Azure Load Balancer : 支持 IPv6

愈來愈多的網站開始支持 IPv6，即便是哪些只提供 api 服務的站點也須要支持 IPv6，好比蘋果應用商店中的 app 早就強制要求服務器端支持 IPv6 了。
筆者在前文《Azure Load Balancer : 簡介》中介紹了經過 Azure 門戶站點建立基礎的 Azure Load Balancer 配置，本文將接着介紹如何建立支持 IPv6 的 Azure Load Balancer。

關於 IPv6 的一些限制

讓咱們先來了解一下 Azure Load Balancer 在 IPv6 支持方面的一些限制(完整的限制列表請參考這裏)：

• 沒法在 Azure 門戶中添加 IPv6 負載均衡規則。 只能經過模板、CLI 或 PowerShell 建立規則。
• 沒法將現有 VM 升級爲使用 IPv6 地址。 爲此必須部署新 VM。
• 沒法將公共 IPv6 地址分配給 VM， 只能分配給負載均衡器。

這三條限制看起來讓人很沮喪！其中第一條意味着咱們沒辦法經過 UI 簡單的建立支持 IPv6 的 Load Balancer；第二條則讓老機器失去了升級的機會；第三條則把 IPv6 的支持徹底綁死到了 Load Balancer 上！

換個角度看問題也許能讓人心情愉快些：
不支持 UI 操做就是逼着咱們寫腳本，恰好能夠朝着基礎架構即代碼的方向前進！
不支持現有虛機的升級，能夠拋掉歷史的包袱輕裝上陣！
不支持將公共 IPv6 地址分配給 VM，那就只用在 Load Balancer 上維護 IPv6 的配置！

使用 PowerShell 腳本建立 Load Balancer

既然沒法經過 Azure 門戶站點上的 UI 建立支持 IPv6 的 Load Balancer，筆者就選擇經過 PowerShell 腳本完成這個任務， 咱們來建立一個具備兩臺後端虛機的 Load Balancer，下面是腳本中的主要邏輯。

定義腳本中所需的變量
爲了能更好的重用該腳本，筆者把所需的變量都定義到了腳本的開頭處，雖然變量的數目不少，可是隻要修改 prodNamePrefix、userName、sshPublicKey 和 location 等幾個關鍵變量的值腳本就能夠工做了：

# 資源名稱的前綴
$prodNamePrefix = "Nick"
$lowerProdNamePrefix = $prodNamePrefix.ToLower()

# vm user name
$userName = "nick"
# vm user public key
$sshPublicKey = "xxxxxxxxxx"

# resource loacation
$location = "japaneast"
# resource group name
$rgName = $prodNamePrefix + "LBGroup"
...

建立 Resource Group、虛擬網絡及其虛擬子網

# 建立 Resource Group
New-AzureRmResourceGroup -Name $rgName -location $location

# 虛擬網絡及其虛擬子網
$backendSubnet = New-AzureRmVirtualNetworkSubnetConfig `
                 -Name $subnetName `
                 -AddressPrefix $subnetPrefix
$vnet = New-AzureRmvirtualNetwork -Name $vnetName `
                                  -ResourceGroupName $rgName `
                                  -Location $location `
                                  -AddressPrefix $vnetPrefix `
                                  -Subnet $backendSubnet

建立 Load Balancer

# 建立 Load Balancer 的公共 IP
$publicIPv4 = New-AzureRmPublicIpAddress `
              -Name $publicIpv4Name `
              -ResourceGroupName $rgName `
              -Location $location `
              -AllocationMethod Static `
              -IpAddressVersion IPv4 `
              -DomainNameLabel $dnsLabelv4
$publicIPv6 = New-AzureRmPublicIpAddress `
              -Name $publicIpv6Name `
              -ResourceGroupName $rgName `
              -Location $location `
              -AllocationMethod Dynamic `
              -IpAddressVersion IPv6 `
              -DomainNameLabel $dnsLabelv6

