguła modułu równoważenia obciążenia służy do definiowania sposobu dystrybucji ruchu do maszyn wirtualnych. Zdefiniuj konfigurację adresu IP frontonu na potrzeby ruchu przychodzącego oraz pulę adresów IP zaplecza do odbierania ruchu, wraz z wymaganym portem źródłowym i docelowym. Aby mieć pewność, że ruch będzie kierowany tylko do maszyn wirtualnych w dobrej kondycji, zdefiniuj również sondę kondycji do użycia.

Utwórz regułę modułu równoważenia obciążenia przy użyciu polecenia Add-AzLoadBalancerRuleConfig. W poniższym przykładzie zostanie utworzona reguła modułu równoważenia obciążenia o nazwie myLoadBalancerRule w celu równoważenia obciążenia na porcie 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

Zaktualizuj moduł równoważenia obciążenia przy użyciu polecenia Set-AzLoadBalancer:

Set-AzLoadBalancer -LoadBalancer $lb

Konfigurowanie sieci wirtualnej

Zanim będzie możliwe wdrożenie maszyn wirtualnych i przetestowanie modułu równoważenia obciążenia, należy utworzyć pomocnicze zasoby sieci wirtualnej. Więcej informacji na temat sieci wirtualnych zawiera samouczek Manage Azure Virtual Networks (Zarządzanie sieciami wirtualnymi platformy Azure).

Tworzenie zasobów sieciowych

Utwórz sieć wirtualną przy użyciu polecenia New-AzVirtualNetwork. Poniższy przykład obejmuje tworzenie sieci wirtualnej o nazwie myVnet z podsiecią 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

Wirtualne karty sieciowe można utworzyć przy użyciu polecenia New-AzNetworkInterface. W poniższym przykładzie zostaną utworzone trzy wirtualne karty sieciowe. (Po jednej karcie na każdą maszynę wirtualną, która zostanie utworzona na potrzeby aplikacji w kolejnych krokach). Możesz w dowolnym momencie utworzyć i dodać do modułu równoważenia obciążenia dodatkowe wirtualne karty sieciowe i maszyny wirtualne:

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

Tworzenie maszyn wirtualnych

Aby poprawić wysoką dostępność aplikacji, umieść maszyny wirtualne w zestawie dostępności.

Aby utworzyć zestaw dostępności, użyj polecenia New-AzAvailabilitySet. W poniższym przykładzie zostanie utworzony zestaw dostępności o nazwie myAvailabilitySet:

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

Ustaw nazwę użytkownika i hasło administratora maszyn wirtualnych przy użyciu polecenia Get-Credential:

$cred = Get-Credential

Następnie utwórz maszyny wirtualne za pomocą polecenia New-AzVM. Poniższy przykład obejmuje tworzenie trzech maszyn wirtualnych oraz wymaganych składników sieci wirtualnej, jeśli jeszcze nie istnieją:

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
}

Parametr -AsJob umożliwia tworzenie maszyny wirtualnej w tle, co powoduje powrót do wiersza polecenia programu PowerShell. Możesz wyświetlić szczegóły zadań w tle, używając polecenia cmdlet Job. Utworzenie i skonfigurowanie wszystkich trzech maszyn wirtualnych może potrwać kilka minut.

Instalowanie usług IIS za pomocą rozszerzenia niestandardowego skryptu

W poprzednim samouczku dotyczącym dostosowywania maszyny wirtualnej z systemem Windows przedstawiono proces automatyzowania dostosowywania maszyny wirtualnej przy użyciu rozszerzenia niestandardowego skryptu dla systemu Windows. Tej samej metody można użyć do zainstalowania i skonfigurowania usług IIS na maszynach wirtualnych.

Zainstaluj rozszerzenie niestandardowego skryptu przy użyciu polecenia Set-AzVMExtension. To rozszerzenie uruchamia polecenie powershell Add-WindowsFeature Web-Server, aby zainstalować serwer internetowy usług IIS, a następnie aktualizuje stronę Default.htm w celu wyświetlenia nazwy hosta maszyny wirtualnej:

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
}

Testowanie modułu równoważenia obciążenia

Uzyskaj publiczny adres IP modułu równoważenia obciążenia za pomocą polecenia Get-AzPublicIPAddress. W poniższym przykładzie uzyskano utworzony wcześniej adres IP myPublicIP:

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

Następnie możesz wprowadzić publiczny adres IP w przeglądarce internetowej. Zostanie wyświetlona witryna internetowa z nazwą hosta maszyny wirtualnej, do której moduł równoważenia obciążenia kieruje ruch, jak pokazano na poniższym przykładzie:

Działająca witryna internetowa usług IIS

Aby zobaczyć, jak moduł równoważenia obciążenia rozdziela ruch między trzy maszyny wirtualne używane przez aplikację, możesz wymusić odświeżenie w przeglądarce internetowej.

Dodawanie i usuwanie maszyn wirtualnych

Maszyny wirtualne, na których działa aplikacja, mogą wymagać przeprowadzenia konserwacji, na przykład zainstalowania aktualizacji systemu operacyjnego. Zwiększony ruch do Twojej aplikacji może wiązać się z koniecznością dodania większej liczby maszyn wirtualnych. W tej sekcji pokazano, jak usunąć lub dodać maszyny wirtualne w module równoważenia obciążenia.

Usuwanie maszyny wirtualnej z modułu równoważenia obciążenia

Przejdź do karty sieciowej przy użyciu polecenia Get-AzNetworkInterface, a następnie ustaw właściwość LoadBalancerBackendAddressPools wirtualnej karty sieciowej na $null. Na koniec zaktualizuj wirtualną kartę sieciową:

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

Aby zobaczyć, jak moduł równoważenia obciążenia rozdziela ruch między pozostałe dwie maszyny wirtualne używane przez aplikację, możesz wymusić odświeżenie w przeglądarce internetowej. Możesz teraz wykonać czynności konserwacyjne na maszynie wirtualnej, na przykład zainstalować aktualizacje systemu operacyjnego lub ponownie uruchomić maszynę wirtualną.

Dodawanie maszyny wirtualnej do modułu równoważenia obciążenia

Gdy przeprowadzisz już konserwację maszyny wirtualnej lub jeśli wymagane jest zwiększenie pojemności, ustaw właściwość LoadBalancerBackendAddressPools wirtualnej karty sieciowej na BackendAddressPool z poziomu polecenia Get-AzLoadBalancer:

Przejdź do modułu równoważenia obciążenia:

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

Następne kroki

Podczas pracy z tym samouczkiem utworzono moduł równoważenia obciążenia i dołączono do niego maszyny wirtualne. W tym samouczku omówiono:

  • Tworzenie modułu równoważenia obciążenia na platformie Azure
  • Tworzenie sondy kondycji modułu równoważenia obciążenia
  • Tworzenie reguł ruchu modułu równoważenia obciążenia
  • Tworzenie prostej witryny internetowej usług IIS za pomocą rozszerzenia niestandardowego skryptu
  • Tworzenie maszyn wirtualnych i dołączanie ich do modułu równoważenia obciążenia
  • Wyświetlanie działającego modułu równoważenia obciążenia
  • Dodawanie i usuwanie maszyn wirtualnych w module równoważenia obciążenia

Przejdź do następnego samouczka, aby dowiedzieć się, jak zarządzać siecią maszyn wirtualnych.

Zarządzanie maszynami wirtualnymi i sieciami wirtualnymi