HPC Cache 用戶端流量的負載平衡

發行項
02/29/2024

本文說明一些將用戶端流量平衡到 Azure HPC Cache 上所有掛接點的基本方法。

每個 HPC Cache 至少有三個不同的 IP 位址，且具有較大輸送量值的快取最多可以有 12 個。請務必使用所有 IP 位址來獲得 Azure HPC Cache 的完整優點。

有各種選項可讓用戶端掛接取得負載平衡：

手動為每個用戶端選擇不同的掛接 IP
在用戶端掛接指令碼中包含 IP 位址輪替
設定 DNS 系統，以自動路由傳送所有可用位址之間的用戶端要求 (循環配置資源 DNS)

正確的負載平衡系統取決於工作流程的複雜度、快取中的 IP 位址數目，以及大量的其他因素。如果您需要協助來決定哪一種方法最適合您，請洽詢 Azure 顧問。

手動指派 IP 位址

快取的掛接 IP 位址會顯示在 Azure 入口網站的快取 [概觀] 和 [掛接指示] 頁面，以及當您使用 Azure CLI 或 PowerShell 建立快取時所列印的成功訊息上。

您可以使用 [掛接指示] 頁面，為每個用戶端產生自訂掛接命令。建立多個命令時，請選取所有快取掛接位址值。

如需詳細資料，請參閱掛接 Azure HPC Cache。

使用已編寫指令碼的負載平衡

有數種方式可以透過程式設計方式在可用的 IP 位址之間輪替用戶端掛接。以下提供兩個範例。

掛接命令指令碼 cksum 範例

此範例掛接命令會使用雜湊函數 cksum 和用戶端主機名稱，在 HPC Cache 上的所有可用 IP 位址之間自動散發用戶端連線。如果所有用戶端電腦都有唯一的主機名稱，您可以在每個用戶端上執行此命令，以確保使用所有可用的掛接點。

mount -o hard,proto=tcp,mountproto=tcp,retry=30 $(X=(10.0.0.{1..3});echo ${X[$(($(hostname|cksum|cut -f 1 -d ' ')%3))]}):/${NAMESPACE} /mnt

若要在工作流程中使用此範例，請自訂這些字詞：

在 X= 運算式中，請依排序使用所有快取掛接位址的依空格分隔的清單。

運算式 (X=(10.0.0.{7..9}) 會將變數 X 設定為這個掛接位址集：{10.0.0.7, 10.0.0.8, 10.0.0.9}。使用快取的基底 IP 位址和快取 [概觀] 頁面中顯示的確切位址。如果位址不是連續的，請以數值順序列出這些位址。
在 %3 字詞中，請使用快取的掛接 IP 位址實際數字 (通常為 3、6、9 或 12)。

例如，如果快取公開九個用戶端掛接 IP 位址，請使用 %9。
針對運算式 ${NAMESPACE}，請使用用戶端將存取的儲存體目標命名空間路徑。

您可以使用您已定義的變數 (範例中的 NAMESPACE)，或改為傳遞常值。

本節結尾的命令範例會使用命名空間路徑的常值 (/blob-target-1)。
如果您想要在用戶端電腦上使用自訂本地路徑，請將值 /mnt 變更為您想要的路徑。

以下是填入用戶端掛接命令的範例：

mount -o hard,proto=tcp,mountproto=tcp,retry=30 $(X=(10.7.0.{1..3});echo ${X[$(($(hostname|cksum|cut -f 1 -d ' ')%3))]}):/blob-target-1 /hpc-cache/blob1

循環配置資源函數範例

此程式碼範例使用用戶端 IP 位址作為隨機產生的元素，將用戶端分配到所有 HPC Cache 的可用 IP 位址。

function mount_round_robin() {

  # to ensure the clients are spread out somewhat evenly the default
  # mount point is based on this client's IP octet4 % number of HPC cache mount IPs.

  declare -a MOUNT_IPS="($(echo ${NFS_IP_CSV} | sed "s/,/ /g"))"
  HASH=$(hostname | cksum | cut -f 1 -d ' ')
  DEFAULT_MOUNT_INDEX=$((${HASH} % ${#MOUNT_IPS[@]}))
  ROUND_ROBIN_IP=${MOUNT_IPS[${DEFAULT_MOUNT_INDEX}]}

