负载均衡器的可靠性

本文详细介绍了可用性区域的负载均衡器区域复原能力，以及跨区域灾难恢复和业务连续性。

可用性区域支持

可用性区域是每个 Azure 区域内在物理上独立的数据中心组。 当一个区域发生故障时，服务可以故障转移到其余区域中的一个。

有关 Azure 中可用性区域的详细信息，请参阅什么是可用性区域？。

Azure 负载均衡器支持可用性区域方案。 可以使用标准负载均衡器通过将资源与局部区域相适应并分布到多个局部区域来提高整个方案的可用性。 请查看本文档来了解这些概念和基本场景设计指导。

尽管建议部署具有区域冗余的负载均衡器，但负载均衡器可以为区域冗余的、区域的或非区域的。 负载均衡器的可用性区域选择与其前端 IP 的区域选择同义。 对于公共负载均衡器，如果负载均衡器前端中的公共 IP 是区域冗余的，则负载均衡器也是区域冗余的。 如果负载均衡器前端中的公共 IP 具有区域性，则负载均衡器也将指定到同一区域。 若要为负载均衡器配置局部区域相关属性，请选择所需的相应前端类型。

先决条件

• 若要将可用性区域与负载均衡器配合使用，需要在支持可用性区域的区域中创建负载均衡器。 若要查看哪些地区支持可用性区域，请参阅支持的地区列表。

• 对于负载均衡器和公共 IP 使用标准 SKU，以支持可用性区域。

• 不支持基本 SKU 类型。

• 若要创建资源，需要具有网络参与者角色或更高级别的角色。

限制

• 创建后，资源的区域无法更改、更新或创建。
• 创建后，无法将资源从“局部区域”更新为“区域冗余”，反之亦然。

区域冗余的负载均衡器

在具有可用性区域的地区中，标准负载均衡器可以是区域冗余的，流量由单个 IP 地址提供。 单个前端 IP 地址可以在区域故障中存活。 不管局部区域是什么，都可以使用前端 IP 访问所有（未受影响的）后端池成员。 最多有一个可用性区域可能会发生故障，而数据路径可以幸存，但前提是地区中的剩余区域保持正常。

前端的 IP 地址由多个可用性区域中多个独立的基础结构部署同时提供。 在未受该局部区域的故障影响的其他局部区域中，任何重试或重建都会成功。

负载均衡器后端池中的成员（例如区域虚拟机）通常与单个区域关联。 生产工作负载的常见设计是使用多个区域资源。 例如，将区域 1、2 和 3 中的虚拟机放在具有区域冗余前端的负载均衡器的后端中就符合这种设计原则。

区域负载均衡器

可以选择将某个前端指定为保证位于单个局部区域，这称为局部区域性前端。 在这种情况下，地区中的单个区域为所有入站或出站流提供服务。 前端的运行状态取决于该局部区域。 区域（保证前端所在的区域除外）中发生故障不会影响数据路径。 可以使用局域性前端来按可用性区域公开 IP 地址。

此外，支持在每个局部区域中直接为负载均衡的终结点使用局部区域性前端。 可以使用此配置来按局部区域负载均衡的终结点公开 IP 地址，以单独监视每个局部区域。 对于公共终结点，可将其与流量管理器 等 DNS 负载均衡产品相集成，并使用单个 DNS 名称。

对于公共负载均衡器前端，需将 zones 参数添加到公共 IP。 此公共 IP 由相应规则使用的前端 IP 配置引用。

对于内部负载均衡器前端，需将 zones 参数添加到内部负载均衡器前端 IP 配置。 局部区域性前端保证子网中的某个 IP 地址位于特定的局部区域。

非区域负载均衡器

也可以使用“无区域”前端在非区域配置中创建负载均衡器。 在这些方案中，公共负载均衡器将使用公共 IP 或公共 IP 前缀，内部负载均衡器将使用专用 IP。 此选项不保证冗余。

SLA 改进

由于可用性区域在物理上是独立的，并且提供不同的电源、网络和冷却，因此可以提高 SLA（服务级别协议）。 有关详细信息，请参阅[联机服务的服务级别协议 (SLA)](https://www.azure.cn/support/legal/sla/)。

创建启用可用性区域的资源

若要了解如何使用负载均衡器对一个区域中或多个区域中的 VM 进行负载均衡，请参阅快速入门：创建公共负载均衡器以对 VM 进行负载均衡。

容错

虚拟机可以故障转移到群集中的另一台服务器，而 VM 的操作系统将在新服务器上重启。 应参考灾难恢复的故障转移过程，在恢复规划中收集虚拟机，并运行灾难恢复演练，以确保其容错解决方案能够成功。

有关详细信息，请参阅站点恢复过程。

区域故障体验

局部区域冗余并不意味着数据平面或控制平面不会受到冲击。 局部区域冗余流可以使用任何局部区域，而你的流将使用 Azure 区域中所有正常的局部区域。 在发生局部区域故障时，使用正常局部区域的流量流不受影响。

发生局部区域故障时使用了该局部区域的流量流可能会受影响，但应用程序可以恢复。 在 Azure 融合各方力量从局部区域故障中恢复并重新传输数据后，流量将继续传入 Azure 区域中正常的局部区域。

