--- 本文所述僅針對IIS7.0或更高版本
--- 本文中提到的ServerFarm、WebFarm、web農場都是指WFF
一、IIS簡介
IIS( Internet Information Services),微軟官方Windows平臺上面web容器服務,支持http協議和ftp協議,類似于Linux上面的Apache,
IIS和Windows作業系統系結在一起,安裝了windows作業系統也就安裝了iis;iis生態高度模塊化,本身僅支持部署靜態網站,安裝相應的拓展程式和補丁包可以拓展iis提供的服務范疇,例如安裝aspnet_regiis.exe,即可在IIS中部署asp.net應用程式,iis常用于部署基于DotNet平臺和php開發的web程式,
二、負載均衡簡介
負載均衡是一種web服務器部署架構,主要為了達到水平擴展服務器和解決服務器單點故障的問題,
三、IIS中負載均衡解決方案-WFF(WebFarmFramework)
1:web農場簡介
WFF是IIS的一個拓展程式,是IIS中負載均衡的解決方案,能夠幫助我們輕松實作Web網站的高性能、高可用性,用來在Web服務器群上提供和管理系統,從而使得集群的軟體組件安裝和配置成為可能,另外它還支持對ASP.NET應用的自動配置,可以通過配置來更新群里面的服務器,另外,也可以做反向代理服務器,
2:web農場提供的功能
內容同步:包括應用的同步和平臺的同步,應用同步是指在集群內部同步應用程式部署包和組態檔等;平臺同步是指在集群中同步web應用程式運行的環境和平臺提供的支持組件,保證各個服務器中應用程式的運行環境是一致的, 比如:.NET 4.0 Runtime、PHP、ASP.NET MVC等
負載均衡,Web Farm內部有多個Web服務器,請求過來以后,會真正的被哪臺服務器處理?這需要用到WFF的負載均衡策略,WFF 默認提供了幾種策略,WeightedRoundRobin、ServerVariableHash(服務器變數)、QueryStringHash、RequestHash,根據這些策略,可以實作請求的分配
監控和管理,WFF允許查看當前Web Farm內服務器的運行狀況,包括:Web 服務器是否健康、接受了多少請求、每臺服務器的總流量是多少,同時還能測驗某臺服務器是否處于運行狀態,另外還允許我們暫時停用某臺服務器,請求就不會路由到停用的服務器,
快取,對于部分變化不大的內容,可以采用快取的方式,快取有兩種,記憶體快取和磁盤快取,快取可以降低網路內部的流量,提高回應速度,嚴格來說,以上這些功能不是依靠WFF一個工具實作的,而是以WFF為中心的一系列工具實作的,其中包括:Microsoft Web Farm Framework (WFF) 、Web Deployment Tools(WDT)、URL Rewrite、Application Request Route(ARR)、External Cache等小工具,這些工具可以集成在Web Farm中配合作業,也可以單獨安裝使用,工具多了點兒,不過安裝起來不算太麻煩,使用WPI(WebPlatformInstaller)安裝WFF的時候會一并安裝相關插件,
3:常見問題
WFF依賴什么?
IIS7.0或更高; Microsoft Web Platform Installer,Microsoft Web Deploy
WFF是否必須使用ARR(application request routing)來實作負載均衡?
