互联网行业高弹性系统架构最佳实践_最佳实践_云数据库PolarDB_阿里云技术文档

本方案通过弹性伸缩和PolarDB的配合，实现应用和数据库两个层面的弹性。

参考链接：https://www.aliyun.com/acts/best-practice/preview?id=52159

前提条件

所有云产品均需在同一VPC中，如何创建VPC请参见搭建IPv4专有网络。
已创建64位CentOS 7系统的ECS实例，创建步骤请参见创建ECS实例。
已创建PolarDB MySQL集群，并在PolarDB白名单中添加VPC网段。
- 创建步骤请参见创建PolarDB MySQL数据库集群。
- 设置PolarDB白名单请参见设置集群白名单。
已创建同城容灾版本的云数据库Redis，并在Redis白名单中添加VPC网段。
- 创建步骤请参见创建实例。
- 设置Redis白名单请参见设置白名单。
已开通ESS服务，开通方式请参见开通并授权服务。
已创建SLB实例，创建方式请参见创建负载均衡实例。
已创建EIP，申请操作请参见申请新EIP。
说明需要申请两个弹性公网IP，一个用于绑定ECS实例，另一个用于绑定SLB实例。
- 如何绑定ECS请参见文档绑定ECS实例。
- 如何绑定SLB请参见文档绑定SLB实例。
已申请域名且已经完成域名备案。
- 申请域名请参见注册通用域名。
- 域名备案请参见ICP备案快速入门。

应用场景

在互联网行业的业务发展中，很多业务具有突发性特点。

例如互联网电商的秒杀、促销等活动，这类业务的特点是时间固定，但访问量不固定。除了提前升级配置之外，客户往往希望系统本身也能有自动弹性伸缩的能力。
对于互联网教育的场景，由于存在放假和工作日的区别，系统也需要有一定的弹性伸缩能力去应对高出平时几倍的压力，等访问减少时，业务系统能释放冗余的资源达到节约成本的目标。

典型场景和需求：

业务系统波动大，以互联网行业为典型代表；
业务系统和数据库系统都要能实现弹性伸缩；
系统可用性高，弹性收缩用户感知小；
支持手工快速提升系统和数据库性能。

技术架构

本实践基于如下图所示的技术架构和主要流程。

互联网行业高弹性系统架构最佳实践_最佳实践_云数据库PolarDB 阿里云技术文档第1张

方案优势

应用弹性：通过配置合理的弹性伸缩配置，业务高峰期到来业务压力上涨时自动增加ECS实例保障业务系统平稳运行。对于可预见的快速业务上涨，配置定时任务或者通过手动执行伸缩规则的方式可以预先备齐ECS资源。业务低谷期自动释放多余ECS资源节约成本。
数据库弹性：通过PolarDB在线节点配置弹性、只读节点弹性、同步克隆弹性和存储弹性四个维度的弹性，保障在大规模业务压力到来时快速应对业务压力。
应用高可用性：通过ESS收缩配置设置均衡分布策略，在主可用区宕机时，ESS会在备可用区开出相同资源，保障业务平稳运行。
缓存数据库和弹性负载均衡高可用性：通过多可用区的主备策略保障跨可用区自动容灾。

注意事项

跨可用区访问可能会有1-2ms的延迟。
数据库不能实现自动弹性伸缩，需要人工干预升降配。
业务系统需无状态，有状态系统需要先进行业务改造。
PolarDB现阶段未推出同城容灾版本，若要容灾需通过DTS同步，切换时需要修改应用的数据库连接。

说明使用DTS实时同步PolarDB请参见文档从POLARDB MySQL同步至POLARDB MySQL。

操作步骤

本例以WordPress为业务系统演示。

登录云数据库PolarDB版控制台。
创建PolarDB集群数据库和拥有读写权限的账号，具体操作请参见数据库和创建数据库账号。
登录云服务器ECS控制台。
连接目标ECS实例，具体操作请参见连接ECS实例。
在ECS上安装解压和压测工具。
```
yum install -y unzip zip sysbench dstat
```
说明
- unzip和zip为压缩和解压缩程序，后续解压zip文件使用。
- sysbench和dstat为Linux系统压测和系统监控工具，后续验证弹性伸缩时使用。

