将Web服务从单体架构演进为弹性高可用架构

方案介绍

如果您已经完成数据存储与业务逻辑的分离（无状态化），您可以通过以下步骤快速将单体架构服务迁移到伸缩组实现弹性高可用架构。

1. 部署示例网站（准备实例）。本方案会模拟一个已经完成无状态化的示例Web服务实例，以该实例为例，演示迁移过程。您也可以使用现有实例进行操作。

2. 构建包含业务服务的实例镜像。该镜像之后会作为您集群实例的启动镜像，实例启动时自动启动业务服务。

3. 创建管理服务集群的伸缩组。之后会通过该伸缩组快速复制实例（横向扩展）。

4. 为集群设置统一访问入口。关联负载均衡器实现统一访问的入口。

5. 扩展实例（验证）。快速复制实例（横向扩展），访问负载均衡器以验证集群正常工作。

1. 部署示例网站

首先您需要准备能够代表生产环境的应用实例，用于后续的复制和自动化部署。

本教程为您提供一个示例网站服务，您可以使用该服务体验迁移过程。单击一键部署示例服务完成示例服务的搭建。

该示例网站服务包含一个Web服务软件包及其运行环境和自启动脚本，且该实例已经完成数据存储与业务逻辑的分离，即无状态化。

如果您的业务服务实例已经无状态化，且具备以上条件（软件包、环境、自启动脚本），您也可以使用您的实际业务服务代替该实例进行后续的迁移操作。

示例服务部署说明

如右图所示，在本示例架构的ECS实例中，包含一个连接数据库的Web服务，访问该服务的地址，可以查看当前服务器的IP以及从数据库中查询到的一个字符串。同时，会为该服务设置开机自启动命令，在ECS启动时会自动运行该服务。 该一键部署示例服务功能基于资源编排 ROS（Resource Orchestration Service）实现，使用该功能会在您的阿里云账户下创建一个专有网络（VPC）以及交换机（vSwitch）、一个包含示例服务的ECS实例、云数据库 RDS MySQL版。

部署该实例服务的具体操作步骤如下：

1. 单击一键部署示例服务按钮，进入一键部署页。

2. 根据界面提示，选择地域和可用区。

3. 在实例配置中，选择实例规格并设置实例密码。

   选择最低配置即可，您可以选择共享型实例节省体验成本。不同地域及可用区所支持的实例规格不同，请以界面显示为准。

4. 选择RDS实例规格并设置RDS数据库密码。

5. 确认费用后，单击立即部署按钮，等待创建完成。

   您可以在具体资源页签下查看进度。您需要关注的资源如图所示，从1到5依次为安全组、专有网络VPC、交换机、ECS实例、RDS数据库。

   

6. 在查看输出页签下，找到输出的WebUrl的链接。

   您可以在浏览器多次访问该链接，每次看到的都是相同的IP，证明访问到同一台ECS实例。

   

2. 构建包含业务服务的实例镜像

为确保后续您新扩展的实例中部署有业务服务和设置好的自启动脚本，您需要先以该实例为基础创建自定义镜像，后续创建的实例会以该镜像作为基础镜像，在实例启动时，您的业务服务也随之启动。

1. 进入ECS管理控制台，将地域切换到您在步骤1中准备的实例的地域。

2. 找到步骤1中准备好的ECS实例，在右侧操作列，选择 > 云盘与镜像 > 创建自定义镜像。

   

3. 在弹出的创建自定义镜像对话框中，记录镜像名称，方便后续查找，单击确认按钮，等待镜像创建完成。您可以在ECS控制台左侧导航栏单击实例与镜像 > 镜像查看镜像创建进度。

3. 创建管理服务集群的伸缩组

弹性高可用架构的核心是通过伸缩组管理您的服务集群，您可以通过伸缩组快速复制实例，创建并启用伸缩组具体操作如下：

1. 进入伸缩组管理页。

   1. 登录弹性伸缩控制台。

      如果您是第一次使用弹性伸缩，请根据界面提示开通弹性伸缩的权限。具体操作，请参见服务关联角色。

   2. 在左侧导航栏中，单击伸缩组管理。
   3. 在顶部菜单栏处，选择地域。

2. 创建伸缩组。

   1. 在伸缩组管理页面，单击创建伸缩组按钮进入创建伸缩组页面。

   2. 在页面中完成如下配置。表中未涉及的配置项保持默认即可。

      配置项	说明
      伸缩组名称	根据界面提示输入。本示例伸缩组名称为ess-demo。
      伸缩组类型	选中ECS。
      组内实例配置信息来源	选中选择已有实例。
      选择已有实例	选择在步骤1中准备的ECS实例。
      组内最小实例数	伸缩组中实例数的最小值，当伸缩组实例数低于该值时，会自动触发扩展。本示例最小实例数为0。
      组内最大实例数	伸缩组中实例数的最大值，当伸缩组实例数高于该值时，会自动触发收缩。本示例最大实例数为10。
      专有网络、选择交换机	这两个配置项会根据您选择的ECS实例，自动填充。 重要 建议您创建并选择多个可用区的交换机，避免出现单一可用区实例库存不足导致扩容失败，创建交换机，请参见创建交换机。
      展开高级配置 > 开启期望实例数	选择开启。开启该功能之后，可以通过设置期望实例数自动扩缩容。
      展开高级配置 > 组内期望实例数	输入0即可，表示先创建一个空的伸缩组。
      展开高级配置 > 实例的健康检查	选中实例状态检查和负载均衡健康检查，启用该功能后，系统会根据健康检查的结果，确保伸缩组中的所有实例及其业务服务正常运行。一旦发现服务异常，将及时用新实例替换故障实例。