不是的,WFF僅提供集群管理,負載均衡等作業,無法監聽客戶端請求,
4:搭建WFF
1:WFF整體架構
客戶端請求由ControllerServer接收,接收之后會分發給web農場中的SecondaryServers,
ControllerServer、SecondaryServer服務器需要有相同的體系結構, 如果主服務器是32位計算機,則每個輔助服務器也必須是32位計算機,如果主服務器是64位計算機,則輔助服務器也必須是64位, ControllerServer、SecondaryServer服務器需要具有相同的作業系統和Service Pack
2:防火墻設定
為了使Web Farm Framework組件與服務器場中的服務器通信,必須允許以下程式和功能通過防火墻進行通信:
* 核心網路
* 遠程管理
3:安裝相關IIS拓展
* 安裝方式一,單個組件安裝(不推薦)
* 安裝方式二,使用WPI(WebPlatformInstaller)進行安裝(推薦),此方式,會一并安裝所需全部依賴插件
下載并安裝WPI,地址 https://www.microsoft.com/web/downloads/platform.aspx安裝成功之后有兩種打開方式,通過Windows應用程式的快捷方式;重啟IIS(或重啟計算機之后)在IIS中有一個圖示,
選擇產品選項卡,然后選擇服務器,
找到Web Farm Framework 2.0,然后單擊“添加”,
點擊安裝,
4:創建ServerFarm
打開IIS管理器,然后在“ 連接”窗格中展開節點,右鍵單擊“ 服務器場”,然后單擊“ 創建服務器場”,將啟動“ 創建服務器場”向導,
輸入web農場的名字,點擊下一步,進行SecondaryServer服務器的配置,如下圖,需要按照圖中先后順序配置服務器ip或者域名(ServerAddress可填寫局域網ip地址,公網ip地址,域名),以及請求埠,注意,若輸入ip之后直接點擊“添加”,再去修改埠是無法保存成功的,埠任然是默認的80埠,另外SecondaryServer只可以添加和移除,無法修改,所以若添加服務器的時候埠填寫錯誤了,只能先洗掉掉,再次重新添加,
此時,172.18.6.81這個機器就已經添加進來了,配置的http埠為8001,我們點擊“確定”,
在添加完所有的機器之后,ServerFarm中的機器串列如下,至此WebFarm集群已經配置完成,
四、配置webFarm訪問路由--ARR(ApplicationRequestRouting),
當前webFarm已經配置成功,多個機器已經組成了集群,但是現在客戶端的請求還無法到達SecondaryServers,因為缺少請求的路由, 可以簡單的理解為,WebFarm負責提供服務,ARR負責將流量引入到WebFarm,
1:ARR簡介
ARR是IIS 的一個插件,可以攔截所有訪問IIS的http請求,并基于HttpHeader和ServerVariables對請求的下一步去處做出決定,
2:安裝ARR
*IIS插件的安裝,推薦使用WPI
在使用WPI安裝ARR的程序中,會附帶安裝url重寫模塊(URLRewriteModule)(若當前IIS未安裝url重寫),url重寫模塊也是IIS的一個插件,可以單獨使用,例如用作http請求轉發到https,這里是和ARR配合使用,作為ARR的一個核心模塊,url重寫模塊識別客戶端請求頭資訊或者是ARR提供的服務器變數,結合通配符和正則運算式將請求按照一定的規則分發到WebFarm,
五:為站點配置負載均衡
1:準備三臺機器
5.1.1、172.18.8.88:作為ControllerServer,并在此機器上面安裝WFF和ARR,在IIS中新建一個站點Leading,
站點部署包:
此站點為一個靜態網站,部署包中僅一個html檔案,
設定此站點的應用程式池
*.NET_CLR版本為:無托管代碼,創建leading的目的是分發訪問此站點的流量,此站點并不提供服務,所以無需程式安裝包,也無需啟用任何的isapi擴展,
*回收-固定時間間隔:設定為0,即永遠不會回收,此項設定是為了讓leading時刻保持活躍狀態,一直穩定的運行,鑒于此站點是一個靜態站點,個人覺得沒有必要對此處的默認設定做更改,但是官方網站是這樣建議的,官網說明: https://docs.microsoft.com/zh-cn/iis/extensions/installing-application-request-routing-arr/install-application-request-routing
*行程模型-閑置超時:設定為0.即永遠不閑置,目的:同上,
嘗試訪問leading
5.1.2、172.18.6.81:作為SecondaryServer,此機器上面不需要安裝WFF和ARR,在IIS中新建一個站點SecondaryServer81,此站點部署包為一個ASP.NET MVC開發的網站,
站點部署包為:
部署包的根目錄有一個check.txt的檔案,里面的內容為:
此站點應用程式池按照常規ASP.NET MVC站點設定,嘗試訪問此站點,
網站可以正常打開,并且172.18.8.88機器也可以訪問到此網站的內容,注意到首頁頂部有一個標識,指代此網站是部署在172.18.6.81這臺機器上面,
5.1.2、172.18.3.249:作為SecondaryServer,此機器上面不需要安裝WFF和ARR,在IIS中新建一個站點SecondaryServer249,此站點部署包為一個ASP.NET MVC開發的網站,
部署包和172.18.6.81上面的一樣,只不過首頁頂部的標識改成了172.18.3.249,嘗試訪問:
5.2、為兩個SecondaryServer網站配置session服務器,
5.2.1:為什么要做這一步
在負載均衡的環境中,用戶的請求會分流到不同的服務器,session資訊需要集中存盤,避免回話丟失需要用戶重新登錄的問題,若站點不是使用sessin來保存用戶會話,可以跳過此步驟,
5.2.2:設定session服務器
在172.18.8.88機器(也可以是另外的其他機器)上面開啟Asp.NetStateServicee,這是一個windows服務,隨DotNetFramework一起安裝的,此服務的功能就是管理sessin會話,
Asp.NetStateServicee此服務默認作業埠是42424,若開啟了防火墻,需要配置此埠的出站規則,若未開啟防火墻,不予理會,
要讓其他機器可以訪問到172.18.8.88上面的Asp.NetStateServicee服務,還需要修改注冊表來提供相應的支持,
打開注冊表:HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\aspnet_state\Parameters
AllowRemoteConnection需要設定為1
Port可以根據需要自行修改,這里保持默認,
5.2.3:修改兩個SecondaryServer站點的組態檔,配置session服務器地址,
5.2.4:需要注意的地方
修改兩個SecondaryServer服務器IIS中站點的編號,他們的編號必須一致,狀態服務器是使用IIS中的站點編號和Cookie中的SessionId來確定session請求的唯一性,若SecondaryServer站點的IIS編號不一致會出現會話狀態丟失的問題,如下圖,箭頭指向的“22”就是IIS網站編號,是IIS為每一個網站分配的一個唯一id,
5.3、在172.18.8.88上面配置流量分發規則
5.3.1:設定url重寫規則,所有訪問172.18.8.88的請求都轉發到WebFarm中,
打開IIS,在左邊連接窗格中,選中根目錄,點擊右邊的url重寫,
點擊右邊的添加規則
在入站規則中選中空白規則
進入到“編輯入站規則”
名稱我們設定為:ARR_TestArr_loadbalance
匹配URL--->請求的URL:下拉框選中“與模式匹配”
匹配URL--->使用:下拉框選中“正則運算式”
匹配URL--->模式:填寫“.*”
注意:一定要清楚【匹配URL--->模式 】是匹配URL中的哪一部分,假設當前請求的URL地址為https://shiyousan.com/Home/Index?page=1,那么規則模式匹配的部分就是Home/Index, 一定要注意匹配URL的只是路徑部分,不包含主機域名部分,也不包含查詢字串,
匹配URL-→忽略大小寫:勾選中
條件:當前不做任何修改
服務器變數:不做任何修改
操作--->操作型別:下拉框選中“路由到服務器場”
操作--->操作屬性:當選中了“路由到服務器場”之后,操作屬性會自動填寫,不用任何修改,
操作-→停止處理后續規則:不要勾選,入站規則可以有很多條,若勾選中“停止處理后續規則”,則規則串列中位于此規則下面的規則將不會起作用,
點擊右上角的“應用”
此時,入站規則已經設定完畢
嘗試訪問http://172.18.8.88
通過首頁頂部的標識,我們知道此次請求已經分發到了172.18.3.249.
配置WebFarm的時候,負載均衡演算法默認的是權重輪詢,當再次重繪后,首頁標識變成了172.18.3.81,
5.3.2:過濾靜態檔案,靜態檔案不做分發
網站所有的商品圖片都存放在阿里云nas中,nas是掛在在ControllerServer上面,當用戶訪問商品圖片的時候,該請求不應該分發到SecondaryServer上面,為了實作此要求,在5.3.1的基礎上,編輯入站規則的條件,
{URL}:為前文提到的服務器變數,簡單來說,服務器變數(ServerVariables)就是IIS內置的一些變數,這些變數由用戶請求產生, 提供有關服務器,與客戶端的連接以及該連接上的當前請求的資訊,變數中的值就是用戶http請求頭和請求URI的相關資訊,此處{URL}服務器變數是指用戶請求中的路徑部分,不包含域名、埠和查詢字串,
與模式匹配:模式即規則,也就是說{URL}中的值要能夠滿足正則運算式的規則,
模式(^/Photos/*):這是一個正則運算式,匹配從“/Photos”開頭,后面跟任意字符,
其他靜態檔案的過濾思路與此一致,常見的服務器變數有:
https://docs.microsoft.com/en-us/previous-versions/iis/6.0-sdk/ms524602(v=vs.90)?redirectedfrom=MSDN
根據IIS提供的服務器變數,可以撰寫非常復雜的入站條件和入站規則以應對不同的業務場景,
參考:
博客園教程: https://www.cnblogs.com/Leo_wl/p/5104006.html
微軟官方檔案-IIS7的WFF概述: https://docs.microsoft.com/en-us/iis/web-hosting/microsoft-web-farm-framework-20-for-iis-7/overview-of-the-web-farm-framework-20-for-iis
微軟官方檔案-ASP.NET4企業應用部署簡介: https://docs.microsoft.com/zh-cn/aspnet/web-forms/overview/deployment/deploying-web-applications-in-enterprise-scenarios/
微軟官方檔案-方案:使用IIS服務器構建Web農場: https://docs.microsoft.com/en-us/iis/web-hosting/scenario-build-a-web-farm-with-iis-servers/overview-build-a-web-farm-with-iis-servers
微軟官方檔案-應用程式請求路由(ARR)概述: https://docs.microsoft.com/en-us/iis/extensions/planning-for-arr/application-request-routing-version-2-overview
微軟官方檔案-定義和配置應用程式請求路由到Web農場: https://docs.microsoft.com/en-us/iis/extensions/configuring-application-request-routing-arr/define-and-configure-an-application-request-routing-server-farm
詳解URL重寫插件規則和條件: https://shiyousan.com/post/635654920639643421
詳解URL重寫插件規則和模式: https://shiyousan.com/post/635659901987610088
微軟官方檔案-URL重寫配置參考: https://docs.microsoft.com/en-us/iis/extensions/url-rewrite-module/url-rewrite-module-configuration-reference
使用ARR實作同一臺機器IIS和Tomcat共用80埠: https://www.cnblogs.com/aphason/p/4571899.html
微軟官方檔案-服務器變數: https://docs.microsoft.com/en-us/previous-versions/iis/6.0-sdk/ms524602(v=vs.90)?redirectedfrom=MSDN
IIS大牛博客: https://blog.lextudio.com/tagged/iis
六、WebFarm高級
1:內容同步
2:持續集成
七、使用ARR+NLB搭建高可用服務體系
NLB:NetworkLoadBalancing 群集允許用戶把兩臺或更多的服務器結合起來使用,在客戶端看起來就像是一臺服務器,進入NBL 群集的連接請求可以分解傳送給兩個或更多的集群成員.
參考:
https://docs.microsoft.com/zh-cn/iis/extensions/configuring-application-request-routing-arr/achieving-high-availability-and-scalability-arr-and-nlb
https://wenku.baidu.com/view/fda62dfa0242a8956bece48b.html
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