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ZStack 實踐匯|彈性伸縮+負載均衡在高并發(fā)業(yè)務(wù)場景下的應(yīng)用

分類：互聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)行業(yè)的快速發(fā)展，誕生出了許多新興的業(yè)務(wù)場景，比如當下比較火爆的網(wǎng)絡(luò)直播、秒殺搶票、電商搶購、網(wǎng)絡(luò)游戲等，這些業(yè)務(wù)場景典型的特點就是高并發(fā)、大流量和業(yè)務(wù)具有波峰波谷，這就要求企業(yè)的IT架構(gòu)具備如下特點：流量并發(fā)：能夠保障平臺系統(tǒng)在業(yè)務(wù)峰值時刻持續(xù)穩(wěn)定運行，客戶業(yè)務(wù)正常訪問不受影響；橫向擴展：當后端服務(wù)器運行負載較高時可以快速橫向擴容；負載均衡：不能出現(xiàn)后端服務(wù)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(yè)務(wù)服務(wù)器并進行隔離；面對這些需求，傳統(tǒng)IT架構(gòu)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(fā)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(yè)把更多的精力專注業(yè)務(wù)本身，為企業(yè)創(chuàng)造更高價值。ZStack彈性伸縮+負載均衡基于VPC路由器實現(xiàn)，用戶通過訪問VPC路由器提供的虛擬IP來訪問后端運行業(yè)務(wù)的云主機，伸縮策略決定伸縮組中最小/最大云主機數(shù)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(yè)務(wù)持續(xù)穩(wěn)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(yè)務(wù)場景中使用ZStack的彈性伸縮和負載均衡功能。一、環(huán)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(wù)是由ZStack的VPC路由器/VPC高可用組提供的服務(wù)，需要先創(chuàng)建VPC路由器或者VPC高可用組，并且確保VPC路由器運行狀態(tài)正常。（圖2 ZStack VPC路由器）2. VPC網(wǎng)絡(luò)需要至少一個VPC網(wǎng)絡(luò)（地址段自定義）用于彈性伸縮創(chuàng)建云主機。（圖3 ZStack VPC網(wǎng)絡(luò)）3. 云主機鏡像需要至少一個鏡像用于創(chuàng)建云主機，生產(chǎn)環(huán)境中需要把相關(guān)業(yè)務(wù)封裝到鏡像中并設(shè)置開機自啟動，通過彈性伸縮出來的云主機業(yè)務(wù)層也能實現(xiàn)自啟動。本次測試環(huán)境鏡像為Centos7.4，并且封裝了Apache服務(wù)，在html配置文件中輸入ZStack Running。（圖4 封裝了Apahce服務(wù)的Centos7.4鏡像）二、創(chuàng)建負載均衡1. 創(chuàng)建負載均衡器點擊網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中的負載均衡器，創(chuàng)建負載均衡器，網(wǎng)絡(luò)選擇公有網(wǎng)絡(luò)，可以指定IP地址創(chuàng)建或者通過DHCP獲取負載均衡器地址，用戶通過該公網(wǎng)IP地址來訪問后端云主機業(yè)務(wù)。（圖5 ZStack負載均衡器）2. 創(chuàng)建監(jiān)聽器ZStack負載均衡支持四層負載（TCP、UDP）和七層負載（HTTP、HTTPS），創(chuàng)建負載均衡器的時候需要選擇相應(yīng)的協(xié)議、端口和負載均衡器。比如公網(wǎng)的80端口負載到內(nèi)網(wǎng)一組云主機的80端口，實現(xiàn)TCP四層的負載均衡。（圖6 ZStack負載均衡監(jiān)聽器）三、創(chuàng)建彈性伸縮組創(chuàng)建彈性伸縮組的時候需要定義伸縮組中最小云主機數(shù)量、最大云主機數(shù)量和起始云主機數(shù)量，這些參數(shù)需要根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境實際的業(yè)務(wù)量進行評估，比如在大流量、高并發(fā)和波峰波谷的業(yè)務(wù)場景中，建議把最大云主機數(shù)量設(shè)置的稍微大一些；選擇負載均衡器、監(jiān)聽器以及三層網(wǎng)絡(luò)。測試環(huán)境下最小云主機數(shù)量、最大云主機數(shù)量和起始云主機數(shù)量分別設(shè)置為2臺、10臺和2臺。選擇合適的計算規(guī)格和鏡像模版，注意模版需要提前封裝，一般需要把業(yè)務(wù)封裝進模版并做好開機自啟動。定義擴容/縮容策略，觸發(fā)條件支持云主機內(nèi)存平均使用率和CPU平均使用率兩種，通過設(shè)置一定的觸發(fā)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(xù)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(xù)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(chuàng)建的云主機優(yōu)先刪除。（圖7 創(chuàng)建彈性伸縮策略）（圖8 創(chuàng)建彈性伸縮策略）（圖9 創(chuàng)建彈性伸縮策略）（圖10 創(chuàng)建彈性伸縮策略）創(chuàng)建彈性伸縮組，默認是停用狀態(tài)，需要點擊啟動。啟用后，會按照彈性伸縮組的策略創(chuàng)建云主機。在負載均衡監(jiān)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(chuàng)建出來的兩臺云主機）（圖13 ZStack負載均衡監(jiān)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(tǒng)中通過top命令打印cpu利用率）（圖16 通過ZStack UI監(jiān)控數(shù)據(jù)來監(jiān)控云主機CPU變化情況）（圖17 通過彈性伸縮策略自動創(chuàng)建出來一臺云主機）負載均衡后端云主機的數(shù)量會隨著平均CPU使用率的升高增加1個，最終數(shù)量上限為伸縮組中規(guī)定的最大云主機數(shù)量10臺。2. 彈性縮容驗證對負載均衡后端的兩個云主機執(zhí)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(tǒng)中通過top命令打印CPU利用率）（圖 19通過ZStack UI監(jiān)控數(shù)據(jù)來監(jiān)控云主機CPU變化情況，觀察彈性伸縮組中云主機數(shù)量）負載均衡后端云主機的數(shù)量會隨著平均CPU使用率的下降減少1個，最終數(shù)量降至伸縮組規(guī)則中規(guī)定的最低云主機數(shù)量2臺。用戶可以通過查看彈性伸縮記錄，以便了解業(yè)務(wù)云主機流量峰值情況和業(yè)務(wù)負載情況，方便用戶有針對性的調(diào)整產(chǎn)品戰(zhàn)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(fā)彈性擴容和彈性縮容的整個過程中不會影響云主機業(yè)務(wù)，并且可以優(yōu)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(xù)訪問后端云主機WEB頁面效果） 結(jié)尾ZStack彈性伸縮+負載均衡功能，可以幫助企業(yè)優(yōu)化傳統(tǒng)IT架構(gòu)，通過設(shè)置彈性伸縮規(guī)則實現(xiàn)橫向擴展/減少業(yè)務(wù)云主機的數(shù)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(yè)務(wù)穩(wěn)定性和安全性；彈性伸縮+負載均衡可以幫助企業(yè)集中精力發(fā)展自己的核心業(yè)務(wù)，最大程度的助力企業(yè)創(chuàng)造更廣泛的價值！- END -相關(guān)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(yīng)用堡壘機教程ZStack實踐匯|私有云網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型ZStack實踐匯 |如何構(gòu)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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