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    Server Load Balancer：通過ALB串連優雅中斷實現業務平穩下線

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    Server Load Balancer：通過ALB串連優雅中斷實現業務平穩下線

    更新時間：Sep 12, 2024

    當您移除某個後端伺服器或者後端伺服器健全狀態檢查異常時，該後端伺服器已建立的串連不會立即中斷，用戶端訪問時仍持續有請求轉寄至這些後端伺服器。此時會導致後端伺服器的業務長期無法下線或出現請求錯誤。為了避免該問題，您可以使用ALB的串連優雅中斷功能，當移除後端伺服器或健全狀態檢查異常時，該後端伺服器現有串連在一定時間內正常傳輸，到達停機時間後主動中斷連線，保障業務平穩下線。

    應用情境

    串連優雅中斷功能在以下兩種情境下使用。

    • 移除後端伺服器：移除後端伺服器前應設定較長的串連優雅中斷逾時時間，以便最大程度將串連中的請求處理完成。

    • 健全狀態檢查異常：健全狀態檢查異常應設定較短的逾時時間，以便儘快終止錯誤串連，避免使用者發起請求後才收到串連異常。

    由於以上兩種情境共用串連優雅中斷功能，您需要根據具體業務需求設定合適的優雅中斷逾時時間。

    情境一：移除後端伺服器

    本文以下圖情境為例進行說明。當移除後端伺服器ECS01，ALB停止將請求發送到正在移除的後端伺服器ECS01，此時ECS01隻處理串連中的請求，不接收新的請求。

    • 關閉串連優雅中斷功能，ECS01將在處理完串連中的所有請求後關閉會話。

    • 開啟串連優雅中斷功能並設定中斷逾時時間：

      • 如果移除的後端伺服器ECS01有進行中的請求，ALB會在設定的優雅中斷逾時時間到達時關閉ECS01上的存量串連會話。

      • 如果移除的後端伺服器ECS01中沒有進行中的請求且沒有活躍串連，ALB將立即完成移除過程，無需等待串連優雅中斷逾時時間。

      • 如果移除的後端伺服器ECS01有正在發送的請求，對應的串連在移除過程結束時被終止，用戶端將收到500錯誤響應（例如，設定的優雅中斷逾時時間為15秒，但ECS01的請求處理時間為30秒，實際ECS01還未發送完響應之前就會被中斷，此時用戶端會收到500錯誤響應）。

      說明

      移除後端伺服器ECS01後再次新增ECS01，不會影響移除ECS01後已經開始優雅中斷計時的存量串連會話。在存量串連會話關閉前ECS01的狀態不會改變（即只處理串連中的請求，不接收新請求）。同時ALB會在設定的優雅中斷逾時時間到達時，關閉ECS01上的存量串連會話。

    移除後端伺服器ECS01，開啟串連優雅中斷功能並設定逾時時間後，ECS01的狀態流程如下圖所示：

    情境二：健全狀態檢查異常

    後端伺服器ECS01健全狀態檢查異常時，ALB停止將請求發送到ECS01。此時ECS01的狀態只處理串連中的請求，不接收新請求。

    • 關閉串連優雅中斷功能時，ECS01會一直處於該狀態，直到健全狀態檢查成功後ECS01才會接收新請求。

    • 開啟串連優雅中斷並設定優雅中斷逾時時間：

      • ALB會在串連優雅中斷逾時時間到達時，關閉ECS01上的存量串連會話。

      • 如果發生了後端伺服器組更新行為（例如更改ECS01的配置），ECS01的串連狀態不會改變，即只處理串連中的請求，不接收新請求。即使更新後對應ECS01的健全狀態檢查成功，ALB仍舊會在串連優雅中斷逾時時間到達時，關閉ECS01上的存量串連會話。

      說明

      • 當ALB在串連優雅中斷逾時時間到達時，關閉ECS01上的存量串連會話，此時若健全狀態檢查正常，ECS01可以正常接收新請求。若健全狀態檢查異常，ECS01將不會接收新請求。

