云服务器 ECS 实战一文掌握负载均衡服务原理及配置方法

Posted 2023-01-04 敬 之

• • 一、负载均衡基本原理概述
  • • 协议/端口
    • 轮询策略
    • 会话保持
  • 二、云服务器 ECS 负载均衡相关配置
  • • 协议&监听配置
    • 后端服务器配置
    • 健康检查配置
    • 测试

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在上期文章中，介绍了负载均衡的概述及优势，并详细演示了阿里云服务器负载均衡服务的选型与购买配置。本期文章我们将对负载均衡的实现原理进行详细介绍，并对实例演示具体的配置操作，包括基础配置、健康检查配置、后端服务配置。

一、负载均衡基本原理概述

协议/端口

对于负载均衡的策略来说，用户是先访问我们的域名，进而访问到域名所解析到的负载均衡公网 IP，随后负载均衡再进行一层转发，转发至后端服务器。转发过程中的协议可由我们自己根据情况来定义。

比如使用 Http 协议类型，用户想要在前端访问到负载均衡，我们就需要配置 Http 协议与 80 端口，负载均衡也是使用 Http 协议转发至后台服务器，那么后端启用的服务或者监听也需要使用 Http 协议来进行匹配。也就是说前端与后端的协议类型都是相对应的。

轮询策略

前端与后端服务之间通过 轮询策略 来连接。它决定着负载均衡通过什么样的策略对后端服务器进行流量分发，分为轮询、加权轮询、加权最小连接数三种模式。

轮询 模式指前端通过海量流量来访问负载均衡，随后负载均衡将流量均匀的进行分发至服务器。比如将一堆苹果分给若干个孩子，从第一个孩子一人一个的往下发，发到最后一个孩子手里之后再返回来从第一个孩子开始一人一个的发。

加权轮询 模式在轮询的基础上加入了“权重”，为每一个服务器赋予权重值，根据权重来进行流量的分配，权重值越高，流量也越多。

加权最小连接数 模式在加权的基础之上又增添了最小连接数，在设置权重值的同时可根据该服务器的承受压力动态调整分配效果，如果某一服务器的流量较少，负载均衡则会考虑是否将一些流量分配过来。

会话保持

在负载均衡的高级配置中，还有一个属性叫做 会话保持。负载均衡按照轮询策略进行流量分发时，如果设置了会话保持，负载均衡将在固定的一段时间内将某一特定 IP 分发给某一个特定服务器。如下 IP1 分发给 服务器 1，IP2 分发给服务器 2，IP3 分发给服务器 3。

针对会话保持功能，TCP 协议会话保持基于 IP，只按照客户端的 IP 来进行负载均衡策略，用户从特定的 IP 访问也将访问到固定的服务。Http 协议会话保持基于 Cookie，每一个用户都有一个自己的 Cookie 信息，不同的用户进行访问时将根据他的 Cookie 信息来决定访问到哪一个服务，即使它们是通过同一个 IP 访问进来的。

二、云服务器 ECS 负载均衡相关配置

回到负载均衡控制台，已经购买成功的负载均衡服务如下，在控制台中以实例的方式展示；

点击“点我开始配置”选项，即可进入配置向导，在这里我们基于 Http 协议进行配置。可以看到共有四部分配置：

1. 协议&监听
2. 后端服务器
3. 健康检查
4. 配置审核

协议&监听配置

如下，后端协议使用 Http 协议的 80 端口；

在高级配置中，可选择调度算法、会话保持等功能，在这里如何没有特殊需要默认选项即可；

这就是协议&监听模块，然后点击“下一步”。

后端服务器配置

添加后端服务器可用于处理负载均衡接收到的访问请求，一台 ECS 再加上它部署的应用服务以及代码，就构成了一个完整的后端服务器。通常后台服务不止一个，如果我们一个一个的手动去部署的话，效率会很低，这时候就可以将线上已经运行好的 ECS 打包成镜像，通过镜像来生成多个后台服务。

首先在同一个区域新建 ECS 实例，来到负载均衡业务配置向导的第二步，有 虚拟服务器组、默认服务器组、主备服务器组 三种后端服务器供我们选择；

主备服务器即主服务器和备用服务器，主服务器来接收请求；备用服务器仅用来做备份，不对外提供服务，只有当主服务器故障无法提供服务时，备用服务器才会启用。当主服务器恢复后，备用服务器也再次回到备用状态。

虚拟服务器类似 nginx、apache 等服务，每个负载均衡实例可以创建多个虚拟服务器组，虚拟服务器组可关联到监听或转发规则，实现将不同业务转发到不同的后端服务器的功能。

我们这里使用默认服务器组，默认服务器是最常用的一种服务器类型，我们已经部署好的服务都可以添加到默认服务器中来。如下“小马服务器”是之前创建的 ECS 默认实例，我们可将其添加至默认后台服务器；

添加成功如下，我们可以为其设置端口和权重；

健康检查配置

第三步是健康检查配置，健康检查机制用于检查后台服务是否健康，当后端某台 ECS 健康检查出现异常时，负载均衡会自动将新的请求分发到其它健康检查正常的 ECS 上；而当该 ECS 恢复正常运行时，负载均衡会将其自动恢复到负载均衡服务中。

阿里云的健康检查机制分为两种，第一种是使用 TCP 协议检查，基于网络连接来进行检查服务是否正常；第二种是使用 HTTP 协议检查，面向应用层，会确定我们的请求是否可达或者能正常发起响应。

对于检查原理我们此处无需对其进行深入了解，阿里云健康检查是基于 LVS 和 Tengine 的，我们仅需选择“是否开启健康检查”即可。

至此，负载均衡业务的配置就完成了；

最后点击“提交”，配置成功。

测试

如下就是配置完成后的负载均衡实例；

回到云服务器 ECS 控制台，可以看到云服务器已关联负载均衡服务；

我们在浏览器访问负载均衡实例公网 IP，与我们部署的服务器公网 IP 效果一致。

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Tips - 负载均衡使用注意事项：

• 公网类型的负载均衡并不需要后台 ECS 配置公网；
• 如果 ECS 有配置了公网 IP，需先修改路由，不能直接关闭；