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Equilibrio de carga del tráfico de cliente de HPC Cache

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En este artículo se explican algunos métodos básicos para equilibrar el tráfico de cliente a todos los puntos de montaje de Azure HPC Cache.

Cada instancia de HPC Cache tiene al menos tres direcciones IP diferentes y las memorias caché con valores de rendimiento mayores pueden tener hasta doce. Es importante usar todas las direcciones IP para obtener todas las ventajas de Azure HPC Cache.

Hay varias opciones para equilibrar la carga de los montajes de cliente:

  • Elegir manualmente una dirección IP de montaje diferente para cada cliente
  • Incluir rotación de direcciones IP en los scripts de montaje de cliente
  • Configurar un sistema DNS para enrutar automáticamente las solicitudes de cliente entre todas las direcciones disponibles (DNS round robin)

El sistema de equilibrio de carga adecuado para cada usuario depende de la complejidad del flujo de trabajo, el número de direcciones IP de la caché y muchos otros factores. Hable con su asesor de Azure si necesita ayuda para decidir qué método es el mejor en su caso.

Asignación manual de direcciones IP

Las direcciones IP de montaje de la caché se muestran en las páginas Información general e Instrucciones de montaje de Azure Portal y en el mensaje de operación correcta que se imprime al crear una caché con la CLI de Azure o PowerShell.

Puede usar la página Instrucciones de montaje para generar un comando de montaje personalizado para cada cliente. Seleccione todos los valores de dirección de montaje de caché cuando cree varios comandos.

Lea Montaje de la instancia de Azure HPC Cache para obtener detalles.

Uso de equilibrio de carga con scripts

Hay varias maneras de rotar montajes de cliente mediante programación entre las direcciones IP disponibles. Estos son dos ejemplos.

Ejemplo de cksum de script de comando de montaje

Este comando de montaje de ejemplo usa la función hash cksum y el nombre de host de cliente para distribuir automáticamente las conexiones de cliente entre todas las direcciones IP disponibles en HPC Cache. Si todas las máquinas cliente tienen nombres de host únicos, puede ejecutar este comando en cada cliente para asegurarse de que se usen todos los puntos de montaje disponibles.

mount -o hard,proto=tcp,mountproto=tcp,retry=30 $(X=(10.0.0.{1..3});echo ${X[$(($(hostname|cksum|cut -f 1 -d ' ')%3))]}):/${NAMESPACE} /mnt

Para usar este ejemplo en el flujo de trabajo, personalice estos términos:

  • En la expresión X=, use una lista separada por espacios de todas las direcciones de montaje de la caché, ordenada.

    La expresión (X=(10.0.0.{7..9}) establece la variable X como este conjunto de direcciones de montaje: {10.0.0.7, 10.0.0.8, 10.0.0.9}. Use la dirección IP base de la caché y las direcciones exactas que se muestran en la página de información general de la caché. Si las direcciones no son consecutivas, indíquelas en orden numérico.

  • En el término %3, use el número real de direcciones IP de montaje que tiene la caché (normalmente 3, 6, 9 o 12).

    Por ejemplo, use %9 si la caché expone nueve direcciones IP de montaje de cliente.

  • En la expresión ${NAMESPACE}, use la ruta de acceso del espacio de nombres de destino de almacenamiento al que va a acceder el cliente.

    Puede usar una variable que haya definido (NAMESPACE en el ejemplo) o pasar el valor literal en su lugar.

    En el ejemplo de comando del final de esta sección se usa un valor literal para la ruta de acceso del espacio de nombres, /blob-target-1.

  • Si quiere usar una ruta de acceso local personalizada en los equipos cliente, cambie el valor /mnt por la ruta de acceso que quiera.

Este es un ejemplo de un comando de montaje de cliente relleno:

mount -o hard,proto=tcp,mountproto=tcp,retry=30 $(X=(10.7.0.{1..3});echo ${X[$(($(hostname|cksum|cut -f 1 -d ' ')%3))]}):/blob-target-1 /hpc-cache/blob1

Ejemplo de función round robin

Este ejemplo de código usa las direcciones IP de los clientes como un elemento aleatorio para distribuir clientes a todas las direcciones IP disponibles en HPC Cache.

function mount_round_robin() {

  # to ensure the clients are spread out somewhat evenly the default
  # mount point is based on this client's IP octet4 % number of HPC cache mount IPs.

  declare -a MOUNT_IPS="($(echo ${NFS_IP_CSV} | sed "s/,/ /g"))"
  HASH=$(hostname | cksum | cut -f 1 -d ' ')
  DEFAULT_MOUNT_INDEX=$((${HASH} % ${#MOUNT_IPS[@]}))
  ROUND_ROBIN_IP=${MOUNT_IPS[${DEFAULT_MOUNT_INDEX}]}

