Краткое руководство. Создание внутренней подсистемы балансировки нагрузки для балансировки нагрузки виртуальных машин с помощью Azure PowerShell

Приступая к работе с Azure Load Balancer, создайте внутреннюю подсистему балансировки нагрузки и две виртуальные машины с помощью Azure PowerShell. Кроме того, вы развертываете другие ресурсы, включая Бастион Azure, шлюз NAT, виртуальную сеть и необходимые подсети.

Предварительные требования

• Учетная запись Azure с активной подпиской. Создание бесплатной учетной записи

• Локальная установка Azure PowerShell или Azure Cloud Shell

Чтобы установить и использовать PowerShell локально, для работы с этой статьей вам понадобится модуль Azure PowerShell 5.4.1 или более поздней версии. Выполните Get-Module -ListAvailable Az, чтобы узнать установленную версию. Если вам необходимо выполнить обновление, ознакомьтесь со статьей, посвященной установке модуля Azure PowerShell. При использовании PowerShell на локальном компьютере также нужно запустить Connect-AzAccount, чтобы создать подключение к Azure.

Создайте группу ресурсов

Группа ресурсов Azure является логическим контейнером, в котором происходит развертывание ресурсов Azure и управление ими.

Создайте группу ресурсов с помощью командлета New-AzResourceGroup.

$rg = @{
    Name = 'load-balancer-ps-rg'
    Location = 'westus2'
}
New-AzResourceGroup @rg

Настройка виртуальной сети

При создании внутренней подсистемы балансировки нагрузки виртуальная сеть настраивается в качестве сети для подсистемы балансировки нагрузки. Прежде чем развертывать виртуальные машины и тестировать подсистему балансировки нагрузки, создайте вспомогательные ресурсы виртуальной сети.

• Создание общедоступного IP-адреса для шлюза NAT

• Создайте виртуальную сеть для серверных виртуальных машин.

• Создайте группу безопасности сети для определения входящих подключений к виртуальной сети.

• Создайте узел Бастион Azure для безопасного управления виртуальными машинами во внутреннем пуле.

Создание общедоступного IP-адреса

Используйте New-AzPublicIpAddress, чтобы создать публичный IP-адрес для шлюза NAT.

## Create public IP address for NAT gateway and place IP in variable ##
$gwpublicip = @{
    Name = 'nat-gw-public-ip'
    ResourceGroupName = $rg.name
    Location = 'westus2'
    Sku = 'Standard'
    AllocationMethod = 'static'
    Zone = 1,2,3
}
$gwpublicip = New-AzPublicIpAddress @gwpublicip

Чтобы создать зональный общедоступный IP-адрес в зоне доступности 1, используйте следующую команду:

## Create a zonal public IP address for NAT gateway and place IP in variable ##
$gwpublicip = @{
    Name = 'nat-gw-public-ip'
    ResourceGroupName = $rg.name
    Location = 'westus2'
    Sku = 'Standard'
    AllocationMethod = 'static'
    Zone = 1
}
$gwpublicip = New-AzPublicIpAddress @gwpublicip

Создание виртуальной сети, группы безопасности сети, узла-бастиона и шлюза NAT

• Создайте виртуальную сеть с помощью командлета New-AzVirtualNetwork

• Создайте правило группы сетевой безопасности с помощью командлета New-AzNetworkSecurityRuleConfig

• Создайте узел Бастион Azure с помощью командлета New-AzBastion

• Создайте ресурс шлюза NAT с помощью командлета New-AzNatGateway

• Примените командлет New-AzVirtualNetworkSubnetConfig, чтобы связать шлюз NAT с подсетью виртуальной сети

## Create NAT gateway resource ##
$nat = @{
    ResourceGroupName = $rg.name
    Name = 'lb-nat-gateway'
    IdleTimeoutInMinutes = '10'
    Sku = 'Standard'
    Location = 'westus2'
    PublicIpAddress = $gwpublicip
}
$natGateway = New-AzNatGateway @nat

## Create backend subnet config ##
$subnet = @{
    Name = 'backend-subnet'
    AddressPrefix = '10.1.0.0/24'
    NatGateway = $natGateway
}
$subnetConfig = New-AzVirtualNetworkSubnetConfig @subnet 

