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Elastic Load Balancer

Elastic Load Balancer 彈性附載平衡器，是 AWS 提供的 Load Balance，可以實現 Layer 4 和 Layer 7 的負載平衡，以下簡稱 Elastic Load Balancer 為 ELB

如果當服務很熱門，一天的中午時段有幾十萬個人來使用你的服務，只有一台伺服器，真的有辦法 Cover 這麼多的流量?

而且真的只能用一台服務器來提供這些處理嗎?

答案是否定的，我們可以開很多台後端主機來協助處理動態的流量。

舉例來說…. 你有看過台鐵的售票口只有一個嗎? 如果有的話，可能是服務人員輪班去吃飯了 可能中秋連假回家烤肉只能吃空氣了。

CloudFront & Elastic Load Balancer 的差異?

前面有提到， CloudFront 流量傳輸上的優化、靜態內容的緩存。

如果流量需要的是動態內容，還是需要丟到伺服器，就需要 ELB 的幫忙了。

因此 ELB 最主要的任務，就是 將流量分散導流 並有效地到達你要的服務上面。

這邊畫一個表格來說明 CloudFront 與 Elastic Load Balance 的差別:

Health Check

還記得哪個篇章也有提到 Health Check 嗎?

沒錯 Route 53 有 Health Check 的功能，跟 Route 53 一樣，能確定後面的 Server 是否還活著。

通常 ELB 後面對應的是一個叢集，透過定期用 HTTP 的方式詢問後面的 Instance。

只要其中有一台 Instance 掛點，ELB 就不會將流量導到那台 Instance。

這個設定需要由我們來設定，提供網頁能執行 health check 的 endpoint 給 ELB 做設定。

加解密

ELB 提供 流量解密 (SSL Negotiation) 的功能，讓 ELB 後面的 Instance 不用在特別處理解密。

而且相對較為安全，因為不需要將私鑰放到每個 Instance 裡面。

黏性會話 - Sticky Session

V2 ELB 才有這個功能，我這邊說明一下當有多個 Instance 的時候，可能會遇到的狀況。

就是使用者登入系統的時候，Session 只記錄某一台 Instance 裡面。這時候使用者操作系統，ELB 是有可能導到另外一個 Instance 上面的，這時候因為 Session 沒有在這台 Instace 儲存導致系統誤以為使用者根本沒有登入。

這時候 Sticky Session 就派上用場了！可以記錄用戶的操作，確保使用者固定使用它登入儲存 Session 的那台 Instance 裡面。

僅有 二代 ELB 才有提供

※建議採取 Stateless 架構，使用統一的共享儲存體來儲存 Session 資訊。

現在常見的會用資料庫或是緩存體(如: Redis) 儲存使用者登入訊息，這樣才能達成最大程度的擴充。

Access Log

在 AWS 上，只要是流量服務相關的，一定有 Log 的應用程式。

例如: VPC 提供 Flow Logs; CloudFront 也有提供流量 Log。

ELB 提供 Access Log 來監控外部流量的存取。

封包改動

經過 ELB 的封包，會改動一些內容。譬如會增加一個 Request Header X-Forwarded-For (XFF) ，用來判斷客戶端最原始的 IP 位址。

ELB 移除時，連線中的用戶會不會馬上受到影響?

答案是，不會。在 AWS 可以啟用 Connection Draining (連線耗盡)，避免用戶在 ELB 刪除時馬上受到影響，且預設為 300 秒，最長可以設定到 3600 秒。

當刪除 ELB 時， 註冊在此 ELB 的 Instance 會取消跟此 ELB 的連結。當超過設定的秒數時，ELB 就會強制關閉連線。

一代目 & 二代目 ELB

• V1
  • Classic Load Balance
    • TCP
    • SSL/TLS
    • HTTP / HTTPS
• V2
  • Network Load Balance
    • TCP
    • UDP
    • TLS
  • Application Load Balance
    • HTTP / HTTPS
    • gRPC
  • Gateway Load Balance
    • IP

二代目 ELB

比第一代 ELB 提供了以下:

• 將 Port 轉發到同一個 EC2 Instance 但是不同的 container (在 EC2 Instance 安裝 Docker 執行容器化程式)
• 黏性會話 - Sticky Session

Application Load Balance 是 Layer 7 應用層的附載平衡器

Network Load Balancer 是 Layer 4 網路層的附載平行器

越偏向上方第七層的負載平衡器可以提供更多 CPU 運算的能力與彈性

越偏向下方第四層的負載平衡器則是可以針對IP與封包做出有效的分流

參考資料

• 30天鐵人賽介紹 AWS 雲端世界 - 15:　EC2的網路負載平衡服務 Elastic Load Balancing(ELB) - iT 邦幫忙::一起幫忙解決難題，拯救 IT 人的一天 (ithome.com.tw)