# 建立 Load Balancer 的 Frontend IP
$FEIPConfigv4 = New-AzureRmLoadBalancerFrontendIpConfig `
                -Name $frontendV4Name `
                -PublicIpAddress $publicIPv4
$FEIPConfigv6 = New-AzureRmLoadBalancerFrontendIpConfig `
                -Name $frontendV6Name `
                -PublicIpAddress $publicIPv6

# 建立 Load Balancer 的 Backend pools
$backendpoolipv4 = New-AzureRmLoadBalancerBackendAddressPoolConfig `
                   -Name $backendAddressPoolV4Name
$backendpoolipv6 = New-AzureRmLoadBalancerBackendAddressPoolConfig `
                   -Name $backendAddressPoolV6Name

# 建立 Load Balancer 的 Inbound NAT rules
$inboundNATRule1v4 = New-AzureRmLoadBalancerInboundNatRuleConfig `
                     -Name $natRule1V4Name `
                     -FrontendIpConfiguration $FEIPConfigv4 `
                     -Protocol TCP `
                     -FrontendPort 10022 `
                     -BackendPort 22
$inboundNATRule2v4 = New-AzureRmLoadBalancerInboundNatRuleConfig `
                     -Name $natRule2V4Name `
                     -FrontendIpConfiguration $FEIPConfigv4 `
                     -Protocol TCP `
                     -FrontendPort 20022 `
                     -BackendPort 22

# 建立 Load Balancer 的 Health probes
$healthProbe = New-AzureRmLoadBalancerProbeConfig -Name $probeV4V6Name `
                                                  -Protocol Tcp `
                                                  -Port 22 `
                                                  -IntervalInSeconds 15 `
                                                  -ProbeCount 2

# 建立 Load Balancer 的 Load balancing rules
$lbrule1v4http = New-AzureRmLoadBalancerRuleConfig `
                 -Name $lbRule1V4HTTPName `
                 -FrontendIpConfiguration $FEIPConfigv4 `
                 -BackendAddressPool $backendpoolipv4 `
                 -Probe $healthProbe `
                 -Protocol Tcp `
                 -FrontendPort 80 `
                 -BackendPort 80
$lbrule1v6http = New-AzureRmLoadBalancerRuleConfig `
                 -Name $lbRule1V6HTTPName `
                 -FrontendIpConfiguration $FEIPConfigv6 `
                 -BackendAddressPool $backendpoolipv6 `
                 -Probe $healthProbe `
                 -Protocol Tcp `
                 -FrontendPort 80 `
                 -BackendPort 80
$lbrule1v4https = New-AzureRmLoadBalancerRuleConfig `
                  -Name $lbRule1V4HTTPSName `
                  -FrontendIpConfiguration $FEIPConfigv4 `
                  -BackendAddressPool $backendpoolipv4 `
                  -Probe $healthProbe `
                  -Protocol Tcp `
                  -FrontendPort 443 `
                  -BackendPort 443
$lbrule1v6https = New-AzureRmLoadBalancerRuleConfig `
                  -Name $lbRule1V6HTTPSName `
                  -FrontendIpConfiguration $FEIPConfigv6 `
                  -BackendAddressPool $backendpoolipv6 `
                  -Probe $healthProbe `
                  -Protocol Tcp `
                  -FrontendPort 443 `
                  -BackendPort 443

# 建立 Load Balancer
$loadbalancer = New-AzureRmLoadBalancer `
                -ResourceGroupName $rgName `
                -Name $lbName `
                -Location $location `
                -FrontendIpConfiguration $FEIPConfigv4,$FEIPConfigv6 `
                -InboundNatRule $inboundNATRule2v4,$inboundNATRule1v4 `
                -BackendAddressPool $backendpoolipv4,$backendpoolipv6 `
                -Probe $healthProbe `
                -LoadBalancingRule $lbrule1v4http,$lbrule1v6http,`
                $lbrule1v4https,$lbrule1v6https

建立兩個虛擬網卡

# 從新得到虛擬網絡及其虛擬子網的實例，
# 不然建立網卡時會提示沒有指定虛擬子網
$vnet = Get-AzureRmVirtualNetwork -Name $vnetName `
                                  -ResourceGroupName $rgName
$backendSubnet = Get-AzureRmVirtualNetworkSubnetConfig `
                 -Name $subnetName `
                 -VirtualNetwork $vnet