  DEFAULT_MOUNT_POINT="${BASE_DIR}/default"

  # no need to write again if it is already there
  if ! grep --quiet "${DEFAULT_MOUNT_POINT}" /etc/fstab; then
      echo "${ROUND_ROBIN_IP}:${NFS_PATH} ${DEFAULT_MOUNT_POINT} nfs hard,proto=tcp,mountproto=tcp,retry=30 0 0" >> /etc/fstab
      mkdir -p "${DEFAULT_MOUNT_POINT}"
      chown nfsnobody:nfsnobody "${DEFAULT_MOUNT_POINT}"
  fi
  if ! grep -qs "${DEFAULT_MOUNT_POINT} " /proc/mounts; then
      retrycmd_if_failure 12 20 mount "${DEFAULT_MOUNT_POINT}" || exit 1
  fi
}

使用 DNS 負載平衡

本節說明設定 DNS 系統的基本概念，以將用戶端連線散發到 Azure HPC Cache 上所有掛接點。此方法不會考慮每個用戶端產生的流量，但確實會確保將用戶端平均分散到所有快取的介面上，而不只是使用一或兩個介面。

本文件不包含在 Azure 環境中為用戶端設定和管理 DNS 伺服器的指示。

不需要 DNS，就能使用 NFS 通訊協定和 IP 位址來掛接用戶端。如果您想要使用網域名稱 (而非 IP 位址) 來連線到硬體 NAS 系統，或如果工作流程包含特定的進階通訊協定設定，則需要 DNS。

HPC Cache 不需要存取您用來將位址散發給用戶端的 DNS 系統。在某些情況下，您可能想要針對快取本身使用自訂 DNS 系統，但設定該系統比設定這種用戶端循環配置資源系統更為複雜。如果您考慮將 HPC Cache 的 DNS 伺服器變更為自訂系統，則必須詢問 Azure 支援。

設定快取掛接點的循環配置資源散發

循環配置資源 DNS (RRDNS) 系統會自動在多個位址之間路由傳送用戶端要求。

若要設定此系統，您需要自訂 DNS 伺服器的設定檔，以便在將要求掛接至 HPC Cache 的主要網域位址時，其會指派所有 HPC Cache 系統掛接點之間的流量。用戶端會使用其網域名稱作為伺服器引數來掛接 HPC Cache，並會自動路由傳送至下一個掛接 IP。

RRDNS 的設定有兩個主要步驟：

修改 DNS 伺服器的 named.conf 檔案，將查詢的循環順序設定為 HPC Cache。此選項會使伺服器循環處理所有可用的 IP 值。加入陳述式，如下所示：
```
options {
    rrset-order {
        class IN A name "hpccache.contoso.com" order cyclic;
    };
};
```

如下列範例所示，設定每個可用 IP 位址的 A 記錄和指標 (PTR) 記錄。

這些 nsupdate 命令提供為 HPC Cache (網域名稱為 hpccache.contoso.com，三個掛接位址為 10.0.0.10、10.0.0.11 和 10.0.0.12) 正確設定 DNS 的範例：

update add hpccache.contoso.com. 86400 A 10.0.0.10
update add hpccache.contoso.com. 86400 A 10.0.0.11
update add hpccache.contoso.com. 86400 A 10.0.0.12
update add client-IP-10.contoso.com. 86400 A 10.0.0.10
update add client-IP-11.contoso.com. 86400 A 10.0.0.11
update add client-IP-12.contoso.com. 86400 A 10.0.0.12
update add 10.0.0.10.in-addr.arpa. 86400 PTR client-IP-10.contoso.com
update add 11.0.0.10.in-addr.arpa. 86400 PTR client-IP-11.contoso.com
update add 12.0.0.10.in-addr.arpa. 86400 PTR client-IP-12.contoso.com

這些命令會為每個 HPC Cache 的掛接位址建立 A 記錄，並同時設定指標記錄，以適當地支援反向 DNS 檢查。

下圖顯示此設定的基本結構。

Diagram showing client mount point DNS configuration.

設定 RRDNS 系統之後，請告知用戶端電腦使用其來解析其掛接命令中的 HPC Cache 位址。

下一步

如需對用戶端負載進行平衡的說明，請連絡支援人員。
若要將資料移至快取的儲存體目標，請閱讀填入新的 Azure Blob 儲存體。

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