      • 配置更新過程中導致健全狀態檢查異常，不會觸發串連優雅中斷。系統只會對檢測到後端伺服器業務故障導致的健全狀態檢查異常，啟動串連優雅中斷。

      後端伺服器ECS01健全狀態檢查異常時，ECS01的狀態流程如下圖所示：

    您可以根據實際的業務情境配置串連優雅中斷。本文以情境一：移除後端伺服器為例，通過中斷WebSocket會話和HTTP會話進行配置說明。

    注意事項

    • 僅標準版和WAF增強版的ALB執行個體支援串連優雅中斷，基礎版ALB執行個體不支援。

    • Function Compute類型的伺服器組不支援串連優雅中斷。

    • 您可以在使用WebSocket協議時，開啟串連優雅中斷功能。若您僅在HTTP情境下使用，因HTTP請求有逾時和請求個數限制，建議您設定的串連優雅中斷逾時時間大於ALB的串連請求逾時時間（ALB預設設定的優雅中斷逾時時間，已大於串連請求逾時時間），以防HTTP請求異常關閉。關於如何設定串連請求逾時時間，請參見添加HTTP監聽。

    前提條件

    • 您已建立標準版或WAF增強版ALB執行個體並為該ALB執行個體建立伺服器類型的伺服器組。本文以標準版ALB執行個體為例進行配置說明。具體操作，請參見建立應用型負載平衡和建立和管理伺服器組。

    • 您已為該ALB執行個體配置HTTP監聽且設定監聽連接埠為80，該監聽已關聯伺服器組。具體操作，請參見添加HTTP監聽。

    • 您已建立後端伺服器ECS01和ECS02執行個體。具體操作，請參見自訂購買執行個體。

    • 您已在伺服器組中添加ECS02執行個體，且登入用戶端可以訪問伺服器端ECS02中的服務。具體操作，請參見ALB快速實現IPv4服務的負載平衡和ALB快速實現IPv6服務的負載平衡。

      說明

      • 本文的用戶端以Alibaba Cloud Linux 3.2104 64位作業系統為例，請確保您用戶端的作業系統和後端伺服器ECS01均安裝了Python。如果您的作業系統未安裝Python，請參考Python官網進行安裝。本文以Python3.x為例進行配置說明。

      • 本文的後端伺服器ECS02為業務正常啟動並執行伺服器，如果您已有該後端伺服器，則無需建立。

    配置步驟

    開啟串連優雅中斷並設定中斷逾時時間後，本文通過示範中斷WebSocket會話和HTTP會話，來展現ALB在不同優雅中斷狀態下對請求的處理效果。

    WebSocket會話中斷效果

    步驟一：開啟串連優雅中斷

    本文前提條件中已建立過伺服器組，本步驟僅以編輯服務器組並開啟串連優雅中斷為例進行配置說明。如果您未建立伺服器組，您也可以在建立伺服器組時開啟串連優雅中斷功能。

    1. 登入應用型負載平衡ALB控制台。

    2. 在頂部功能表列，選擇後端伺服器組所屬的地區。

    3. 在左側導覽列，選擇應用型負載平衡ALB > 伺服器組。

    4. 在伺服器組頁面，找到目標伺服器組，單擊伺服器組ID。

    5. 在詳細資料的基本資料地區，單擊編輯基本資料。

    6. 在編輯基本資料對話方塊，單擊進階配置，然後開啟串連優雅中斷。

    7. 設定串連優雅中斷逾時時間為300秒，然後單擊儲存。

    步驟二：結果驗證

    登入伺服器端進行配置

    1. 遠程登入ECS01執行個體，具體操作，請參見ECS遠端連線方式概述。

    2. 執行以下命令建立一個WebSocket檔案夾並進入WebSocket目錄。

      mkdir WebSocket
cd WebSocket

    3. 執行以下命令安裝相關依賴包。

      pip install tornado
pip install websocket-client

    4. 執行以下命令，編輯server.py設定檔。

      vim server.py

      1. 按i鍵切換至編輯模式，配置以下參數以啟動一個WebSocket服務。

        #!/usr/bin/env python3
# encoding=utf-8

import tornado.websocket
import tornado.ioloop
import tornado.web
from datetime import datetime