在ECS上安装Apache和PHP组件。

安装Apache和PHP组件。

yum install -y httpd php php-mysql php-gd php-imap php-ldap php-odbc php-pear php-xml php-xmlrpc

说明安装完成后使用如下命令查看PHP版本：

yum list installed | grep php

WordPress 5.2.2要求PHP最低版本为5.6.20，若PHP版本低于该版本，请使用如下命令重新安装PHP组件。

## 查看当前PHP版本
yum list installed | grep php

## 卸载低版本PHP组件
yum remove -y php.x86_64 php-cli.x86_64 php-common.x86_64 php-gd.x86_64 php-ldap.x86_64 php-mbstring.x86_64 php-mcrypt.x86_64 php-mysql.x86_64 php-pdo.x86_64

## 确认是否全都卸载完成
yum list installed | grep php

## 安装PHP组件的rpm包
rpm -Uvh https://mirror.webtatic.com/yum/el7/epel-release.rpm
rpm -Uvh https://mirror.webtatic.com/yum/el7/webtatic-release.rpm

## 重新安装PHP相关组件
yum install -y php56w.x86_64 php56w-cli.x86_64 php56w-common.x86_64 php56w-gd.x86_64 php56w-ldap.x86_64 php56w-mbstring.x86_64 php56w-mcrypt.x86_64 php56w-mysql.x86_64 php56w-pdo.x86_64

启动Apache服务。
```
service httpd start
```
设置Apache为开机默认启动。
```
sudo chkconfig httpd on
```
编辑info.php文件。
```
vim /var/www/html/info.php
```
按i进行编辑，在文件中输入如下内容。
```
<?php
phpinfo();
?>
```
按Esc，输入:wq保存并退出。
在浏览器输入http://<ECS的弹性公网IP>/info.php，PHP安装正确会看到下图的PHP信息。

在ECS上安装WordPress。

创建WordPress安装目录。
```
mkdir -p /opt/WP
```
打开WP文件夹。
```
cd /opt/WP
```

下载并解压WordPress。

## 下载WordPress
wget https://cn.wordpress.org/latest-zh_CN.tar.gz

## 解压WordPress
tar -xzvf latest-zh_CN.tar.gz

配置WordPress访问PolarDB。

## 打开wordpress文件夹
cd /opt/WP/wordpress/

## 复制wp-config-sample.php文件，并将复制后的文件名称修改成为wp-config.php
cp wp-config-sample.php wp-config.php

## 编辑wp-config.php文件
vim wp-config.php

按i进行编辑，配置如下参数。

/** WordPress数据库的名称 */
define( 'DB_NAME', 'wp-polardb' );

/** MySQL数据库用户名 */
define( 'DB_USER', 'wp_user' );

/** MySQL数据库密码 */
define( 'DB_PASSWORD', 'password' );

/** MySQL主机 */
define( 'DB_HOST', 'pc-wz957jq**********.mysql.polardb.rds.aliyuncs.com' );

互联网行业高弹性系统架构最佳实践_最佳实践_云数据库PolarDB 阿里云技术文档第4张


参数	描述	示例
DB_NAME	PolarDB数据库名称。	`wp-polardb`
DB_USER	PolarDB数据库账户的用户名。	`wp_user`
DB_PASSWORD	PolarDB数据库账户对应的密码。	`password`
DB_HOST	PolarDB数据库内网连接地址，查看内网连接地址方式请参见查看连接地址。	`pc-wz957jq**********.mysql.polardb.rds.aliyuncs.com`

按Esc，输入:wq保存并退出。
打开/var/www/html/，并将wordpress目录复制到/var/www/html/路径下。
```
cd /var/www/html
cp -rf /opt/WP/wordpress/* /var/www/html/
```
在浏览器输入http://<ECS的弹性公网IP>，在WordPress配置页面填写站点标题、用户名和密码等信息，如下图所示。
单击左下角安装WordPress，完成安装。

