G行作為金融行業數字化轉型的探索者與實踐者，提出“123+N”的數字化特色發展體系，即一個智慧大腦，兩大技術平臺——云計算平臺和大數據平臺，三項服務能力——移動化、開放化、生態化服務能力，N個數字化名品——數據挖掘模型體系、隨心貸、專屬客服、手機銀行等。根據數字化發展戰略要求，傳統數據中心的應用系統要逐步遷移到云平臺，實現服務云化，滿足業務需求的快速迭代，同時云平臺可提供快速便捷的資源交付和資源擴容能力，提升資源利用率，達到降本增效的目標。
針對應用上云，G行制定了相關的上云策略，強調優先容器化部署，對于無法容器化改造的產品組件可通過虛擬機或裸金屬方式上云，以多種部署形式滿足應用上云要求。針對傳統環境和云上應用，所使用的業務流量負載方式是不同的，傳統環境主要使用硬件F5負載均衡，優點是性能好、功能強大，缺點是成本高、擴展性差、不符合信創要求。云環境使用云平臺提供的服務組件彈性負載均衡服務，優點是成本低、擴展性好、符合信創要求，缺點是相比硬件負載均衡性能略有下降。上期文章介紹了負載均衡服務的關鍵技術，本期重點介紹下負載均衡服務在G行的實踐。
G行彈性負載均衡實踐
G行在應用上云過程中，通過制定上云模型以規范上云部署架構。上云模型主要分為虛擬機架構上云、容器化上云、裸金屬上云以及多種形式的混合上云部署模型。在這些模型中，彈性負載均衡主要提供流量負載能力，主要運用在虛擬機應用和容器應用中。
圖1 G行虛擬機上云與容器化上云的負載均衡示意
虛擬機應用彈性負載均衡服務能力實踐
為滿足同城多活要求，應用服務在邏輯上三個數據中心部署（分別為AZ1、AZ2、AZ3）。其中數據層部署跨三中心的DB和Redis服務實例，對三中心的應用服務層提供統一的數據庫服務和緩存服務。數據庫服務主要用于結構化數據的永久保存，緩存服務主要用于會話保持數據的存儲和其他緩存使用場景，實現應用無狀態。
應用層在每個數據中心部署對應的前端Web應用和后端App服務。其中Web和App服務均以負載均衡架構部署，通過前端的負載均衡ELB將請求流量轉發到對應的后端服務節點，提升負載能力的同時保障系統的高可用設計，并且可根據服務的容量需求進行動態擴縮容。負載均衡通過TCP和HTTP兩種健康檢查方式對后端負載的存活狀態進行探查，實現故障節點自動隔離能力和故障自愈恢復能力。
在應用訪問層設計方面，全棧云為三層網絡架構，每個數據中心使用一個ELB地址作為該數據中心的應用入口，外部請求通過DNS服務配置的域名解析策略將流量轉發到三個數據中心Web服務前端的ELB地址，然后ELB將請求轉發到對應的Web服務，再經App服務前端的ELB負載到App服務，最終到數據庫服務。
由于上述架構在三個數據中心使用了三個ELB作為應用入口地址，無法像傳統環境一樣，使用統一一個負載均衡實例作為入口地址，利用負載均衡的會話保持功能實現會話保持，因此需要通過應用層將會話信息Session保存在Redis服務中。外部請求再次進入系統后，讀取Session信息獲取會話信息，而無需關注實際請求是哪一個服務節點，對應用來說是透明的，從而實現全棧應用的會話保持能力。
圖2 G行虛擬機應用彈性負載均衡服務架構示意
容器應用彈性負載均衡服務能力實踐
容器部署應用以前后端分離單體應用為例，應用請求依舊通過DNS服務將請求轉發到Web服務對應的ELB地址，然后Web服務通過訪問App服務的Service將流量轉發到實際App服務Pod上，最后訪問到數據庫服務。
在該應用架構中主要有兩點需要特別說明。第一，負載均衡ELB作為容器應用對外暴露端口的固定地址，三中心架構通過DNS域名將地址解析到三中心的ELB地址，ELB地址通過在k8s集群創建Loadbalance服務，將應用服務對外暴露。第二，在k8s集群內部，服務與服務之間通過Service服務訪問，嚴禁使用ELB的Loadbalance服務。該應用Web服務訪問App服務，屬于集群內部訪問，Web服務應該通過Service服務訪問App，此時的Service服務在k8s內部類似起到負載均衡器的作用。
關于App的Service服務，此處的負載均衡器理論上也可以通過彈性負載均衡ELB暴露固定地址，訪問鏈路由DNS-->ELB-->WebPod-->Service-->AppPod-->EverDB演變為DNS-->ELB-->WebPod-->ELB-->AppPod-->EverDB。雖然訪問沒有問題，但增大了ELB實例的服務開銷，同時本身內部服務訪問的容器網絡流量轉變為容器網絡和ELB網絡的交叉流量，降低了服務之間的訪問效率，并且增加網絡鏈路的復雜度。
圖3 G行容器應用彈性負載均衡服務架構示意
總結
全棧云應用通過負載均衡ELB將負載流量轉發給后端的多個虛擬機或者容器應用，通過TCP和HTTP兩種健康檢查方式對后端負載的存活狀態進行探查。TCP健康檢查只探測對應的應用端口是否存在，配置簡單，響應較快。HTTP檢查可以根據提供的端口和URL路徑準確判斷應用的健康狀態，檢查準確性高，覆蓋面更全，具體使用方式根據業務場景進行配置。針對流量轉發算法，一般負載均衡設備后端的負載節點配置相同，可采用輪詢算法進行負載流量轉發。
針對不同的上云部署方式，虛擬機類應用，彈性負載均衡無特殊要求；而容器類應用，彈性負載均衡ELB只能用于需要對外暴露服務端口的服務，通過創建Loadbalance服務將ELB和容器Pod關聯，而內部服務訪問統一使用Service服務。