# WebSocket處理常式
class WebSocketHandler(tornado.websocket.WebSocketHandler):
    def open(self):
        current_time = datetime.now()
        formatted_time = current_time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
        print("時間：", formatted_time, "WebSocket串連已開啟")

    def on_message(self, message):
        current_time = datetime.now()
        formatted_time = current_time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
        print("時間：", formatted_time, "接收到訊息：", message)
        self.write_message("伺服器收到了你的訊息：" + message)

    def on_close(self):
        current_time = datetime.now()
        formatted_time = current_time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
        print("時間：", formatted_time, "WebSocket串連已關閉")

# 路由
application = tornado.web.Application([
    (r"/websocket", WebSocketHandler),
])

if __name__ == "__main__":
    print("WebSocket Server Start on 8080 ...")
    application.listen(8080)
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

      2. 修改完成後，按下Esc鍵，輸入:wq並斷行符號以儲存並關閉設定檔。

    5. 進入server.py所在的目錄，執行以下命令，啟動WebSocket服務。

      python3 server.py

      當收到以下回複資訊時，表示 WebSocket後端服務已開啟。

      Websocket Server Start on 8080 ...

    添加後端伺服器ECS01到伺服器組

    1. 登入應用型負載平衡ALB控制台。

    2. 在頂部功能表列，選擇後端伺服器組所屬的地區。

    3. 在左側導覽列，選擇應用型負載平衡ALB > 伺服器組。

    4. 在伺服器組頁面，找到目標伺服器組，然後在操作列單擊編輯後端伺服器。

    5. 在後端伺服器頁簽，單擊添加後端伺服器，然後在添加後端伺服器面板選擇ECS01並單擊下一步。

    6. 在配置連接埠和權重設定精靈中，勾選ECS01執行個體並設定連接埠為8080，然後單擊確定。

    登入用戶端進行配置

    1. 登入用戶端，開啟命令列視窗。執行以下命令建立一個WebSocket檔案夾並進入WebSocket目錄。

      mkdir WebSocket
cd WebSocket

    2. 執行以下命令安裝相關依賴包。

      pip install websocket-client

    3. 執行以下命令，編輯client.py檔案。

      vim client.py

      1. 按i鍵切換至編輯模式，配置以下參數啟動一個WebSocket Client訪問服務。

        #!/usr/bin/env python3
# encoding=utf-8

import websocket
import time
from datetime import datetime

def on_message(ws, message):
    print("接收到伺服器的訊息：", message)

if __name__ == "__main__":
    ws = websocket.WebSocket()
    ws.connect("ws://<ALB網域名稱>:80/websocket") # ALB網域名稱請根據實際情況配置
    print("WebSocket串連已開啟")
    try:
        while True:
            current_time = datetime.now()
            formatted_time = current_time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
            print("發送時間：", formatted_time)
            ws.send("Hello, Server!")
            result = ws.recv()
            on_message(ws, result)
            time.sleep(1)
    except Exception:
        print("WebSocket串連已關閉")

      2. 修改完成後，按下Esc鍵，輸入:wq並斷行符號以儲存並關閉設定檔。

    4. 進入client.py所在的目錄，執行以下命令，訪問ECS01伺服器端。

      python3 client.py

      當收到以下回複資訊時，表示訪問成功。

      WebSocket串連已開啟
發送時間： 2024-04-28 17:00:53
接收到伺服器的訊息： 伺服器收到了你的訊息：Hello, Server!
發送時間： 2024-04-28 17:00:54
接收到伺服器的訊息： 伺服器收到了你的訊息：Hello, Server!

      此時ECS01伺服器端輸出以下回複資訊。

      WebSocket Server Start on 8080 ...
時間： 2024-04-28 17:00:53 WebSocket串連已開啟
時間： 2024-04-28 17:00:53 接收到訊息： Hello, Server!
時間： 2024-04-28 17:00:54 接收到訊息： Hello, Server!

