# Introduction to Elastic Load Balancing ## 概览 本实验为您介绍 Elastic Load Balancer，其中包括如何创建和测试 Network Elastic Load Balancer。实验启动后，它提供两个不同可用区，其中各有一个 Web 服务器。在本实验中，您将创建一个 Network Elastic Load Balancer，并将这两个 Web 服务器用作目标。然后，您将在不同的场景中测试负载均衡器的功能 ![alt text](./figures/diagram.png) ## 目标 完成本实验后，您将能够： 测试与位于两个不同可用区中的两个 Web 服务器的连接 创建一个 Network Load Balancer，并将这两个 Web 服务器用作 Elastic Load Balancer 目标 测试负载均衡器的默认功能 启用跨区域负载均衡并测试负载均衡器的行为方式 在其中一个 Web 服务器发生故障时测试负载均衡器的行为 在 Web 服务器从故障中恢复后测试负载均衡器的行为 ## 本实验中使用的服务 ### Amazon Elastic Load Balancer Amazon Elastic Load Balancer (Amazon ELB) 作为一项服务，可在多个 Amazon EC2 实例之间自动分配应用程序的传入流量。通过这项服务，您可以实现更高的应用程序容错能力，从而无缝提供响应应用程序的传入流量所需的负载均衡容量。Elastic Load Balancing 可以检测出池中运行不正常的实例，并自动将流量重新路由到运行正常的实例，直到运行不正常的实例恢复为止。 客户可以在单个可用区或多个可用区中启用 Elastic Load Balancing，以实现更加一致的应用程序性能。也可以在 Amazon Virtual Private Cloud (VPC) 中使用 Elastic Load Balancing 在应用程序层之间分配流量。 Elastic Load Balancing 支持以下类型的负载均衡器： - #### Application Load Balancer Application Load Balancer 在应用程序层正常工作，该层是开放系统互连 (OSI) 模型的第 7 层。负载均衡器收到请求后，将按照优先级顺序评估侦听器规则以确定应用哪个规则，然后从目标组中选择规则操作目标。可以配置侦听器规则，以根据应用程序流量的内容，将请求路由至不同的目标组。每个目标组的路由都是单独进行的，即使某个目标已在多个目标组中注册。可以配置目标组级别使用的路由算法。默认路由算法为轮询路由算法；或者，可以指定最少未完成请求路由算法。 - #### Network Load Balancer Network Load Balancer 在连接级别（第 4 层）运行，根据 IP 协议数据将连接路由至 Amazon VPC 中的目标（Amazon EC2 实例、微服务和容器）。Network Load Balancer 最适合 TCP 和 UDP 流量的负载均衡，能够在保持超低延迟的同时每秒处理数百万个请求。Network Load Balancer 经过优化，可以处理突发和不稳定的流量模式，同时每个可用区使用单个静态 IP 地址。它可与其他常见的 AWS 服务集成，例如 Auto Scaling、Amazon EC2 Container Service (ECS)、Amazon CloudFormation 和 AWS Certificate Manager (ACM)。 - #### Gateway Load Balancers （网关负载均衡器） Gateway Load Balancer 在开放系统互联 (OSI) 模型的第三层，即网络层运行。Gateway Load Balancers 让您能够部署、扩展和管理虚拟设备，例如防火墙、入侵检测和防御系统以及深度数据包检测系统。它结合了一个透明的网络网关（即所有流量的单个入口和出口点），并分配流量，同时根据需求扩展虚拟设备。 - #### Classic Load Balancers（经典负载均衡器） 负载均衡器将传入的应用程序流量分配到多个可用区的多个EC2实例上。这可提高应用程序的容错能力。弹性负载均衡会检测运行状况不佳的实例，并将流量仅路由到运行正常的实例。 - #### 产品比较： ![alt text](figures/ELB_compare.png) ## 任务 1：测试对 Web 服务器的访问 在此任务中，您将通过 HTTP 连接到每个 Web 服务器。这将证明您的 Web 服务器正在为网页提供服务。这些 EC2 实例是当您启动实验时在 CloudFormation 模板中创建的。 在这些说明的左侧，将 WebServer01 的值复制到剪贴板，然后： 将该值粘贴到一个新的浏览器标签页中 按 Enter 键 将看到如图 ![alt text](./figures/server1.png) 在这些说明的左侧，将 WebServer02 的值复制到剪贴板，然后： 将该值粘贴到一个新的浏览器标签页中 按 Enter 键 ![alt text](./figures/server2.png) ## 任务 2：创建 Elastic Load Balancer - 在 AWS 管理控制台中，使用 AWS 搜索栏搜索 EC2，然后从列表中选择该服务。 - 在左侧导航窗格中，选择负载均衡器。 - 选择 Create load balancer（创建负载均衡器）。 附加信息：负载均衡器充当客户端的单一联系点。该负载均衡器在多个目标（例如 Amazon EC2 实例）间分配传入流量。这将提高应用程序的可用性。 - 在 Select load balancer type（选择负载均衡器类型）上的 Network Load Balancer 下方，选择 Create（创建）。 附加信息：Network Load Balancer 在开放式系统互联 (OSI) 模型的第 4 层运行。它每秒可以处理数百万个请求。负载均衡器收到连接请求后，根据默认规则从目标组中选择一个目标。负载均衡器尝试在侦听器配置中指定的端口上打开到所选目标的 TCP 连接。 - 在 Create Network Load Balancer（创建 Network Load Balancer）页面上，进行以下配置： Load balancer name（负载均衡器名称）：myELB VPC：从下拉菜单中选择 Lab VPC（实验 VPC） Mappings（映射）：选择这两个可用区 安全组：从下拉菜单中选择 ELBSecurityGroup - 在 Listeners and routing（侦听器和路由）部分，选择 Create target group （创建目标组）。 附加信息：向目标组注册 Network Load Balancer 的目标。默认情况下，负载均衡器使用为目标组指定的端口和协议向已注册目标发送请求。 - 在 Basic configuration（基本配置）部分，进行以下配置： Target group name（目标组名称）：lb-targets 协议： TCP VPC：确保选中 Lab VPC（实验 VPC）。 - 展开 Advanced health check settings（高级运行状况检查设置），然后进行以下配置： Healthy threshold（正常阈值）：2 Interval（间隔）：10 seconds 如图: ![alt text](./figures/Target_group_configuration.png) 附加信息：负载均衡器使用指定的端口、协议和 ping 路径，每 HealthCheckIntervalSeconds 秒向每个注册目标发送一次运行状况检查请求。它等待目标在响应超时时间内响应。如果运行状况检查超过连续失败响应的阈值，负载均衡器将使目标停止服务。当运行状况检查超过连续成功响应的阈值时，负载均衡器将使目标恢复服务。 注意：由于您已将 Healthy threshold（正常阈值）设置为 2，并且已将间隔设置为 10 秒，因此您的实例报告正常状态至少需要 20 秒。默认情况下，每个负载均衡器节点仅将请求路由到其可用区中的正常目标。 - 在屏幕底部，选择 Next（下一步）。 - 在 Available instances（可用实例）部分，选择这两个 EC2 实例。 - 选择 Include as pending below（包含如下待处理事项）。 警告：确保选择 Include as pending below（包含如下待处理事项）。 - 选择 Create target group（创建目标组）。 - 导航到用于创建负载均衡器的选项卡。 - 在 Listeners and routing（侦听器和路由）部分，选择 刷新按钮。 - 从下拉列表中，选择您先前创建的 lb-targets 目标组。 