GCP 的 WordPress 效能改善，除了之前提到的「 網站效能改善方案, 啟用 Apache Event MPM」，我也嘗試過利用動態開啟額外的虛擬機來做負載平衡。主要的概念，就是平常用免費的 f1-micro 方案，在負載比較重的時段，才動態的將第2台虛擬開啟來做服務。這樣可以最有效的降低花費，當然第一首選還是以改善軟體的效能來達成更多的服務，也就是前面說的啟用 Event MPM，甚至換到 Ngnix 去，第2才是用額外的虛擬機來服務。
做多台機器的負載平衡，說實在是比較麻煩，所以也是最後關頭才會用上吧。不過繼然都試了，就把他們寫下來吧。
配置流程
我目前的配置，還是以在本地端做測試成功而已，沒真實的在 GCP 上面執行過，這點可能是要先說明的。所需的步驟有點繁雜，可能要有點耐心才看的完~~~我這邊也以在本地端的虛擬機配置來當做解說的方式。VM-A 和 VM-B 的 IP 分別假定是 192.168.100.1與 192.168.100.2。
- 先參考「 驗証 Bluehost WordPress 備份檔案的復原流程」文章，將 GCP 的備份，復回到本地端的一台虛擬機 A (VM-A)內，VM-A 會是主台，假定是不會關機的，由它來分配連線給其它伺服器。
- 將 VM-A 上的 WordPress 資料庫連線方式改成指定 IP 而非 127.0.0.1，而且修改 MySQL 允許遠端連入。這樣是為了讓 VM-B 也可以，透過網路將資料寫入 VM-B。
- 將 VM-A Clone 出另一台 VM-B
- 在 VM-A 上安裝 NFS Server，並將 WordPress 的目錄分享出去
- 在 VM-B 上將 VM-A 上的 WordPress 目錄 Mount 到本地的 wordpress 錄徑。
- 在 VM-A 上面安裝 Haproxy ，並設定負載平衡的機器為 VM-B 。
- 試著開啟/關閉 VM-B ，看看是否 Log 上是否紀錄 VM-B 有服務到連線。
是吧，步驟有點多….有需要的人可能要有點耐心，也歡迎提問一起討論。
步驟1 – 還原 WordPress 備份檔檔案
如前述，請參考「 驗証 Bluehost WordPress 備份檔案的復原流程」文章，將 GCP 的備份，復回到本地端的一台虛擬機 A (VM-A)內。接著修改 Web Server 服務的 Port, 從 443 改成 444。443 會用於對外轉接的服務接口，而444這是內部服的真正接口。請修改下列2個檔案內的 443 成 444：
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/etc/apache2/ports.conf /etc/apache2/sites-available/default-ssl.conf |
步驟2 – 設定 MySQL 新的連線方式
修改 root 允許連入的位置
先以 root 登入 mysql，下達下面指令來允許從任意位置以 root 連進 MySQL Server。其中的 % 就代表任意位置，也可改成你允許的IP。而 123456 是指定帳號 root 的密碼。這裡的帳號密碼是以測試為例，實際上請使用自己的帳密。
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GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO root@'%' IDENTIFIED BY '123456' with GRANT OPTION ; FLUSH PRIVILEGES; |
修改 MySQL Server 服務的 IP
修改 mysql 設定檔 /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf
變更 bind address 與加入免 name resolve，這樣才可以接受非本地端的 IP 連線，並且不進行 DNS解析。
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bind-address = 0.0.0.0 skip_name_resolve |
重啟 MySQL Server
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/etc/init.d/mysql restart |
驗証非本地的資料庫連線
重新試試，看可否連線
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mysql -u root -p123456 -h 192.168.100.1 |
如果成功連上，就代表可從非本地端連入。
修改 WordPress 資料庫的連線 IP
最後將 WordPress 連線的資料庫 IP，從 127.0.0.1 改成 192.168.100.1，這樣 VM-A / VM-B 才會共用一個資料庫。
指定 MySQL Server IP
步驟3- 產生另一台負載平衡的 VM
接下來將 VM-A Clone 出另一台 VM-B，步驟依虛擬機(vmware or virtualbox)的種類而不同，這邊就不詳細描述。其中要修改的是其 IP，這邊我們就假定 VM-A/B 的 IP是 192.168.100.1與 192.168.100.2，而其網路是橋接在一起的。
步驟4- VM-A 利用 NFS 分享 WordPress 檔案
先安裝 NFS Server
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apt-get install nfs-kernel-server |
安裝完成後，編輯 /etc/exports 來設定NFS要分享的目錄
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/var/www/html 192.168.100.2(rw,sync,all_squash,anonuid=33,anongid=33) /var/www/html/wp-content/uploads/ 192.168.100.2(rw,sync,all_squash,anonuid=33,anongid=33) |
重啟 nfs server
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1 |
/etc/init.d/nfs-kernel-server restart |
步驟5- 設定 VM-B 使用 VM-A 檔案
在 VM-B 安裝 NFS Client，才能 mount VM-A 上 NFS 的分享
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apt-get install nfs-common |
在 VM-B 內將下列命令加到 /etc/rc.local 內，在開機時就將 WordPress 的目錄掛載