    移除後端伺服器

    重要

    需要先設定優雅中斷逾時時間，再移除後端伺服器。

    1. 登入應用型負載平衡ALB控制台。

    2. 在頂部功能表列，選擇後端伺服器組所屬的地區。

    3. 在左側導覽列，選擇應用型負載平衡ALB > 伺服器組。

    4. 找到目標伺服器組，單擊伺服器組ID。

    5. 單擊後端伺服器頁簽，找到目標後端伺服器ECS01，然後在操作列單擊移除。

    6. 在移除伺服器對話方塊中，單擊確定。

    等待串連優雅中斷

    本文設定的優雅中斷逾時時間為300秒，因此通過測試結果可以看到ALB會在移除ECS01後約300秒終止會話。

    說明

    測試結果中ECS01服務端WebSocket串連開啟到關閉的時間差為330秒，優雅中斷逾時時間為移除後端伺服器ECS01至WebSocket串連關閉的時間，約為300秒。

    • 用戶端輸出以下回複資訊。

      發送時間： 2024-04-28 17:06:23
接收到伺服器的訊息： 伺服器收到了你的訊息：Hello, Server!
發送時間： 2024-04-28 17:06:24
WebSocket串連已關閉

    • ECS01服務端執行個體輸出以下回複資訊。

      時間： 2024-04-28 17:06:22 接收到訊息： Hello, Server!
時間： 2024-04-28 17:06:23 接收到訊息： Hello, Server!
時間： 2024-04-28 17:06:23 WebSocket串連已關閉

    HTTP會話中斷效果

    HTTP情境下優雅中斷逾時時間、串連請求逾時時間以及後端伺服器處理時間長度設定的不同，用戶端收到的響應不同。

    • 若優雅中斷逾時時間<後端伺服器處理時間長度，則ECS01還未發送完響應之前就會被中斷，此時用戶端會收到500錯誤響應。

    • 若後端伺服器處理時間長度>串連請求逾時時間，則ECS01會響應逾時，此時用戶端會收到504錯誤響應。

    本文以優雅中斷逾時時間為15秒，後端伺服器處理時間長度為30秒進行配置說明。在此情境下，ECS01在未發送完響應之前會被中斷，用戶端會收到500錯誤響應。

    說明

    • 本文通過步驟二設定串連請求逾時時間為60秒（預設值），已大於後端伺服器處理時間長度（30秒），因此不會返回504錯誤響應，而會因為優雅中斷逾時時間（15秒）小於後端伺服器處理時間長度（30秒）返回500錯誤響應。

    • 本文通過設定Python代碼裡的time.sleep函數，類比後端伺服器處理時間長度。

    步驟一：開啟串連優雅中斷

    本文前提條件中已建立過伺服器組，本步驟僅以編輯服務器組並開啟串連優雅中斷為例進行配置說明。如果您未建立伺服器組，您也可以在建立伺服器組時開啟串連優雅中斷功能。

    1. 登入應用型負載平衡ALB控制台。

    2. 在頂部功能表列，選擇後端伺服器組所屬的地區。

    3. 在左側導覽列，選擇應用型負載平衡ALB > 伺服器組。

    4. 在伺服器組頁面，找到目標伺服器組，單擊伺服器組ID。

    5. 在詳細資料的基本資料地區，單擊編輯基本資料。

    6. 在編輯基本資料對話方塊，單擊進階配置，然後開啟串連優雅中斷。

    7. 設定串連優雅中斷逾時時間為15秒，然後單擊儲存。

    步驟二：設定ALB串連請求逾時時間

    1. 登入應用型負載平衡ALB控制台。

    2. 在頂部功能表列，選擇ALB執行個體所屬的地區。

    3. 在ALB執行個體頁面，找到目標ALB執行個體，單擊執行個體ID。

    4. 單擊監聽頁簽，找到目標HTTP監聽，然後單擊監聽執行個體ID。

    5. 在監聽基本資料地區，單擊編輯監聽。

    6. 在編輯監聽對話方塊，單擊進階配置後的修改。

    7. 修改串連請求逾時時間為60秒（預設值），然後單擊儲存。

    步驟三：結果驗證

    登入伺服器端進行配置

    1. 遠程登入ECS01執行個體，具體操作，請參見ECS遠端連線方式概述。

    2. 執行以下命令建立一個HTTP檔案夾並進入HTTP目錄。

      mkdir http
cd http

    3. 執行以下命令編輯http_server.py設定檔。

      vim http_server.py

      1. 按i鍵切換至編輯模式，配置以下參數啟動一個http server服務。

        #!/usr/bin/env python3
# encoding=utf-8

from http.server import SimpleHTTPRequestHandler, HTTPServer
from datetime import datetime
import time

class DelayedHTTPRequestHandler(SimpleHTTPRequestHandler):
    def do_GET(self):
        current_time = datetime.now()
        formatted_time = current_time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
        print("時間：", formatted_time, "收到GET請求，延遲30秒響應....")
        time.sleep(30) # 設定time.sleep函數，類比後端伺服器處理時間長度
        SimpleHTTPRequestHandler.do_GET(self)