## Create Azure Bastion subnet. ##
$bastsubnet = @{
    Name = 'AzureBastionSubnet' 
    AddressPrefix = '10.1.1.0/24'
}
$bastsubnetConfig = New-AzVirtualNetworkSubnetConfig @bastsubnet

## Create the virtual network ##
$net = @{
    Name = 'lb-vnet'
    ResourceGroupName = $rg.name
    Location = 'westus2'
    AddressPrefix = '10.1.0.0/16'
    Subnet = $subnetConfig,$bastsubnetConfig
}
$vnet = New-AzVirtualNetwork @net

## Create public IP address for bastion host. ##
$bastionip = @{
    Name = 'lb-vnet-bastion-ip'
    ResourceGroupName = $rg.name
    Location = 'westus2'
    Sku = 'Standard'
    AllocationMethod = 'Static'
}
$bastionip = New-AzPublicIpAddress @bastionip

## Create bastion host ##
$bastion = @{
    ResourceGroupName = $rg.name
    Name = 'lb-vnet-bastion'
    PublicIpAddress = $bastionip
    VirtualNetwork = $vnet
}
New-AzBastion @bastion -AsJob

## Create rule for network security group and place in variable. ##
$nsgrule = @{
    Name = 'lb-NSG-Rule'
    Description = 'Allow HTTP'
    Protocol = '*'
    SourcePortRange = '*'
    DestinationPortRange = '80'
    SourceAddressPrefix = 'Internet'
    DestinationAddressPrefix = '*'
    Access = 'Allow'
    Priority = '2000'
    Direction = 'Inbound'
}
$rule1 = New-AzNetworkSecurityRuleConfig @nsgrule

## Create network security group ##
$nsg = @{
    Name = 'lb-NSG'
    ResourceGroupName = $rg.name
    Location = 'westus2'
    SecurityRules = $rule1
}
New-AzNetworkSecurityGroup @nsg

Создание подсистемы балансировки нагрузки

В этом разделе описано, как создать и настроить следующие компоненты подсистемы балансировки нагрузки:

• Создайте интерфейсный IP-адрес внешнего интерфейса с помощью New-AzLoadBalancerFrontendIpConfig для пула IP-адресов внешнего интерфейса. Этот IP-адрес получает входящий трафик в подсистеме балансировки нагрузки.

• Создайте пул внутренних адресов с помощью New-AzLoadBalancerBackendAddressPoolConfig для трафика, отправляемого из внешнего интерфейса балансировщика нагрузки

• Создайте с помощью командлета Add-AzLoadBalancerProbeConfig пробу работоспособности, которая определяет работоспособность внутренних экземпляров виртуальных машин

• Создайте с помощью командлета Add-AzLoadBalancerRuleConfig правило подсистемы балансировки нагрузки, которое определяет способ распределения трафика между виртуальными машинами

• Создайте общедоступный балансировщик нагрузки с помощью New-AzLoadBalancer

## Place virtual network created in previous step into a variable. ##
$net = @{
    Name = 'lb-vnet'
    ResourceGroupName = $rg.name
}
$vnet = Get-AzVirtualNetwork @net

## Create load balancer frontend configuration and place in variable. ##
$lbip = @{
    Name = 'lb-frontend'
    PrivateIpAddress = '10.1.0.4'
    SubnetId = $vnet.subnets[0].Id
}
$feip = New-AzLoadBalancerFrontendIpConfig @lbip

## Create backend address pool configuration and place in variable. ##
$bepool = New-AzLoadBalancerBackendAddressPoolConfig -Name 'lb-backend-pool'

## Create the health probe and place in variable. ##
$probe = @{
    Name = 'lb-health-probe'
    Protocol = 'tcp'
    Port = '80'
    IntervalInSeconds = '360'
    ProbeCount = '5'
}
$healthprobe = New-AzLoadBalancerProbeConfig @probe

## Create the load balancer rule and place in variable. ##
$lbrule = @{
    Name = 'lb-HTTP-rule'
    Protocol = 'tcp'
    FrontendPort = '80'
    BackendPort = '80'
    IdleTimeoutInMinutes = '15'
    FrontendIpConfiguration = $feip
    BackendAddressPool = $bePool
}
$rule = New-AzLoadBalancerRuleConfig @lbrule -EnableTcpReset

## Create the load balancer resource. ##
$loadbalancer = @{
    ResourceGroupName = $rg.name
    Name = 'load-balancer'
    Location = 'westus2'
    Sku = 'Standard'
    FrontendIpConfiguration = $feip
    BackendAddressPool = $bePool
    LoadBalancingRule = $rule
    Probe = $healthprobe
}
New-AzLoadBalancer @loadbalancer

Создание виртуальных машин

В этом разделе описано, как создать две виртуальные машины для внутреннего пула подсистемы балансировки нагрузки.

