架构设计基础设施保障IaaS弹性伸缩和无服务器计算

系统管理员 2024-03-26 23:09 55阅读 0赞

#### 目录 ####

*  1 高可用弹性伸缩实践
 *  2 无服务器计算（FaaS）

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## 1 高可用弹性伸缩实践 ##

![在这里插入图片描述][94cfb4040ae447d9b1ac8345ccf8150d.png]

1.  背景

弹性伸缩是云服务架构的重要优势，能够很好的解决高并发场景下的性能瓶颈， 同时节省运营成本。

在 IaaS 端，能够弹性伸缩的最实用的产品形态，一般是虚拟机编组。阿里云提供了弹性伸缩的功能。

要实现弹性伸缩服务， 还需要负载均衡器作为辅助组件，它可以将流量均匀地，或者按照一定权重或规则，分发到多台虚拟机上。

1.  创建ECS实例

实例创建完成之后， 需要绑定弹性IP

![在这里插入图片描述][52b26a9326b840e89a4b65e8c563e958.png]

如果没有弹性公网IP， 需要付费开通：

![在这里插入图片描述][7c611a4b924e4ed58eea6e0c3ef5890f.png]

1.  创建负载均衡SLB

![在这里插入图片描述][a22471639ae94d2587195e235b0d8940.png]

根据实际场景， 选择对应的实例规格。

在实例管理里面，选择【点我开始配置】

![在这里插入图片描述][5e6a6e4edc7646299d7de1b0e2f7236c.png]

协议监听配置：

![在这里插入图片描述][5ecde65bdaa849af8dab1519d27acbc8.png]

这里配置的80端口， 可以根据需要， 在高级配置里面， 设置不同的调度算法： 加权轮询 (WRR)、加权最小连接数 (WLC)、轮询 (RR)、一致性哈希 (CH)。

![在这里插入图片描述][562c0644bf854f73865d44396e0c7716.png]

接下来， 设定ECS服务的运行端口：

![在这里插入图片描述][aab9f458ee7f495897830a789919d597.png]

开启健康检查：

![在这里插入图片描述][c89073e9e22d449a8052c16fdff17446.png]

最后确认提交即可。

1.  配置服务运行方式（服务部署方式）

*  编写服务接口
    
    计算斐波那契数列：

public int fibonacci(int n){
        
      if(n==1||n==2){
        
    flag[n]=1;
    return 1;
      }
      else{
        
    if(flag[n-1]!=0&&flag[n-2]!=0){
        
     flag[n]=(flag[n-1]+flag[n-2])%10007;
     return flag[n];
    }
    else
    {
        
     flag[n]=(fibonacci(n-2) + fibonacci(n-1))%10007;
     return flag[n];
    }
      }
     }

*  打包上传服务

maven clean install

*  设置开机启动
    
    创建开机脚本：

vi /usr/lib/systemd/system/elastic.service

添加以下内容：

[Unit]
    Description=elasticservice
    After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target
    
    [Service]
    Type=simple
    PIDFile=/run/elasticservice.pid
    ExecStart=/usr/local/elasticstart.sh
    ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
    ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
    ExecReload=
    PrivateTmp=true
    RemainAfterExit=yes
    ExecStartPre=
    
    [Install]
    WantedBy=multi-user.target

创建elasticstart.sh脚本：

#!/bin/bash

nohup /usr/bin/java -jar /usr/local/app-basic.jar >/dev/null 2>&1 &

设置权限：

chmod 777 /usr/local/elasticstart.sh

设置开机启动：

systemctl enable elastic

启动服务：

systemctl restart elastic

1.  测试验证（服务部署方式）

通过接口进行访问：

http://47.105.205.141/calcFib?num=123

![在这里插入图片描述][160263a93f2b4289add0cbab01f2be61.png]

1.  配置服务运行程序（非服务部署方式）

进入ECS虚拟机， 创建配置一个Nodejs服务。

*  配置NodeJS环境
    
    下载：

wget https://nodejs.org/dist/v10.13.0/node-v10.13.0-linux-x64.tar.xz

解压：

tar -xvf node-v10.13.0-linux-x64.tar.xz

创建软链接：

ln -s /usr/local/node-v10.13.0-linux-x64/bin/node /usr/bin/node

ln -s /usr/local/node-v10.13.0-linux-x64/bin/npm /usr/bin/npm

*  安装运行模块依赖

npm install express

npm install ip

npm install os

*  创建server.js脚本：

vi  /usr/local/server.js :

*  运行程序

node server.js

*  设置开机启动
    
    创建开机脚本：

vi /usr/lib/systemd/system/nodeapp.service

添加以下内容：

[Unit]
    Description=nodeappservice
    After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target
    
    [Service]
    Type=simple
    PIDFile=/run/nodeapp.pid
    ExecStart=/bin/setsid /usr/bin/node /usr/local/server.js
    Restart=/bin/pkill node && /bin/setsid /usr/bin/node /usr/local/server.js
    ExecStop=/bin/pkill node
    ExecReload=
    PrivateTmp=true
    RemainAfterExit=yes
    ExecStartPre=
    
    [Install]
    WantedBy=multi-user.target

设置开机启动：

systemctl enable nodeapp

1.  测试验证（非服务部署方式）

采用负载均衡的公网服务地址， 进行测试：

[root@localhost siege-4.0.2]# curl http://47.104.145.210/fibo/35
    Fibo(35) = 14930352
    Server: iZm5egp1t778ocdk7f1j6fZ ,  private ip: 172.31.141.105

正常能够返回主机名称和IP信息。

1.  创建自定义镜像

用于弹性机器扩容使用

![在这里插入图片描述][fe79ace0699347e7ae369f12266702a4.png]

![在这里插入图片描述][3952270fec6c4b58bba37253e98cdd77.png]

1.  创建伸缩组

进入【部署与弹性】-【弹性伸缩】，配置信息来源， 选择【自定义伸缩配置】， 这里需要【创建伸缩配置】，在里面配置上面所自定义生成的镜像， 否则服务不能正常运行， 整个伸缩功能也就无法实现。

![在这里插入图片描述][5d9e40c9201b460eb287442df549d431.png]

设定实例范围： 2-6台。（期望实例数， 会随着伸缩自动增长， 但不会超过最大实例数。）

![在这里插入图片描述][5f435bedc3434c1a817d8527a18f8d70.png]

设定扩容策略为均衡分布策略，在实际应用中， 建议虚拟交换机可以划分在不同区域，以保障高可用：

![在这里插入图片描述][e4915ab4b82e477fa6449b1b1250061c.png]

![在这里插入图片描述][78101e2b54e34994970555aeaca0a773.png]

创建完成：

![在这里插入图片描述][30b6ab9880e54060b0846c20ab349948.png]

在ECS控制台可以看到生成的实例：

![在这里插入图片描述][26ebddc639444023931fcbe8045f6251.png]

在弹性伸缩后台， 可以看到实例配置信息：

![在这里插入图片描述][5b2d6c5e8f884e16b697fb73ebf55262.png]

1.  创建弹性伸缩规则

这里设定CPU使用率不能超过30%。

![在这里插入图片描述][497c3cd2e00047ce927ea7f99c52a0b4.png]

1.  负载测试验证

进入负载均衡SLB，可以看到已经自动配置了初始的两台实例， 权重都设定为50： ![在这里插入图片描述][db34e54128854641a5097d82f0f0ae8a.png]

通过测试，可以看到负载均衡已经生效：

[root@localhost siege-4.0.2]# curl http://47.104.145.210/fibo/35
    Fibo(35) = 14930352
    Server: iZm5ecgyf8ael3v9zrtx89Z ,  private ip: 172.31.141.111
    [root@localhost siege-4.0.2]# curl http://47.104.145.210/fibo/35
    Fibo(35) = 14930352
    Server: iZm5egp1t778ocdk7f1j6fZ ,  private ip: 172.31.141.105