PORT = 8080
server = HTTPServer(("", PORT), DelayedHTTPRequestHandler)
print(f"Serving HTTP on 0.0.0.0 port {PORT} (http://0.0.0.0:{PORT}/) ...")
server.serve_forever()

      2. 修改完成後，按下Esc鍵，輸入:wq並斷行符號以儲存並關閉設定檔。

    4. 進入http_server.py所在的目錄，執行以下命令，啟動http server服務。

      python3 http_server.py

      當收到以下回複資訊時，表示http server後端服務已開啟。

      Serving HTTP on 0.0.0.0 port 8080 (http://0.0.0.0:8080/) ...

    添加後端伺服器ECS01到伺服器組

    1. 登入應用型負載平衡ALB控制台。

    2. 在頂部功能表列，選擇後端伺服器組所屬的地區。

    3. 在伺服器組頁面，找到目標伺服器組，然後在操作列單擊編輯後端伺服器。

    4. 在後端伺服器頁簽，單擊添加後端伺服器，然後在添加後端伺服器面板選擇ECS01並單擊下一步。

    5. 在配置連接埠和權重設定精靈中，勾選ECS01執行個體並設定連接埠為8080，然後單擊確定。

    登入用戶端進行配置

    1. 登入用戶端，開啟命令列視窗。執行以下命令訪問後端伺服器ECS01。

      curl http://<ALB網域名稱>:80/ -v

      當收到以下回複資訊時，表示ALB可以訪問後端服務。

      * About to connect() to alb-nssnq5a********.cn-guangzhou.alb.aliyuncs.com port 80 (#0)
*   Trying 10.X.X.225...
* Connected to alb-nssnq5a********.cn-guangzhou.alb.aliyuncs.com (10.X.X.225) port 80 (#0)
> GET / HTTP/1.1
> User-Agent: curl/7.29.0
> Host: alb-nssnq5a********.cn-guangzhou.alb.aliyuncs.com
> Accept: */*

      此時服務端收到如下回複資訊。

      Serving HTTP on 0.0.0.0 port 8080 (http://0.0.0.0:8080/) ...
時間：2024-02-07 13:57:33 收到Get請求，延遲30秒響應....

    移除後端伺服器

    重要

    需要先設定優雅中斷逾時時間，再移除後端伺服器。

    1. 登入應用型負載平衡ALB控制台。

    2. 在頂部功能表列，選擇後端伺服器組所屬的地區。

    3. 在左側導覽列，選擇應用型負載平衡ALB > 伺服器組。

    4. 找到目標伺服器組，單擊伺服器組ID。

    5. 單擊後端伺服器頁簽，找到目標後端伺服器ECS01，然後在操作列單擊移除。

    6. 在移除伺服器對話方塊中，單擊確定。

    等待串連優雅中斷

    通過測試結果可以看出，當ALB設定的優雅中斷逾時時間<後端伺服器處理時間長度時，用戶端會收到500錯誤響應。

    * About to connect() to alb-nssnq5a********.cn-guangzhou.alb.aliyuncs.com port 80 (#0)
*   Trying 10.X.X.224...
* Connected to alb-nssnq5a********.cn-guangzhou.alb.aliyuncs.com (10.1.0.224) port 80 (#0)
> GET / HTTP/1.1
> User-Agent: curl/7.29.0
> Host: alb-nssnq5a********.cn-guangzhou.alb.aliyuncs.com
> Accept: */*
> 
< HTTP/1.1 500 Internal Server Error
< Date: Wed, 07 Feb 2024 06:02:24 GMT
< Content-Type: text/html
< Content-Length: 186
< Connection: close
< Via: HTTP/1.1 SLB.87
< 
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<head><title>500 Internal Server Error</title></head>
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<center><h1>500 Internal Server Error</h1></center>
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* Closing connection 0

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