阿里云——高可用应用架构
哈喽大家好,本文是阿里云高可用应用架构学习,本课程重点阐述了云服务器ECS的高可用部署方案,包含了弹性公网IP和负载均衡的概念及操作,通过本课程的学习将了解在平时工作中,如何利用负载均衡和多台云服务器组建高可用应用架构,并通过弹性公网IP的方式对外提供稳定的互联网接入,使得网站更加稳定的同时可以接受更多人访问,掌握在阿里云上构建企业级大流量网站场景的方法。高可用架构是指计算机系统能够保证无故障持续
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哈喽大家好,本文是阿里云高可用应用架构学习,本课程重点阐述了云服务器ECS的高可用部署方案,包含了弹性公网IP和负载均衡的概念及操作,通过本课程的学习将了解在平时工作中,如何利用负载均衡和多台云服务器组建高可用应用架构,并通过弹性公网IP的方式对外提供稳定的互联网接入,使得网站更加稳定的同时可以接受更多人访问,掌握在阿里云上构建企业级大流量网站场景的方法。
学习目标:
- 理解高可用架构的含义并掌握基本实现方法
- 理解弹性公网IP的概念、功能以及应用场景
- 理解负载均衡的概念、功能以及应用场景
- 掌握网站高并发时如何处理的基本思路
- 完成多台Web服务器的负载均衡,从而实现高可用、高并发流量架构
场景引入:
小杰是一家在线教育平台的系统架构师,最近刚将其在线教育平台迁移至阿里云环境。小杰采用了数台云服务器来部署课程视频服务器,但他很快意识到,若每台云服务器均配置公网IP,不仅会面临严峻的安全风险,而且各服务器IP各异,难以构建一个统一的访问门户。反之,若放弃公网IP,学员将无法顺畅访问课程资源。小杰渴望利用腾讯云提供的负载均衡解决方案,以打造一个稳定可靠的访问入口,并能借助多台服务器并行作业,提升流量分配效率,支撑起日益增长的用户访问需求。同时,他也希望实现负载均衡的公网IP与实例之间的松耦合,确保未来在替换负载均衡实例时,无需更改IP地址,从而维护服务的连续性。
什么是高可用架构?
高可用架构是指计算机系统能够保证无故障持续运行的概率,通常采用百分比的方式来表示系统的高可用性等级,我们在生活中采用高可用概率=可用时间/总时间*100%来计算实现的高可用性等级,要想实现较高的高可用性等级,需要引入系统冗余的理念。
系统冗余
为了避免单点故障,可以在架构中多使用冗余方案,但是这需要分别投入大量的服务器、多个机房、大量的技术投入,如果在本地机房实现各种的冗余方案,整体成本和技术难度都很大,比如:
- 如何第一时间知道服务器A出现了故障?通过编写健康检查脚本或软件实时进行检测。一旦脚本或软件运行出错,小云将不能实时了解服务器A的运行状态。
- 服务器A出现故障后,如何能够将用户访问的流量切换至服务器B?一般来说会让服务器A和服务器B共用一个IP,平时这个IP会挂载在服务器A上,一但服务器A检测出现问题,需要通过脚本或软件自动的将这个IP切换至服务器B上。
- 如何能够让服务器A、服务器B甚至更多服务器共同响应用户访问的请求?一般来说需要安装配置专门的负载均衡设备,这个设备可以关联多台服务器,并可以接受用户请求,根据用户的请求,自动将用户流量分发至关联的服务器中进行处理。一旦负载均衡软件运行出错,的网站将无法访问。
使用阿里云实现冗余方案,成本和技术难度较低。阿里云在全球有众多机房和专业团队,便于快速搭建系统容灾和冗余。具体做法包括:
- 利用快照和镜像功能备份云服务器数据,以便快速恢复,减少损失。
- 通过自定义镜像快速部署更多业务服务器,实现多服务器同时提供服务,确保至少一台正常运行。
- 使用阿里云负载均衡服务(SLB)自动分发流量,避开故障服务器,并在其恢复后重新分配请求,无需手动操作。
- 购买弹性公网IP并绑定SLB,确保对外服务IP固定,提高网站可用性。
整个过程只需购买资源和简单配置,无需维护服务器资源和安全,由阿里云负责。
什么是公网IP和弹性公网IP?
什么是公网IP?
公网IP是由公共网络运营商分配且具有独立性、全球唯一性和全球可达性等特点,可让用户通过互联网与其他用户实现数据交流和信息传递。公网IP广泛应用于云计算、服务器托管、网站访问等领域,当然平时的个人手机、电脑上网时,也会用到公网IP。
用户会使用网站的域名访问小云的网站,而域名会通过DNS域名解析服务解析为公网IP地址,通过公网IP地址找到小云的网站服务器,
在阿里云平台上,普通公网IP是指在购买云资源时默认配置的公网IP地址,小云在购买云服务器时,勾选分配公网IPV4地址按钮,会自动分配公网地址,这类地址通常和云资源实例强绑定,在释放云服务器时,此IP将会随之释放,不再被你所拥有,而这个问题,使用阿里云上的弹性公网IP就可以解决。
什么是弹性公网IP?
当云服务器出现故障后,就需要使用快照和镜像功能快速部署部署新的服务器,使业务快速上线,但是新服务器会有新的公网IP地址,而外部用户是通过域名访问小云网站的,一旦服务器换了公网IP,这会导致需要更新域名解析,在公网中域名解析更改可能会花费数十小时,在此期间,有相当大的一部分用户会访问到旧的云服务器上,导致访问失败,此时就需要用到阿里云上的弹性公网IP产品来解决这个问题。
弹性公网IP(Elastic IP Address,简称EIP)是可以独立购买和持有的公网IP地址资源,EIP是一种NAT IP,通过NAT方式映射到被绑定的云资源上。当EIP和小云的云资源绑定后,云资源可以通过EIP与公网通信,当小云的云资源被释放后,EIP会和云资源解绑,EIP会保留在小云的账号内,如下图所示,负载均衡、云服务器、NAT网关等众多需要公网IP的产品,都可以绑定EIP。
使用弹性公网IP(EIP)可以获得以下好处:
- 独立持有:EIP作为独立资源存在,无需与其他资源绑定购买。
- 弹性绑定:申请、释放和修改灵活,便于业务带宽和网络拓扑规划,可随时解绑并重新绑定到不同服务器。
- 带宽灵活:可根据业务需求随时调整带宽峰值,调整即时生效,满足临时活动需求。
- 计费灵活且成本低:提供多种计费策略,如包年包月、按固定带宽和按流量计费,可降低成本,加入共享带宽后成本更低。
阿里云ECS云服务器可以绑定弹性公网IP来实现灵活的互联网访问,以下是将弹性公网IP绑定到ECS实例的配置流程:
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