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mount -t nfs 192.168.100.1:/var/www/html /var/www/html |
由於 Ubuntu 16.04 的 /etc/rc.local 預設是不是執行的，請將其權限改成可以執行，開機才會執行
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chmod a+x /etc/rc.local |
步驟6- 在 VM-A 上設定 HAPrxoy
使用命令 apt-get install haproxy 來安裝 haproxy, 然後修改/etc/haproxy/haproxy.cfg成下面內容。
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global log /dev/log local0 log /dev/log local1 notice chroot /var/lib/haproxy stats socket /run/haproxy/admin.sock mode 660 level admin stats timeout 30s user haproxy group haproxy #daemon listen admin_stats #監控頁面設定 bind 0.0.0.0:26000 bind-process 1 mode http log 127.0.0.1 local3 err stats refresh 30s ##每隔30秒自動重新整理監控頁面 stats uri /haproxy_status stats realm welcome login\ Haproxy stats auth admin:admin stats hide-version stats admin if TRUE defaults log global mode tcp option dontlognull timeout connect 5000 timeout client 50000 timeout server 50000 frontend acommon bind *:443 default_backend common backend common balance roundrobin server one 192.168.100.1:444 check inter 1500 rise 3 fall 3 weight 1 server two 192.168.100.2:444 check inter 1500 rise 3 fall 3 weight 256 |
上面的設定值有幾個重點
- listen admin_stats: haproxy 有內建的管理 / 監控網頁頁面可以讓使用者觀察流量，看看與設定的配置結果是否一致。本項設定會在 port 26000 上服務，如果你有多個IP想要只綁定在特定 IP 上才允許多入，可以把這裡的 0.0.0.0 改成想要的 IP 即可。uri 設定指定了要服務的的網址名稱，以這裡的 “/haproxy_status” 為例，就表示要連到 http://192.168.100.1:26000/haproxy_status 才能看到監控頁面。而 auth 項目，則是設定了要帳號/密碼，要輸入正確的帳號密碼才能看到管理頁面。
- frontend acommon: 這個設定在於設定從外連入的 port 與連接到內部負載平衡的機台。其中的 bind *:443 代表會接受所有介面的 443 port 的連入連線 (https)，接受到連現後，default_backend common 設定會將流量導至名為 common 的負載服務機器設定值。
- backend common: 這個設定列出了所有做為負載平衡的機器。balance roundrobin 代表著負載平衡的政策會輪流服務，也是說我們設定2個服務器，每台會輪流接受新的連線，但這設定還是會受到服務器權重設定的影。server one 192.168.100.1:444 check inter 1500 rise 3 fall 3 weight 1 這是其中一台服務器的設定，其名字被命名為 “one”，流量會被導到 192.168.100.1:444 去。haproxy 每 1500ms 會檢查這台服務器是否為開機狀態，當連續三次成功 (rise 3) 就認定它是開機，連續三次失敗 (fall 3) 則認為它已關機。開機的服務器就可接受新流量，關機的則不會將流量轉發給它。而最後的 weight 則代表著權重， haproxy 會計算所有開機的服務器的權重，根據每台開機服務器所佔的權重來分配流量。
從2個服務器的設定可以看到，二台機器的權重分別為 1 與 256，也是說當VM-B開機時，都是把服務交給 VM-B來處置的。若 VM-B 關掉，則全部由 VM-A 處理。這也是為了符合可擴展性的設計，讓 VM-A 專心的處理資料轉傳與資料庫，而其它 VM-B(VM-C, VM-D …以後有更多的話)，來專心處理服務。
完成上面的設定後，就可以執行以下命令，來啟動 haproxy 了
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haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -d -V |
步驟7 – 負載測試
VM-B 狀態偵測
上圖是 VM-A 上執行 haproxy 時的 log。第一個紅框是一開始執行時的狀態，此時VM-A與VM-B都是在開機狀況態。此時，流量分配會以1:256都比例去分配，也就是大部份都把負載交給 VM-B了。接著，我們把 VM-B 關掉，就會出現第2個紅框的訊息，haproxy 偵測到了 VM-B 的關機，所以此時會把所有的流量交給 VM-A 執行。 最後，第三個紅框則是再度把VM-B打開，此時haproxy偵測到了這個動作，又會依照規則去分配流量了。
紀錄觀察
前面在設定 haproxy 時，已經有啟用了其內建的管理頁面。在 VM-A 上打開瀏覽器去看 http://127.0.0.1:26000/haproxy_status 就會跳出問密碼的對話框，帳密輸入 admin / admin，就可看到監控的畫面了。
當兩台機器都開機時，就可以看到大部份的負載都在機器B上。
負載都在B
當關掉B時，負載則全部落到 A
負載都在 A
結語
haproxy 算是一個快速經濟的負載平衡方案，目前我的作法的缺點，就是資源都押在了 VM-A 上。雖然我實際沒弄過雲端的負載平衡方案，不過我想它的們的作法應該也類似，但在架設 Wodpress 可能就要先設計好了，database 與 storage 都要掛在他們的雲服務上，這樣才不會有誰不能關機的問題。這算是一個實驗性的文章，但負載平衡這種東西，在工作上也是挺有用的，算是又學到了樣新東西吧。