• Создайте три сетевых интерфейса с помощью командлета New-AzNetworkInterface.

• Укажите имя пользователя и пароль администратора для виртуальных машин с помощью Get-Credential

• Создайте виртуальные машины, выполнив:

  • New-AzVM

  • New-AzVMConfig

  • Set-AzVMOperatingSystem

  • Set-AzVMSourceImage

  • Add-AzVMNetworkInterface

# Set the administrator and password for the VMs. ##
$cred = Get-Credential

## Place virtual network created in previous step into a variable. ##
$net = @{
    Name = 'lb-vnet'
    ResourceGroupName = $rg.name
}
$vnet = Get-AzVirtualNetwork @net

## Place the load balancer into a variable. ##
$lb = @{
    Name = 'load-balancer'
    ResourceGroupName = $rg.name
}
$bepool = Get-AzLoadBalancer @lb  | Get-AzLoadBalancerBackendAddressPoolConfig

## Place the network security group into a variable. ##
$sg = @{
    Name = 'lb-NSG'
    ResourceGroupName = $rg.name
}
$nsg = Get-AzNetworkSecurityGroup @sg

## For loop with variable to create virtual machines for load balancer backend pool. ##
for ($i=1; $i -le 2; $i++)
{
    ## Command to create network interface for VMs ##
    $nic = @{
    Name = "lb-nic-vm$i"
    ResourceGroupName = $rg.name
    Location = 'westus2'
    Subnet = $vnet.Subnets[0]
    NetworkSecurityGroup = $nsg
    LoadBalancerBackendAddressPool = $bepool
    }
    $nicVM = New-AzNetworkInterface @nic

    ## Create a virtual machine configuration for VMs ##
    $vmsz = @{
        VMName = "lb-VM$i"
        VMSize = 'Standard_DS1_v2'  
    }
    $vmos = @{
        ComputerName = "lb-VM$i"
        Credential = $cred
    }
    $vmimage = @{
        PublisherName = 'MicrosoftWindowsServer'
        Offer = 'WindowsServer'
        Skus = '2019-Datacenter'
        Version = 'latest'    
    }
    $vmConfig = New-AzVMConfig @vmsz `
        | Set-AzVMOperatingSystem @vmos -Windows `
        | Set-AzVMSourceImage @vmimage `
        | Add-AzVMNetworkInterface -Id $nicVM.Id

    ## Create the virtual machine for VMs ##
    $vm = @{
        ResourceGroupName = $rg.name
        Location = 'westus2'
        VM = $vmConfig
        Zone = "$i"
    }
    New-AzVM @vm -asjob
}

Развертывание виртуальных машин и узла бастиона запускается в виде заданий PowerShell. Чтобы просмотреть состояние заданий, используйте команду Get-Job.

Get-Job

Id     Name            PSJobTypeName   State         HasMoreData     Location             Command
--     ----            -------------   -----         -----------     --------             -------
1      Long Running O… AzureLongRunni… Completed     True            localhost            New-AzBastion
2      Long Running O… AzureLongRunni… Completed     True            localhost            New-AzVM
3      Long Running O… AzureLongRunni… Completed     True            localhost            New-AzVM

Установить IIS

Воспользуйтесь командлетом Set-AzVMExtension, чтобы установить расширение пользовательских скриптов.

Это расширение запускает PowerShell Add-WindowsFeature Web-Server для установки веб-сервера IIS, а затем обновляет страницу Default.htm для отображения имени узла виртуальной машины.