在WordPress上开通redis缓存支持。

下载并解压redis-cache插件。

## 切换到WP目录
cd /opt/WP

## 下载redis-cache插件
wget https://downloads.wordpress.org/plugin/redis-cache.1.4.1.zip

## 解压redis-cache
unzip redis-cache.1.4.1.zip

## 复制到/var/www/html/wp-content/plugins/
cp -rf redis-cache /var/www/html/wp-content/plugins/

编辑wp-config.php文件。
```
vim /var/www/html/wp-config.php
```

按i进行编辑，在PolarDB设置后增加Redis数据库信息。

/** Redis 主机 */
define('WP_REDIS_HOST', 'r-**********.redis.rds.aliyuncs.com');

/** Redis 端口 */
define('WP_REDIS_PORT', '6379');

/** 接受用于使用该SELECT命令自动选择逻辑数据库的数值，不用修改 */
define('WP_REDIS_DATABASE', '10');

/** Redis数据库密码 */
define('WP_REDIS_PASSWORD', 'password');

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参数	描述	示例
WP_REDIS_HOST	云数据库Redis内网连接地址，查看内网连接地址方式请参见查看连接地址。	`r-**********.redis.rds.aliyuncs.com`
WP_REDIS_PORT	Redis服务端口，默认为6379.	`6379`
WP_REDIS_DATABASE	指定缓存信息保存的DB，例如10就是保存到DB10。	`10`
WP_REDIS_PASSWORD	Redis的连接密码	`password`

按Esc，输入:wq保存并退出。

复制配置文件到根目录下。

cp /var/www/html/wp-content/plugins/redis-cache/includes/object-cache.php /var/www/html/wp-content/

在浏览器输入http://<ECS的弹性公网IP>/wp-login.php，登录WordPress管理页面。
在左侧导航点单击插件 > 已安装插件
在插件页面，单击Redis Object Cache下的启动。
单击Settings，打开Redis Object Cache页面。
当Status显示Connected时，表示Redis数据库连接正常。您可以点击Flush Cache将缓存数据导入Redis数据库。

在WordPress管理页面左侧导航栏中单击设置 > 常规，在WordPress地址（URL）和站点地址（URL）选项中输入您预先申请并备案的域名。
配置负载均衡。
1. 登录负载均衡SLB控制台。
2. 在左侧导航栏单击实例 > 实例管理
3. 定位到目标SLB实例，单击右侧点我开始配置。
4. 在负载均衡业务配置导航页面，选择HTTP协议，监听端口设置为80，开启开启会话保持功能，单击下一步。
5. 单击默认服务器组 > 继续添加，勾选之前创建的ECS实例，单击下一步：配置权重和端口号。
6. 设置端口号为80，权重为50，单击下一步。
7. 在配置健康检查页面，开启健康检查后单击下一步。
8. 在配置审核页面，单击提交。
9. 待到审核项目都显示成功后单击确定即可。
登录云解析DNS控制台，将SLB弹性公网IP地址绑定预先申请并备案的域名。

说明如何绑定域名请参见添加网站解析。
登录云服务器ECS控制台，为之前创建好的ECS创建镜像。

说明如何创建ECS实例镜像请参见使用实例创建自定义镜像。
登录弹性伸缩控制台，配置弹性伸缩。
1. 创建伸缩组。
  
  说明创建伸缩组具体配置请参见创建伸缩组。
2. 创建伸缩配置并启用。
  
  说明创建伸缩配置具体配置请参见创建伸缩配置
3. 在该伸缩组中加入ECS实例。
  1. 登录弹性伸缩控制台，单击目标伸缩组后的管理。
  2. 单击ECS实例列表 > 手动添加 > 添加已有实例，将目标ECS实例移动到右侧后，单击确定。
4. 创建伸缩规则。
  
  说明创建伸缩规则具体配置请参见创建伸缩规则。
5. 创建伸缩任务。
  
  说明创建伸缩任务具体配置请参见执行伸缩规则。
验证弹性伸缩。
1. 通过控制台登录ECS，登录操作请参见连接ECS实例。
2. 通过压测命令提高ECS的CPU使用率。
```
sysbench cpu --cpu-max-prime=2000000 --threads=2 --time=1000 run
```
3. 根据之前配置的报警任务。
  - 当CPU使用率超过80%时，触发ESS的报警任务，ESS会自动创建ECS服务器。
  - 当CPU使用率低于50%时，触发ESS的报警任务，ESS会自动减少ECS服务器。
  至此配置完成。