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ZStack 實踐匯|彈性伸縮+負載均衡在高并發業務場景下的應用

分類：互聯網熱點 編輯：it知事 瀏覽量：589
2020-07-20 13:33:06
寫作背景隨著互聯網行業的快速發展，誕生出了許多新興的業務場景，比如當下比較火爆的網絡直播、秒殺搶票、電商搶購、網絡游戲等，這些業務場景典型的特點就是高并發、大流量和業務具有波峰波谷，這就要求企業的IT架構具備如下特點：流量并發：能夠保障平臺系統在業務峰值時刻持續穩定運行，客戶業務正常訪問不受影響；橫向擴展：當后端服務器運行負載較高時可以快速橫向擴容；負載均衡：不能出現后端服務器“部分忙碌，部分閑置”的情況；無單點故障：能夠快速甄別出問題的業務服務器并進行隔離；面對這些需求，傳統IT架構很難支撐到位，ZStack云平臺的彈性伸縮+負載均衡功能，可以很好的滿足高并發場景下云主機的橫向擴展、流量負載均衡、自動屏蔽不健康的后端云主機并做到彈性自愈，幫助企業把更多的精力專注業務本身，為企業創造更高價值。ZStack彈性伸縮+負載均衡基于VPC路由器實現，用戶通過訪問VPC路由器提供的虛擬IP來訪問后端運行業務的云主機，伸縮策略決定伸縮組中最小/最大云主機數量及彈性擴容和縮容的條件，同時通過健康檢查來確認后端云主機的健康狀況，以保障客戶業務持續穩定的運行。下圖是負載均衡和彈性伸縮的示意圖：（圖1 ZStack彈性伸縮+負載均衡邏輯圖）本文將從以下幾個角度介紹如何在實際業務場景中使用ZStack的彈性伸縮和負載均衡功能。一、環境準備1. VPC路由器/高可用組需要至少一個VPC路由器或者VPC高可用組；負載均衡服務是由ZStack的VPC路由器/VPC高可用組提供的服務，需要先創建VPC路由器或者VPC高可用組，并且確保VPC路由器運行狀態正常。（圖2 ZStack VPC路由器）2. VPC網絡需要至少一個VPC網絡（地址段自定義）用于彈性伸縮創建云主機。（圖3 ZStack VPC網絡）3. 云主機鏡像需要至少一個鏡像用于創建云主機，生產環境中需要把相關業務封裝到鏡像中并設置開機自啟動，通過彈性伸縮出來的云主機業務層也能實現自啟動。本次測試環境鏡像為Centos7.4，并且封裝了Apache服務，在html配置文件中輸入ZStack Running。（圖4 封裝了Apahce服務的Centos7.4鏡像）二、創建負載均衡1. 創建負載均衡器點擊網絡服務中的負載均衡器，創建負載均衡器，網絡選擇公有網絡，可以指定IP地址創建或者通過DHCP獲取負載均衡器地址，用戶通過該公網IP地址來訪問后端云主機業務。（圖5 ZStack負載均衡器）2. 創建監聽器ZStack負載均衡支持四層負載（TCP、UDP）和七層負載（HTTP、HTTPS），創建負載均衡器的時候需要選擇相應的協議、端口和負載均衡器。比如公網的80端口負載到內網一組云主機的80端口，實現TCP四層的負載均衡。（圖6 ZStack負載均衡監聽器）三、創建彈性伸縮組創建彈性伸縮組的時候需要定義伸縮組中最小云主機數量、最大云主機數量和起始云主機數量，這些參數需要根據生產環境實際的業務量進行評估，比如在大流量、高并發和波峰波谷的業務場景中，建議把最大云主機數量設置的稍微大一些；選擇負載均衡器、監聽器以及三層網絡。測試環境下最小云主機數量、最大云主機數量和起始云主機數量分別設置為2臺、10臺和2臺。選擇合適的計算規格和鏡像模版，注意模版需要提前封裝，一般需要把業務封裝進模版并做好開機自啟動。