查看负载均衡器配置 - 选择 Create load balancer（创建负载均衡器） - 选择 View load balancer（查看负载均衡器）。 - 在负载均衡器的 Details（详细信息）选项卡中，将 DNS 名称复制到您的文本编辑器。 注意：您的 DNS 名称应类似于 myELB-4e009e86b4f704cc.elb.us-west-2.amazonaws.com - 在左侧导航窗格中，选择 Target Groups（目标组）。 - 选择 lb-targets 目标组。 - 选择 Targets（目标）选项卡。 - 等待 EC2 实例的状态变为 healthy（正常）。 注意：您可能需要 刷新屏幕才能看到更改。以下是已注册目标的运行状况状态的可能值： initial（初始）：负载均衡器正在注册目标或正在对目标执行初始运行状况检查 healthy（正常）：目标运行正常 unhealthy（不正常）：目标未响应运行状况检查或运行状况检查失败 。 unused（未使用）：目标未注册到目标组，目标组未在负载均衡器的侦听器规则中使用，或者目标位于没有为负载均衡器启用的可用区中。 draining（注销延迟中）：目标正在注销，而且处于注销延迟中 ## 任务 3：测试负载均衡器 测试默认功能 - 在一个新的浏览器标签页中，粘贴 DNS 名称，然后按 Enter 键。 注意：您应看到其中一个 EC2 实例的 HTML 页面。 - 刷新 页面几次。 请注意，显示的是相同的 EC2 实例页面。 附加信息：对于 Network Load Balancer，默认情况下禁用跨区域负载均衡。创建 Network Load Balancer 后，您可以随时启用或禁用跨区域负载均衡。 附加信息：在为负载均衡器启用的可用区中，跨区域负载均衡可以在所有目标之间均匀地分配流量。 测试跨区域负载均衡功能 - 在 AWS 管理控制台的左侧导航窗格中，选择 Load Balancers（负载均衡器）。 - 在 Details（详细信息）部分，选择 Attributes（属性）选项卡。 - 选择 Edit（编辑），然后进行以下配置： - 启用 Cross-zone load balancing（跨区域负载均衡） - 选择 Save changes（保存更改） 等待一两分钟。 返回用于访问负载均衡器的浏览器标签页。 - 刷新 页面几次。 任务完成：您应该看到 Network Load Balancer 现在将您引导至这两个 EC2 实例。 禁用跨区域负载均衡功能 - 在 AWS 管理控制台的左侧导航窗格中，选择 Load Balancers（负载均衡器）。 - 在 Details（详细信息）部分，选择 Attributes（属性）选项卡。 - 选择 Edit（编辑），然后进行以下配置： - 禁用 Cross-zone load balancing（跨区域负载均衡） - 选择 Save changes（保存更改） 等待一两分钟。 - 返回用于访问负载均衡器的浏览器标签页。 - 刷新 页面几次。 ## 任务 4：在故障期间测试负载均衡器 在故障期间测试负载均衡器 - 在 AWS 管理控制台的左侧导航窗格中，选择 Instances（实例）。 - 选择当前为您提供网页服务的 EC2 instance（EC2 实例）。 - 从 Instance state （实例状态）下拉列表中，选择 Stop instance（停止实例）。 - 选择 Stop（停止）。 等待一两分钟。 - 返回用于访问负载均衡器的浏览器标签页。 - 刷新 页面几次。 任务完成：您将看到负载均衡器现在显示另一个实例的网页。 从故障中恢复后测试负载均衡器 - 在 AWS 管理控制台的左侧导航窗格中，选择 Instances（实例）。 - 选择您先前停止的 EC2 instance（EC2 实例）。 - 从 Instance state （实例状态）下拉列表中，选择 Start instance（启动实例）。 等待一两分钟，直到实例完全启动。 注意：您可以选择 刷新按钮来更新状态。 - 在负载均衡器的浏览器标签页中，刷新 页面。 ## 总结 测试了与位于两个不同可用区中的两个 Web 服务器的连接 创建了 Network Load Balancer 测试了负载均衡器的默认功能 启用了跨区域负载均衡并测试了负载均衡器的行为方式 在其中一个 Web 服务器发生故障时测试了负载均衡器的行为 在 Web 服务器恢复后测试了负载均衡器的行为