【AWS】什么是AWS Application Load Balancer (ALB) 

Application Load Balancer (ALB) 是一种 Elastic Load Balancing (ELB) 服务，它在 **OSI 模型的第 7 层（应用层）**运行，专门用于对 HTTP 和 HTTPS 流量进行负载均衡。

您可以将 Application Load Balancer 想象成一个**“智能交通指挥官”**，它不仅能将客户端请求分发到多个目标（如 EC2 实例、容器、Lambda 函数），还能根据请求的内容（例如 URL 路径、主机头、HTTP 方法、查询字符串、Cookie 等）进行更高级的路由决策。

Application Load Balancer 的核心功能和优势

ALB 旨在支持现代化应用程序架构，如微服务和基于容器的应用程序，并提供高级的流量管理能力。

1. 应用层 (Layer 7) 负载均衡：与传统的第 4 层负载均衡器（如 Network Load Balancer 或 Classic Load Balancer）不同，ALB 能够检查 HTTP/HTTPS 请求的内容。这使得它能够实现更智能的路由，例如，将 /images 的请求路由到处理图片的服务器组，将 /api 的请求路由到 API 服务器组。
2. 高级请求路由：基于内容的路由： 可以根据 URL 路径、主机头、HTTP 方法、查询字符串、Cookie 和源 IP 等多种条件来识别特定业务流量，并将其转发到不同的目标组。加权目标组： 支持将流量按权重分配到多个目标组，这对于蓝/绿部署、A/B 测试或逐步迁移应用程序版本非常有用。基于持续时间的会话粘性： 可以配置会话粘性，确保来自同一客户端的请求在指定时间内始终发送到同一目标。重定向和固定响应： 可以直接从负载均衡器重定向请求或返回固定响应，而无需将请求转发到后端应用程序。
3. 支持现代化应用程序架构：微服务和容器： 非常适合负载均衡微服务和基于容器的应用程序（如 Docker、Amazon ECS、Amazon EKS）。ALB 可以将流量路由到同一 EC2 实例上的多个端口，从而支持在单个实例上运行多个容器化服务。Lambda 函数： 可以直接将请求路由到 AWS Lambda 函数，从而构建无服务器的 Web 应用程序。
4. 高可用性和弹性：跨可用区： ALB 必须部署在至少两个可用区中，以确保高可用性。如果一个可用区变得不可用或没有正常目标，负载均衡器会将流量路由到其他可用区中的正常目标。自动扩缩： 根据传输到应用程序的流量随时间的变化自动扩展负载均衡器，以处理绝大部分工作负载。健康检查： 持续监控注册目标的运行状况，并确保只将请求发送到正常运行的目标。
5. 增强安全性：SSL/TLS 卸载： 可以在负载均衡器上终止 SSL/TLS 会话，减轻后端服务器的加密/解密负担，并确保始终使用最新的 SSL/TLS 密码和协议。与 AWS WAF 集成： 可以与 AWS Web Application Firewall (WAF) 集成，提供应用层保护，抵御常见的 Web 漏洞。源 IP 保留： 在终止 TLS 后，ALB 仍能保留客户端的源 IP 地址，方便后端应用程序进行日志记录和分析。

Application Load Balancer 的工作原理

1. 客户端请求： 客户端向 ALB 的 DNS 名称或 IP 地址发送 HTTP/HTTPS 请求。
2. 侦听器 (Listeners)： ALB 上的侦听器使用您配置的协议（HTTP/HTTPS/QUIC）和端口来检查来自客户端的连接请求。
3. 规则评估： 侦听器规则按照优先级顺序进行评估。每条规则由一个或多个条件（例如，路径是 /api/*）和一个或多个操作（例如，转发到 api-target-group）组成。
4. 目标组 (Target Groups)： 当请求匹配某个规则时，ALB 会根据规则中定义的操作，从关联的目标组中选择一个目标（例如，EC2 实例、容器、Lambda 函数）来发送请求。健康检查： ALB 会持续对目标组中的目标进行健康检查，确保只将流量路由到正常运行的目标。路由算法： 默认的路由算法是轮询 (Round Robin)；也可以配置为最少未完成请求 (Least Outstanding Requests)。
5. 流量转发： ALB 将请求转发给选定的目标，目标处理请求并返回响应。
6. 响应返回： ALB 将目标的响应返回给客户端。

Application Load Balancer 的典型用例

• 微服务架构： 将不同的微服务路由到不同的目标组，实现精细的流量控制和管理。
• 容器化应用程序： 负载均衡运行在 Amazon ECS 或 Amazon EKS 上的容器化应用程序。
• 无服务器应用程序： 将 HTTP/HTTPS 请求直接路由到 AWS Lambda 函数，构建完全无服务器的 Web 应用。
• 蓝/绿部署和 A/B 测试： 通过加权目标组将流量逐步转移到新版本的应用程序，或将部分流量路由到实验性版本进行测试。
• 基于内容的路由： 根据 URL 路径、主机名等将流量路由到不同的应用程序组件或服务。
• 混合协议应用程序： 支持同时处理 HTTP、HTTPS 和 QUIC 协议的应用程序。

总结来说，Application Load Balancer 是 AWS Elastic Load Balancing 系列中功能最丰富、最智能的负载均衡器，它在应用层提供高级的流量路由和管理功能，是构建现代化、可扩展、高可用 Web 应用程序的关键组件。

过去考试题

あなたはEC2上で稼働するWebアプリケーションの高可用性を確保するアーキテクチャ設計を任されています。単一障害点を排除し、障害発生時にもサービスを継続できる構成として最も適切なものはどれですか？

1. 単一のアベイラビリティーゾーン内に複数台のEC2インスタンスを配置し、EBSスナップショットでバックアップを取得する
2. 複数のアベイラビリティーゾーンにまたがってEC2インスタンスを配置し、Application Load Balancerでトラフィックを分散する
3. 単一リージョン内の複数サブネットにインスタンスを配置し、Route 53のレイテンシールーティングを使用して優先AZに誘導する
4. Amazon S3に静的ウェブサイトをホスティングし、CloudFrontでのみコンテンツを配信する

正解は B です。複数のAZにEC2インスタンスを配置し、ALBで自動的にリクエストを振り分けることで、あるAZで障害が発生しても他のAZで継続的に処理でき、高可用性を実現します。

選択肢 A ： 同一AZ内に限る構成はAZ障害時に全サービスが停止するため誤りです。

選択肢 C ： レイテンシールーティングは応答速度優先の機能であり、単一リージョンかつAZ障害の自動フェイルオーバーには適していないため誤りです。

選択肢 D ： S3＋CloudFrontは静的コンテンツ配信向けであり、動的Webアプリケーションの高可用性には不十分なため誤りです。