请查看 Azure 云设计模式来改善应用程序在故障情况下的复原能力。

多个前端

使用多个前端可以在多个端口和/或 IP 地址上对流量进行负载均衡。 在设计体系结构时，请务必考虑区域冗余如何与多个前端交互。 如果目标是始终使每个前端都能够灵活应对故障，则分配为前端的所有 IP 地址都必须是区域冗余的。 如果一组前端旨在与单个区域关联，那么这组前端的每个 IP 地址都必须与该特定区域关联。 每个区域中不需要负载均衡器。 每个区域前端或一组区域前端可与后端池中的虚拟机相关联，这些虚拟机是该特定可用性区域的一部分。

安全部署技术

请查看 Azure 云设计模式来改善应用程序在故障情况下的复原能力。

迁移到可用性区域支持

如果某个地区已扩充为具有可用性区域，则任何现有 IP（例如，用于负载均衡器前端的 IP）都将保持非区域性。 为确保体系结构可以利用新区域，建议创建新的前端 IP。 创建后，可以将现有的非区域前端替换为新的区域冗余前端。 若要了解如何将 VM 迁移到可用性区域支持，请参阅将负载均衡器迁移到可用性区域支持。

跨区域灾难恢复和业务连续性

灾难恢复 (DR) 是指从会导致故障时间和数据丢失的高影响事件（例如自然灾害或部署失败）中恢复。 不管灾难的原因是什么，最好的补救措施就是一个定义全面且经过测试的 DR 计划，以及一个主动支持 DR 的应用程序设计。 在开始考虑创建灾难恢复计划之前，请参阅设计灾难恢复策略的建议。

在 DR 方面，Azure 使用共同责任模型。 在共担责任模型中，Azure 会确保基线基础结构和平台服务可用。 同时，许多 Azure 服务不会自动复制数据，也不会从失败区域回退以交叉复制到另一个启用的区域。 对于这些服务，你负责设置适用于工作负载的灾难恢复计划。 大多数在 Azure 平台即服务 (PaaS) 产品/服务上运行的服务都提供支持 DR 的功能和指导，你可以使用特定于服务的功能来支持快速恢复，从而帮助制定 DR 计划。

Azure 标准负载均衡器支持跨区域负载均衡，来实现如下所述的异地冗余高可用性方案：

• 源自多个区域的传入流量。
• 即时全局故障转移到下一个最佳区域部署。
• 将负载跨区域分配到延迟超低的最近 Azure 区域。
• 可在单个终结点后面进行纵向扩展/缩减。
• 静态任意播全局 IP 地址
• 客户端 IP 保留
• 无需接受培训即可在现有负载均衡器的基础上构建解决方案

跨区域负载均衡器的前端 IP 配置是静态的，将播发到大多数 Azure 区域。

多区域地理位置中的灾难恢复

区域冗余

通过将跨区域负载均衡器无缝链接到现有区域负载均衡器来配置区域冗余。

如果一个区域出现故障，则会将流量路由到下一个最近的正常运行的区域负载均衡器。

跨区域负载均衡器的运行状况探测每 5 秒收集一次有关每个区域负载均衡器可用性的信息。 如果一个区域负载均衡器的可用性降到了 0，跨区域负载均衡器将检测到故障。 然后，会将区域负载均衡器取出轮换列表。

超低延迟

地理邻近性负载均衡算法基于用户和区域部署的地理位置。

从客户端启动的流量将进入最近的参与区域，并通过 Microsoft 全球主干网络进入最近的区域部署。

例如，你有一个跨区域负载均衡器，并在 Azure 区域中有一个标准负载均衡器：

• 中国东部
• 中国北部

如果流从张家口启动，则流量将进入中国北部。 此区域是距离张家口最近的参与区域。 流量会路由到最近的区域负载均衡器，即中国北部。

Azure 跨区域负载均衡器使用地理邻近性负载均衡算法来做出路由决策。

使用多个区域负载均衡器计算地理邻近性时，将使用配置的区域负载均衡器负载分配模式来做出最终路由决策。

有关详细信息，请参阅配置 Azure 负载均衡器的分配模式。

可在单个终结点后面进行纵向扩展/缩减

向客户公开跨区域负载均衡器的全局终结点时，可以在全局终结点后面添加或删除区域部署，而不会发生中断。

静态任意播全局 IP 地址

跨区域负载均衡器附带静态公共 IP，这可以确保 IP 地址保持不变。 若要详细了解静态 IP，请参阅此文

客户端 IP 保留

跨区域负载均衡器是第 4 层直通网络负载均衡器。 此直通模式保留数据包的原始 IP。 原始 IP 可用于虚拟机上运行的代码。 这种 IP 保留可让你应用特定于 IP 地址的逻辑。

浮动 IP

可以在全局 IP 级别和区域 IP 级别配置浮动 IP。 有关详细信息，请访问 Azure 负载均衡器的多个前端

请务必注意，在 Azure 跨区域负载均衡器上配置的浮动 IP 独立于后端区域负载均衡器上的浮动 IP 配置运行。 如果在跨区域负载均衡器上启用了浮动 IP，则需要将相应的环回接口添加到后端 VM。

运行状况探测

在决定将流量分配到何处时，Azure 跨区域负载均衡器可利用后端区域负载均衡器的运行状况。 如果用户在其区域负载均衡器上设置了运行状况探测，跨区域负载均衡器的运行状况检查将每 5 秒自动执行一次。

后续步骤

• Azure 中的可靠性

• 详细了解 Azure 负载均衡器。