## For loop with variable to install custom script extension on virtual machines. ##
for ($i=1; $i -le 2; $i++)
{
    $ext = @{
        Publisher = 'Microsoft.Compute'
        ExtensionType = 'CustomScriptExtension'
        ExtensionName = 'IIS'
        ResourceGroupName = $rg.name
        VMName = "lb-VM$i"
        Location = 'westus2'
        TypeHandlerVersion = '1.8'
        SettingString = '{"commandToExecute":"powershell Add-WindowsFeature Web-Server; powershell Add-Content -Path \"C:\\inetpub\\wwwroot\\Default.htm\" -Value $($env:computername)"}'
    }
    Set-AzVMExtension @ext -AsJob
}

Расширения развернуты в виде заданий PowerShell. Чтобы просмотреть состояние заданий установки, используйте Get-Job:

Get-Job

Id     Name            PSJobTypeName   State         HasMoreData     Location             Command
--     ----            -------------   -----         -----------     --------             -------
8      Long Running O… AzureLongRunni… Running       True            localhost            Set-AzVMExtension
9      Long Running O… AzureLongRunni… Running       True            localhost            Set-AzVMExtension

Создание тестовой виртуальной машины

Создайте виртуальную машину с помощью:

• New-AzNetworkInterface

• New-AzVM

• New-AzVMConfig

• Set-AzVMOperatingSystem

• Set-AzVMSourceImage

• Add-AzVMNetworkInterface

# Set the administrator and password for the VM. ##
$cred = Get-Credential

## Place the virtual network into a variable. ##
$net = @{
    Name = 'lb-vnet'
    ResourceGroupName = $rg.name
}
$vnet = Get-AzVirtualNetwork @net

## Place the network security group into a variable. ##
$sg = @{
    Name = 'lb-NSG'
    ResourceGroupName = $rg.name 
}
$nsg = Get-AzNetworkSecurityGroup @sg

## Command to create network interface for VM ##
$nic = @{
    Name = "lb-nic-testvm"
    ResourceGroupName = $rg.name
    Location = 'westus2'
    Subnet = $vnet.Subnets[0]
    NetworkSecurityGroup = $nsg
}
$nicVM = New-AzNetworkInterface @nic

## Create a virtual machine configuration for VMs ##
$vmsz = @{
    VMName = "lb-TestVM"
    VMSize = 'Standard_DS1_v2' 
}
$vmos = @{
    ComputerName = "lb-TestVM"
    Credential = $cred
}
$vmimage = @{
    PublisherName = 'MicrosoftWindowsServer'
    Offer = 'WindowsServer'
    Skus = '2019-Datacenter'
    Version = 'latest'    
}
$vmConfig = New-AzVMConfig @vmsz `
    | Set-AzVMOperatingSystem @vmos -Windows `
    | Set-AzVMSourceImage @vmimage `
    | Add-AzVMNetworkInterface -Id $nicVM.Id

## Create the virtual machine for VMs ##
$vm = @{
    ResourceGroupName = $rg.name
    Location = 'westus2'
    VM = $vmConfig
}
New-AzVM @vm

Тестирование подсистемы балансировки нагрузки

1. Войдите на портал Azure.

2. Найдите частный IP-адрес для подсистемы балансировки нагрузки на экране обзора. Выберите все службы в меню слева, выберите все ресурсы и выберите подсистему балансировки нагрузки.

3. Запишите или скопируйте адрес рядом с частным IP-адресом в обзореподсистемы балансировки нагрузки.

4. Выберите Все службы в меню слева, выберите Все ресурсы, затем в списке ресурсов выберите lb-TestVM, расположенный в группе ресурсов load-balancer-ps-rg.

5. На странице Обзор выберите Подключиться и Бастион.

6. Введите имя пользователя и пароль, введенные в процессе создания виртуальной машины.

7. Откройте Internet Explorer на lb-TestVM.

8. Введите IP-адрес с предыдущего шага в адресную строку браузера. Отображается пользовательская страница веб-сервера IIS.

   

Чтобы увидеть, как подсистема балансировки нагрузки распределяет трафик по всем трем виртуальным машинам, вы можете принудительно обновить веб-браузер с тестового компьютера.

Очистка ресурсов

Когда они больше не нужны, можно использовать командлет Remove-AzResourceGroup, чтобы удалить группу ресурсов, балансировщик нагрузки и оставшиеся ресурсы.

Remove-AzResourceGroup -Name $rg.name

Следующие шаги

В этом кратком руководстве:

• вы создали внутреннюю подсистему балансировки нагрузки;

• Подключенные виртуальные машины

• Настроили правило маршрутизации трафика балансировщика нагрузки и проверку работоспособности

• Протестировали подсистему балансировки нагрузки

Чтобы узнать больше об Azure Load Balancer, ознакомьтесь со следующей статьей: