通過UDP健全狀態檢查排查異常伺服器 - Server Load Balancer

對於線上遊戲、即時通訊等依賴UDP協議的業務，為保證玩家順暢串連、提升使用者體驗，您可以使用UDP健全狀態檢查功能。該功能通過發送UDP資料包來監測後端伺服器的響應情況，能夠迅速識別和解決潛在問題，確保快速響應、及時進行故障檢測，從而增強服務的可靠性和可用性。

使用者情境

某線上遊戲公司營運著多台後端伺服器，這些伺服器通過UDP協議處理玩家的遊戲資料。為了確保玩家體驗的流暢性，公司希望即時監控每台伺服器的健康狀態。當某台伺服器出現異常時，能夠迅速檢測並隔離該伺服器，此時新的玩家請求不會被發送到異常的伺服器上，一旦伺服器恢複正常，自動將其重新納入服務，繼續處理玩家請求。

該公司可以使用NLB的UDP健全狀態檢查功能，定期檢查每台後端伺服器的狀態。當檢測到異常伺服器時，NLB會自動停止向其轉寄新的請求，並在伺服器恢複後自動重新啟用。

前提條件

您已在華東1（杭州）地區建立Virtual Private Cloud，並在兩個可用性區域內建立兩台交換器VSW1、VSW2。具體操作，請參見建立和管理專用網路。
您已分別在VSW1和VSW2建立ECS01和ECS02執行個體。
您已在VPC中建立一個處於運行中狀態的NLB執行個體。本文以私網NLB執行個體為例進行配置說明。具體操作可參考建立和管理NLB執行個體。

注意事項

後端伺服器部署UDP業務時，可以通過UDP、TCP或HTTP健全狀態檢查方式監測其狀態。然而，採用TCP或HTTP健全狀態檢查需要額外開放TCP連接埠，這可能導致網路設定複雜並增加潛在的安全風險。特別是在CLB遷移到NLB的情境中，為了確保服務能力的一致性，建議您使用UDP健全狀態檢查。
請確保後端伺服器的安全性群組已允許存取用於UDP健全狀態檢查的連接埠。

操作步驟

步驟一：部署服務

本文以CentOS 7.9為樣本，示範使用Python快速部署一個可以響應UDP請求的服務。樣本僅供參考，實際使用過程中以您自己開發的程式和服務為準。

在ECS01上部署服務響應UDP請求

登入ECS01服務後台。

執行vi udp_server.py，按i鍵進入編輯模式。

複製並粘貼如下代碼：

部署測試服務代碼參考

說明

第4行中的UDP_IP的IP，需要修改為後端伺服器ECS01的私網IP。

import socket

# 配置UDP伺服器的IP地址和連接埠號碼
UDP_IP = "10.1.*.*"      # 替換為後端伺服器IP
UDP_PORT = 161            

# 建立一個UDP通訊端
with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) as sock:
    # 將通訊端綁定到指定的IP地址和連接埠號碼
    sock.bind((UDP_IP, UDP_PORT))
    print("UDP server up and listening ")

    # 伺服器持續運行
    while True:
        # 接收來自用戶端的資料（資料緩衝區大小為1024位元組）
        data, addr = sock.recvfrom(1024)
        print(f"Received message: {data} from {addr}")

        # 檢查接收到的資料內容
        if data == b"PING":
            sock.sendto(b"PONG1", addr)
            print("Sent PONG1")

按Esc鍵，輸入:wq儲存修改。
執行sudo python3 udp_server.py命令，即可運行指令碼。
當收到UDP server up and listening響應時，表示UDP後端服務已開啟。

如果出現啟動失敗，需要排查下連接埠是否已被佔用，或者命令及代碼是否複製粘貼錯誤。

在ECS02上部署服務響應UDP請求

登入ECS02服務後台。

執行vi udp_server.py，按i鍵進入編輯模式。

複製並粘貼如下代碼：

部署測試服務代碼參考

說明

第4行中的UDP_IP的IP，需要修改為後端伺服器ECS02的私網IP。

import socket

# 配置UDP伺服器的IP地址和連接埠號碼
UDP_IP = "10.2.*.*"   # 替換為後端伺服器IP
UDP_PORT = 161        

# 建立一個UDP通訊端
with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) as sock:
    # 將通訊端綁定到指定的IP地址和連接埠號碼
    sock.bind((UDP_IP, UDP_PORT))
    print("UDP server up and listening ")

    # 伺服器持續運行
    while True:
        # 接收來自用戶端的資料（資料緩衝區大小為1024位元組）
        data, addr = sock.recvfrom(1024)
        print(f"Received message: {data} from {addr}")