1.  安装压测组件：

下载：

wget http://download.joedog.org/siege/siege-4.0.2.tar.gz

解压：

tar -zvxf siege-4.0.2.tar.gz

安装依赖：

yum -y  install gcc

编译安装：

cd siege-4.0.2

```bash
    ./configure

make

make install

1.  压力测试

[root@localhost siege-4.0.2]# siege -c 255 -t 10m  http://47.104.145.210/calcFib?num=99
    [alert] Zip encoding disabled; siege requires zlib support to enable it
    ** SIEGE 4.0.2
    ** Preparing 200 concurrent users for battle.
    The server is now under siege...
    HTTP/1.1 200  0.22 secs:84 bytes ==> GET  /fibo/99
    HTTP/1.1 200  0.22 secs:84 bytes ==> GET  /fibo/99
    HTTP/1.1 200  0.22 secs:84 bytes ==> GET  /fibo/99
    HTTP/1.1 200  0.22 secs:84 bytes ==> GET  /fibo/99
    HTTP/1.1 200  0.22 secs:84 bytes ==> GET  /fibo/99

\-c 是并发量，-t 是压测时间。持续数6，7分钟后， 可以看到自动伸缩生效，创建了新的实例。

![在这里插入图片描述][6bbaac5e54134cfaaf00608315a54d48.png]

这里自动伸缩是会监控一段时间再执行，所以在测试过程中需要等待一段时间， 具体规则可以查看：

![在这里插入图片描述][4198edecdf3a4ac1bcc17e0ada5c393c.png]

## 2 无服务器计算（FaaS） ##

1.  简述

无服务器计算（Serverless Computing），实质上将计算与容器实例脱离， 可以把一个具有独立功能的函数，来作为一个单独的服务进行部署和运行， 也称为函数即服务（Function-as-a-Service，FaaS）。

1.  使用流程

![在这里插入图片描述][803fefc64fda417f9136153e6de314ac.png]

1.  新建函数

函数创建方式选择【HTTP函数】

![在这里插入图片描述][a9cf4f9ca47341f7a01fef7af4a60477.png]

函数运行配置：

![在这里插入图片描述][22af38d78c644052bd915591a61987e6.png]

触发器配置：

![在这里插入图片描述][ca0c693b31be4c0cb7f6928ce7b2d998.png]

1.  代码编辑

创建完成后， 默认会自动生成一段代码， 可以通过在线编辑器， 编写自己所需要的代码。

![在这里插入图片描述][cf0cc81772e849e6a02294dbe93d7a0a.png]

1.  测试验证

通过触发器所提供的路径， 直接访问：

![在这里插入图片描述][74e02547dd594d45acbf6951d5fe14c2.png]

执行结果：

[root@localhost ~]# curl https://1567235516853620.cn-qingdao.fc.aliyuncs.com/2016-08-15/proxy/guide-hello_world/calc_test/
    {
        
     "path": "/",
     "queries": {
        },
     "headers": {
        
      "accept": "*/*",
      "host": "1567235516853620.cn-qingdao.fc.aliyuncs.com",
      "user-agent": "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.27.1 zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh2/1.4.2",
      "x-forwarded-proto": "https"
     },
     "method": "GET",
     "requestURI": "/2016-08-15/proxy/guide-hello_world/calc_test/",
     "clientIP": "113.118.76.129",
     "body": ""
    }

[94cfb4040ae447d9b1ac8345ccf8150d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/9db146c95e7449ad8eadb7254481c912.png
[52b26a9326b840e89a4b65e8c563e958.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/3aae70003fdc4201a582f06f6ef12462.png
[7c611a4b924e4ed58eea6e0c3ef5890f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/e9638b1fa0ee4257a2b3883d07e6b9e5.png
[a22471639ae94d2587195e235b0d8940.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/bed2ca4c56734edd9b0114728ba5115c.png
[5e6a6e4edc7646299d7de1b0e2f7236c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/f6950d40101d4107a18172549a077545.png
[5ecde65bdaa849af8dab1519d27acbc8.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/7040603724ef4129ae8cda4b89b22490.png
[562c0644bf854f73865d44396e0c7716.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/d1b5bbf5acaa40468e6df32378ce6ea7.png
[aab9f458ee7f495897830a789919d597.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/cc51109ef4df4f86989bb1a1155308fe.png
[c89073e9e22d449a8052c16fdff17446.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/656a0ed0ba8644c9b2a5e11fc0250aa4.png
[160263a93f2b4289add0cbab01f2be61.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/7b9b06b4366246adb053f89df7c4bbea.png
[fe79ace0699347e7ae369f12266702a4.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/5ff1e7479b1d42e4baf6fc3f3c8b9f1e.png
[3952270fec6c4b58bba37253e98cdd77.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/37149b5364bb44699ceabedcb4321bae.png
[5d9e40c9201b460eb287442df549d431.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/85ad93869f4a4ea48db269cc324af37a.png
[5f435bedc3434c1a817d8527a18f8d70.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/2b6b688226474c829fc7e03942c86184.png
[e4915ab4b82e477fa6449b1b1250061c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/fc27479348ad4a50858c1f5014c097b1.png
[78101e2b54e34994970555aeaca0a773.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/d73da39e598f45e580b663248ce8f951.png
[30b6ab9880e54060b0846c20ab349948.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/49b9e5e875af4b79aa5c996aefe43ec8.png
[26ebddc639444023931fcbe8045f6251.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/f75111f546814223a212b4bb43cc5358.png
[5b2d6c5e8f884e16b697fb73ebf55262.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/500eda5024a64510a2155830d128ee38.png
[497c3cd2e00047ce927ea7f99c52a0b4.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/04e883f2f29e408da166278cd2400990.png
[db34e54128854641a5097d82f0f0ae8a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/95082c8b980d4f4cba08a2c9008dff1f.png
[6bbaac5e54134cfaaf00608315a54d48.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/09b34ad026774d3398b30aa1ff652261.png
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[803fefc64fda417f9136153e6de314ac.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/b9c60f97d4cf4ae58bcf5e4c5f6526f8.png
[a9cf4f9ca47341f7a01fef7af4a60477.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/8535362bd7114445bbc499955b9b6afe.png
[22af38d78c644052bd915591a61987e6.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/afa8c956de2a436c96ed8526972babbb.png
[ca0c693b31be4c0cb7f6928ce7b2d998.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/a64a747c9b9c4f258c7476e573a59be0.png
[cf0cc81772e849e6a02294dbe93d7a0a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/9ee2f2699bbd47bca091c9b04d72fb5b.png
[74e02547dd594d45acbf6951d5fe14c2.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/11/f29ee478913e4268af4cca3f75a8c6a2.png