   3. 单击创建按钮，等待伸缩组创建完成。

3. 修改伸缩配置中的实例镜像。

   在通过选择已有实例创建伸缩组后，会根据ECS的原始镜像创建一个伸缩配置，通过步骤1创建的实例中，原始镜像不包含后续部署好的业务服务软件包。因此需要将步骤2中新创建的镜像覆盖伸缩配置的基础镜像。

   1. 在伸缩组管理页，找到刚刚创建的伸缩组，在右侧操作列下，单击查看详情进入该伸缩组的详情页。

   2. 如图所示，在实例配置来源 > 伸缩配置页签下，单击唯一的伸缩配置操作列下的修改镜像。

      

   3. 在弹出的修改镜像的弹框中，选择自定义镜像，根据界面提示，选择步骤2中创建的镜像。单击确认按钮完成修改。

4. 启用伸缩组。

   在伸缩组管理页，点击右上角的启用按钮，伸缩组开始工作。

4. 为集群设置统一访问入口

当您将实例从1台扩展到多台时，需要为多台实例组成的集群设置统一的访问入口。您需要为伸缩组创建并关联负载均衡器，使用户请求通过负载均衡器自动分摊到集群的各台ECS实例，从而平衡负载，最大化资源利用率。本示例使用应用型负载均衡（ALB）作为负载均衡器，具体操作如下：

5. 开始扩展实例（验证）

在准备好伸缩组并已关联负载均衡器之后，此时可以开始扩展实例，验证集群是否可以正常工作。

1. 触发伸缩组的扩容操作，伸缩组将自动创建实例。

   您可以通过修改伸缩组期望实例数触发扩容操作。具体操作步骤如下：

   1. 在伸缩组管理页，找到刚刚创建的伸缩组，在右侧操作列下，单击查看详情进入该伸缩组的详情页。

   2. 在基本信息页签下，找到实例伸缩概览，单击，在弹出的修改实例伸缩概览弹框中，修改组内期望实例数，从0修改为3（代表集群需要3台ECS实例对外提供服务），单击确认完成修改。

   3. 等待实例创建完成，完成后会在伸缩组下创建3个ECS实例，您可以在实例列表页签下查看实例的创建情况。

2. 访问负载均衡器的地址，验证请求可以负载均衡到新创建的实例。

   1. 进入应用型负载均衡ALB控制台。

   2. 找到步骤4.1中创建的负载均衡器，在DNS名称下，找到访问的网址。

      

   3. 多次访问该网址，可以看到不同的IP地址，证明可以通过负载均衡器访问到不同的服务器。

6. （可选）资源清理

如果您不再需要该集群，您可以通过以下流程清理资源。

1. 释放步骤4.1中创建的负载均衡器。具体操作，请参见释放ALB实例。

2. 删除步骤3中创建的伸缩组。具体操作，请参见删除伸缩组。

3. 删除步骤4.2中创建的后端服务器组。具体操作，请参见删除服务器组。

4. 删除步骤2中构建的自定义镜像。具体操作，请参见删除自定义镜像。

5. 删除您在步骤3和步骤4.1中创建的交换机（vSwitch），具体操作，请参见删除专有网络、删除交换机。

6. 清理步骤1中部署的示例服务。如果您部署了步骤1中的示例服务，您可以删除其创建的资源栈，在删除资源栈时，选择删除方式为释放资源，即可完成示例服务的资源清理。具体操作，请参见删除资源栈。

用于生产环境之前

为了确保该弹性高可用方案在生产环境中稳定运行，建议您在用于生产环境前，完成以下操作：

• 完善伸缩组配置

  • 实现多可用区容灾：您可以为伸缩组配置多个可用区的交换机，并设置均衡分布策略，这样伸缩组可以在多个可用区创建实例，并将业务服务实例均衡分布在各个可用区，提升集群的扩容成功率和容灾能力。具体操作，请参见扩缩容策略。

  • 选择多个实例规格提高扩容成功率：单一实例规格在库存不足时也会出现扩容失败的现象，您可以选择多个实例规格创建实例，以提高扩容成功率。具体操作，请参见创建伸缩配置（ECS实例）。

• 充分测试

  如果将该弹性高可用方案应用于生产环境，建议您在集群搭建完成后，进行测试工作，确保您的服务复制为多个时不会出现问题，同时也可以对集群进行压测，来预估您的资源需求。

使用域名作为集群访问入口

使用伸缩组的弹性伸缩功能

• 设计伸缩方案：本教程不涉及自动伸缩方案的设计，后续您可以为伸缩组设置自动伸缩方案优化成本，如何设计伸缩方案，请参见支持的伸缩方案。

• 进阶功能需求：如果您有更多伸缩组的进阶功能需求，比如提高扩容成功率、进一步降低成本等，请参见进阶需求。