  DEFAULT_MOUNT_POINT="${BASE_DIR}/default"

  # no need to write again if it is already there
  if ! grep --quiet "${DEFAULT_MOUNT_POINT}" /etc/fstab; then
      echo "${ROUND_ROBIN_IP}:${NFS_PATH} ${DEFAULT_MOUNT_POINT} nfs hard,proto=tcp,mountproto=tcp,retry=30 0 0" >> /etc/fstab
      mkdir -p "${DEFAULT_MOUNT_POINT}"
      chown nfsnobody:nfsnobody "${DEFAULT_MOUNT_POINT}"
  fi
  if ! grep -qs "${DEFAULT_MOUNT_POINT} " /proc/mounts; then
      retrycmd_if_failure 12 20 mount "${DEFAULT_MOUNT_POINT}" || exit 1
  fi
}

Uso de equilibrio de carga de DNS

En esta sección se explican los aspectos básicos de la configuración de un sistema DNS para distribuir las conexiones de cliente a todos los puntos de montaje en Azure HPC Cache. Este método no tiene en cuenta la cantidad de tráfico que genera cada cliente, pero se asegura de que los clientes se repartan uniformemente entre todas las interfaces de la caché en lugar de usar solo una o dos.

Este documento no incluye instrucciones para configurar y administrar un servidor DNS para los clientes en el entorno de Azure.

DNS no es necesario para montar clientes mediante el protocolo NFS y direcciones IP. DNS es necesario si quiere usar nombres de dominio en lugar de direcciones IP para acceder a sistemas NAS de hardware, o si el flujo de trabajo incluye cierta configuración de protocolo avanzada.

El sistema DNS que usa para distribuir direcciones a los clientes no necesita que HPC Cache acceda a él. En algunas situaciones, es posible que quiera usar un sistema DNS personalizado para la propia caché, pero configurar ese sistema es mucho más complicado que configurar este tipo de sistema round robin de cliente. Debe hablar con Soporte técnico de Azure si está pensando en cambiar el servidor DNS de HPC Cache por un sistema personalizado.

Configuración de distribución round robin para puntos de montaje de caché

Un sistema DNS round robin (RRDNS) enruta automáticamente las solicitudes de cliente entre varias direcciones.

Para configurar este sistema, debe personalizar el archivo de configuración del servidor DNS para que, cuando reciba solicitudes de montaje en la dirección de dominio principal de HPC Cache, asigne el tráfico entre todos los puntos de montaje del sistema HPC Cache. Los clientes montan HPC Cache con su nombre de dominio como argumento de servidor, y se enrutan a la siguiente dirección IP de montaje automáticamente.

Hay dos pasos principales para configurar RRDNS:

  1. Modifique el archivo named.conf del servidor DNS para establecer un orden cíclico para las consultas a HPC Cache. Esta opción hace que el servidor pase por todos los valores IP disponibles. Agregue una instrucción como la siguiente:

    options {
    rrset-order {
        class IN A name "hpccache.contoso.com" order cyclic;
    };
};

  2. Configure registros A y registros de puntero (PTR) para cada dirección IP disponible como en el ejemplo siguiente.

    Estos comandos nsupdate proporcionan un ejemplo de configuración correcta de DNS para HPC Cache con el nombre de dominio hpccache.contoso.com y tres direcciones de montaje (10.0.0.10, 10.0.0.11 y 10.0.0.12):

    update add hpccache.contoso.com. 86400 A 10.0.0.10
update add hpccache.contoso.com. 86400 A 10.0.0.11
update add hpccache.contoso.com. 86400 A 10.0.0.12
update add client-IP-10.contoso.com. 86400 A 10.0.0.10
update add client-IP-11.contoso.com. 86400 A 10.0.0.11
update add client-IP-12.contoso.com. 86400 A 10.0.0.12
update add 10.0.0.10.in-addr.arpa. 86400 PTR client-IP-10.contoso.com
update add 11.0.0.10.in-addr.arpa. 86400 PTR client-IP-11.contoso.com
update add 12.0.0.10.in-addr.arpa. 86400 PTR client-IP-12.contoso.com

    Estos comandos crean un registro A para cada una de las direcciones de montaje de HPC Cache y, además, configuran registros de puntero para admitir adecuadamente comprobaciones inversas de DNS.

    En el diagrama siguiente se muestra la estructura básica de esta configuración.

    Diagram showing client mount point DNS configuration.

Una vez configurado el sistema RRDNS, indique a los equipos cliente que lo usen para resolver la dirección de HPC Cache en sus comandos de montaje.

Pasos siguientes