定義擴容/縮容策略，觸發條件支持云主機內存平均使用率和CPU平均使用率兩種，通過設置一定的觸發條件來自動完成后端云主機的擴容和縮容動作。比如，當后端云主機平均CPU使用率大于70%并且持續1分鐘的時候進行擴容，每次新增一個云主機；當后端云主機平均CPU使用率小于30%并持續1分鐘的時候進行縮容，每次縮容一臺云主機，縮容的時候默認是最新創建的云主機優先刪除。（圖7 創建彈性伸縮策略）（圖8 創建彈性伸縮策略）（圖9 創建彈性伸縮策略）（圖10 創建彈性伸縮策略）創建彈性伸縮組，默認是停用狀態，需要點擊啟動。啟用后，會按照彈性伸縮組的策略創建云主機。在負載均衡監聽器中可以看到云主機的健康狀況，并通過訪問負載均衡虛擬IP來驗證負載均衡效果。（圖11 啟用ZStack彈性伸縮組）（圖12 通過伸縮組策略創建出來的兩臺云主機）（圖13 ZStack負載均衡監聽器對云主機健康狀況進行檢測）通過負載均衡虛擬IP訪問后端云主機的WEB頁面。（圖14 通過負載均衡VIP訪問后端云主機WEB頁面） 四、驗證彈性伸縮效果1. 彈性擴容驗證對負載均衡后端的云主機運行for i in `seq 1 $(cat /proc/cpuinfo |grep "physical id" |wc -l)`; do dd if=/dev/zero of=/dev/null & done腳本來提升云主機的CPU利用率（圖15 云主機操作系統中通過top命令打印cpu利用率）（圖16 通過ZStack UI監控數據來監控云主機CPU變化情況）（圖17 通過彈性伸縮策略自動創建出來一臺云主機）負載均衡后端云主機的數量會隨著平均CPU使用率的升高增加1個，最終數量上限為伸縮組中規定的最大云主機數量10臺。2. 彈性縮容驗證對負載均衡后端的兩個云主機執行fg crtl+C ，pkill -9 dd后，云主機CPU的利用率會下降，一段時間后觀察彈性縮容的效果。（圖18 云主機操作系統中通過top命令打印CPU利用率）（圖 19通過ZStack UI監控數據來監控云主機CPU變化情況，觀察彈性伸縮組中云主機數量）負載均衡后端云主機的數量會隨著平均CPU使用率的下降減少1個，最終數量降至伸縮組規則中規定的最低云主機數量2臺。用戶可以通過查看彈性伸縮記錄，以便了解業務云主機流量峰值情況和業務負載情況，方便用戶有針對性的調整產品戰略。（圖20 ZStack彈性伸縮組中的伸縮記錄）另外需要說明的是，云平臺在觸發彈性擴容和彈性縮容的整個過程中不會影響云主機業務，并且可以優化流量負載，提升用戶體驗。（圖21 彈性伸縮過程中通過負載均衡VIP持續訪問后端云主機WEB頁面效果） 結尾ZStack彈性伸縮+負載均衡功能，可以幫助企業優化傳統IT架構，通過設置彈性伸縮規則實現橫向擴展/減少業務云主機的數量，提升云平臺資源整體利用率；ZStack負載均衡支持四層和七層，并且能夠做到健康檢查，自動隔離不可用的云主機提升業務穩定性和安全性；彈性伸縮+負載均衡可以幫助企業集中精力發展自己的核心業務，最大程度的助力企業創造更廣泛的價值！- END -相關閱讀ZStack實踐匯|ZStack與安恒天池云對接實踐ZStack實踐匯|ZStack與行云管家對接實踐ZStack實踐匯|ZStack云平臺應用堡壘機教程ZStack實踐匯|私有云網絡應用模型ZStack實踐匯 |如何構建“正確的”云平臺存儲ZStack實踐匯 | ZStack跨平臺遷移可以如此簡單-點擊"閱讀原文"獲取更多干貨-

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