        # 檢查接收到的資料內容
        if data == b"PING":
            sock.sendto(b"PONG2", addr)
            print("Sent PONG2")

按Esc鍵，輸入:wq儲存修改。
執行sudo python3 udp_server.py命令，即可運行指令碼。
當收到UDP server up and listening響應時，表示UDP後端服務已開啟。

如果出現啟動失敗，需要排查下連接埠是否已被佔用，或者命令及代碼是否複製粘貼錯誤。

步驟二：建立伺服器組並開啟健全狀態檢查

登入網路型負載平衡NLB控制台。
在頂部功能表列，選擇NLB執行個體所屬的地區。
在左側導覽列，選擇網路型負載平衡NLB > 伺服器組。
在伺服器組頁面，單擊建立伺服器組。

在建立伺服器組對話方塊，配置以下資訊。關鍵配置資訊參考下表配置，其餘配置項保持預設值即可，如需修改可參考NLB伺服器組。

配置	說明
伺服器群組類型	選擇伺服器類型。
選擇後端協議	本文選擇UDP協議。
配置健全狀態檢查	開啟健全狀態檢查，並在健全狀態檢查配置右側單擊編輯。
健全狀態檢查協議	本文選擇UDP協議。
健全狀態檢查連接埠	本文選擇使用後端伺服器連接埠。

伺服器組資訊配置完成後，單擊建立。待伺服器組建立成功後，在彈窗中單擊添加後端伺服器。
在添加後端伺服器配置面板，選擇ECS01和ECS02，然後單擊下一步。
在配置連接埠和權重設定精靈，輸入連接埠161，權重保持預設值，然後單擊確定，完成伺服器添加。

步驟三：建立UDP監聽

登入網路型負載平衡NLB控制台。
在頂部功能表列，選擇NLB執行個體所屬的地區。
在執行個體頁面，找到目標NLB執行個體，然後在操作列單擊建立監聽。
在負載平衡業務設定精靈頁面，配置以下資訊。關鍵配置資訊參考下表配置，其餘配置項保持預設值即可，如需修改可參考添加UDP監聽。配置完成後單擊提交。
配置監聽：
配置
說明
選擇監聽協議
本文選擇UDP監聽。
監聽連接埠
本文輸入161。
選擇伺服器組：
配置
說明
選擇伺服器組
選擇添加了ECS01與ECS02的伺服器組。

步驟四：測實驗證

檢測正常伺服器
1. 以該VPC內的任意一台Linux用戶端為例進行測實驗證。
  1. 執行vi udp_client.py，按i鍵進入編輯模式。
    複製並粘貼如下代碼：
    部署測實驗證代碼參考
    import socket # 建立 UDP 通訊端 client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) server_address = ('10.0.*.*', 161) # IP替換為NLB執行個體的VIP # 發送資料 message = "PING" client_socket.sendto(message.encode(), server_address) # 接收響應 data, address = client_socket.recvfrom(1024) print(f"Received data from server: {data.decode()}") # 關閉通訊端 client_socket.close()
  2. 按Esc鍵，輸入:wq儲存修改。
2. 執行sudo python3 udp_client.py命令，收到如下圖示的回複報文PONG1，表示ECS01伺服器可以正常接收請求。
3. 執行sudo python3 udp_client.py命令，收到如下圖示的回複報文PONG2，表示ECS02伺服器可以正常接收請求。
故障類比
停止後端伺服器ECS01上的UDP後端服務。在指令碼運行介面按下Ctrl+C終止指令碼運行，命令列回到可輸入狀態，說明UDP後端服務已停止。
回到Linux用戶端，多次執行sudo python3 udp_client.py命令，收到如下圖示的回複報文PONG2，表示NLB仍在將請求轉寄到ECS02，ECS02可以正常響應請求。
登入網路型負載平衡NLB控制台查看健全狀態檢查異常的原因。
1. 在執行個體頁面，單擊目標執行個體ID。
2. 單擊監聽頁簽，在UDP監聽的健全狀態檢查狀態列查看健全狀態檢查狀態為異常。
3. 單擊異常，可以在彈出的對話方塊中查看異常的伺服器和異常原因。
4. 在彈出的對話方塊中，單擊執行個體診斷，在執行個體健康診斷面板查看診斷項詳情。
重新在ECS01上執行sudo python3 udp_server.py開啟UDP後端服務。看到UDP server up and listening的輸出，確認UDP後端服務已開啟。
回到監聽頁簽下確認，此時健全狀態檢查狀態已恢複正常。