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

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

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

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

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

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