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使用ALB實現gRPC協議的負載均衡

gRPC是一種高性能、開源的遠程過程調用框架,當您使用gRPC進行后端服務通信時,您可使用應用型負載均衡ALB(Application Load Balancer)實現gRPC協議的負載均衡,統一流量入口。gRPC基于HTTP/2協議進行通信,目前ALB僅支持前端加密(通過HTTPS監聽)和后端明文(服務器組后端協議為gRPC)的形態。

背景信息

gRPC是一種高性能、開源的遠程過程調用框架,它使用Protocol Buffers作為接口定義語言(IDL)和基于HTTP/2協議進行通信。

gRPC用于構建分布式系統中的服務通信。它解決了不同服務之間的跨語言通信問題,并提供了強大的IDL和自動生成的代碼,使得開發人員可以方便地定義和調用遠程服務。同時,gRPC具有高性能、低延遲和高效的數據傳輸,通過采用二進制編碼和HTTP/2的多路復用特性,提供了快速、可靠的遠程調用體驗。

gRPC適用于微服務架構、跨語言通信、大規模分布式系統等場景。特別是在需要高性能和低延遲的場景下,gRPC能夠提供卓越的效能。它還支持多種調用方式,如簡單調用、流式請求和響應、雙向流等,可以靈活地滿足不同業務需求。

關于gRPC的更多信息,可參考gRPC官方文檔

場景示例

某公司在華東1(杭州)地域的專有網絡VPC(Virtual Private Cloud)內部署了gRPC服務,在VPC中創建了ALB實例和支持gRPC協議的后端服務器組,ALB配置了HTTPS監聽并打開HTTP2.0開關,同時后端服務器組配置了gRPC協議的健康檢查。

客戶端需要通過ALB實例來訪問VPC中部署的gRPC服務。

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前提條件

步驟一:創建服務器組并添加后端服務器

  1. 登錄應用型負載均衡ALB控制臺

  2. 在頂部菜單欄處,選擇所屬的地域。

  3. 在左側導航欄,選擇應用型負載均衡 ALB > 服務器組

  4. 服務器組頁面,單擊創建服務器組

  5. 創建服務器組對話框中,完成以下配置。完成后單擊創建

    此處僅列出和本文強相關的配置項,其他未列出的配置項可使用默認值或自行配置。

    配置

    說明

    服務器組類型

    選擇一種服務器組類型。本文選擇服務器類型

    VPC

    從VPC下拉列表中選擇ALB所屬的VPC,只有該VPC下的服務器可以加入到該服務器組。

    選擇后端協議

    本文選擇gRPC

    開啟健康檢查

    本文選擇開啟健康檢查。

    健康檢查配置

    單擊編輯,修改健康檢查配置信息:

    • 健康檢查協議:本文選擇gRPC

    • 健康檢查方法:本文選擇POST

    • 健康狀態返回碼:選擇健康檢查正常的狀態碼,需要與后端gRPC服務配置一致。本文示例為12

  6. 服務器組頁面找到目標服務器組,單擊其實例ID。

  7. 單擊后端服務器頁簽,然后單擊添加后端服務器

  8. 添加后端服務器面板,選擇已創建的ECS實例,然后單擊下一步

  9. 配置端口和權重配置向導,設置ECS的端口和權重,然后單擊確定

    說明

    此處ECS配置的端口必須要與實際部署的gRPC服務設置的端口保持一致。同時注意安全組規則需要放行相關端口。

步驟二:配置HTTPS監聽

  1. 登錄應用型負載均衡ALB控制臺

  2. 在頂部菜單欄,選擇實例所屬的地域。

  3. 在左側導航欄,選擇實例

  4. 實例頁面,找到目標實例,然后在操作列單擊創建監聽

  5. 配置監聽頁面配置以下信息,其他參數可保持默認值或根據實際情況修改。完成后單擊下一步

    配置

    說明

    選擇監聽協議

    選擇HTTPS

    監聽端口

    本文配置端口443。

    說明
    • 服務器組設置后端協議為gRPC時,監聽協議類型只支持HTTPS。

    • gRPC基于HTTP/2協議進行通信,服務器組設置后端協議為gRPC時,HTTPS監聽必須開啟HTTP2.0。ALB默認啟用該功能,需要確保啟用HTTP2.0功能為已開啟,請勿關閉。

  6. 配置SSL證書頁面配置以下信息,其他參數可保持默認值或根據實際情況修改。完成后單擊下一步

    配置

    說明

    選擇服務器證書

    選擇準備的SSL證書。

  7. 選擇服務器組頁面配置以下信息,其他參數可保持默認值或根據實際情況修改。完成后單擊下一步

    配置

    說明

    選擇服務器組

    選擇此前已創建好的gRPC服務器組。

  8. 配置審核頁面,檢查配置參數是否有誤,無誤的話單擊提交,等待監聽創建完成。

步驟三:配置域名解析

實際業務場景中,建議您使用自有域名,通過CNAME解析的方式將自有域名指向ALB實例域名。

  1. 在左側導航欄,選擇應用型負載均衡 ALB > 實例

  2. 實例頁面,復制已創建的ALB實例的DNS名稱。

  3. 執行以下步驟添加CNAME解析記錄。

    說明

    對于非阿里云注冊域名,需先將域名添加到云解析控制臺,才可以進行域名解析設置。具體操作,請參見域名管理。如果您是阿里云注冊的域名,請直接執行以下步驟。

    1. 登錄域名解析控制臺

    2. 權威域名解析頁面,找到目標域名,在操作列單擊解析設置

    3. 解析設置頁面,單擊添加記錄

    4. 添加記錄面板,配置以下信息完成CNAME解析配置,然后單擊確定

      配置

      說明

      記錄類型

      在下拉列表中選擇CNAME

      主機記錄

      您的域名的前綴。本文輸入@

      說明

      創建域名為根域名時,主機記錄為@

      解析請求來源

      選擇默認。

      記錄值

      輸入域名對應的CNAME地址,即您復制的ALB實例的DNS名稱。

      TTL

      全稱Time To Live,表示DNS記錄在DNS服務器上的緩存時間,本文使用默認值。

步驟四:驗證連通性

完成上述操作后,客戶端可以通過ALB訪問部署了gRPC服務的后端服務器,以下內容為您展示如何測試客戶端和gRPC服務之間的連通性。

說明

瀏覽器無法直接訪問gRPC服務。建議您通過grpcurl工具之類的測試工具驗證訪問。

在客戶端中執行grpcurl -insecure -v <域名>:<監聽端口> <gRPC服務名稱>/<方法>命令嘗試訪問ECS中的gRPC服務。

如果收到類似下圖所示的回復報文,則表示客戶端可以通過ALB訪問部署了gRPC服務的后端服務器ECS。

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