$nic1IPv4 = New-AzureRmNetworkInterfaceIpConfig `
            -Name "IPv4IPConfig" `
            -PrivateIpAddressVersion "IPv4" `
            -Subnet $backendSubnet `
            -LoadBalancerBackendAddressPool $backendpoolipv4 `
            -LoadBalancerInboundNatRule $inboundNATRule1v4
$nic1IPv6 = New-AzureRmNetworkInterfaceIpConfig `
            -Name "IPv6IPConfig" `
            -PrivateIpAddressVersion "IPv6" `
            -LoadBalancerBackendAddressPool $backendpoolipv6
$nic1 = New-AzureRmNetworkInterface `
        -Name $nic1Name `
        -IpConfiguration $nic1IPv4,$nic1IPv6 `
        -ResourceGroupName $rgName `
        -Location $location

$nic2IPv4 = New-AzureRmNetworkInterfaceIpConfig `
            -Name "IPv4IPConfig" `
            -PrivateIpAddressVersion "IPv4" `
            -Subnet $backendSubnet `
            -LoadBalancerBackendAddressPool $backendpoolipv4 `
            -LoadBalancerInboundNatRule $inboundNATRule2v4
$nic2IPv6 = New-AzureRmNetworkInterfaceIpConfig `
            -Name "IPv6IPConfig" `
            -PrivateIpAddressVersion "IPv6" `
            -LoadBalancerBackendAddressPool $backendpoolipv6
$nic2 = New-AzureRmNetworkInterface `
        -Name $nic2Name `
        -IpConfiguration $nic2IPv4,$nic2IPv6 `
        -ResourceGroupName $rgName `
        -Location $location

建立虛擬機並分配新建的 NIC

# 建立 Availability Set
New-AzureRmAvailabilitySet -Name $availabilitySetName `
                           -Sku Aligned `
                           -PlatformFaultDomainCount 2 `
                           -PlatformUpdateDomainCount 5 `
                           -ResourceGroupName $rgName `
                           -location $location
$availabilitySet = Get-AzureRmAvailabilitySet `
                   -Name $availabilitySetName `
                   -ResourceGroupName $rgName

# 建立用戶 Credential
$securePassword = ConvertTo-SecureString $userPassword `
                                         -AsPlainText -Force
$userCred = New-Object System.Management.Automation.PSCredential `
            ($userName, $securePassword)

# 建立第一臺虛機，能夠以一樣的方式建立第二臺虛機
$vm1 = New-AzureRmVMConfig -VMName $vm1Name `
                           -VMSize $vmSize `
                           -AvailabilitySetId $availabilitySet.Id
$vm1 = Set-AzureRmVMOperatingSystem `
       -VM $vm1 `
       -Linux `
       -ComputerName $vm1ComputerHostName `
       -Credential $userCred `
       -DisablePasswordAuthentication
$vm1 = Set-AzureRmVMSourceImage `
       -VM $vm1 `
       -PublisherName Canonical `
       -Offer UbuntuServer `
       -Skus $vmVersion `
       -Version "latest"
$vm1 = Set-AzureRmVMBootDiagnostics `
       -VM $vm1 `
       -Disable
$vm1 = Add-AzureRmVMNetworkInterface `
       -VM $vm1 `
       -Id $nic1.Id `
       -Primary
$vm1 = Set-AzureRmVMOSDisk `
       -VM $vm1 `
       -Name $vm1DiskName `
       -CreateOption FromImage `
       -StorageAccountType $storageAccountTypeName
Add-AzureRmVMSshPublicKey `
    -VM $vm1 `
    -KeyData $sshPublicKey `
    -Path "/home/$userName/.ssh/authorized_keys"
New-AzureRmVM -ResourceGroupName $rgName `
              -Location $location `
              -VM $vm1

到這裏咱們的 Load Balancer 已經建立完成了，完整的腳本代碼請參考這裏。

在 Azure 門戶上的 Cloud Shell 中執行腳本

假設你已經編輯好了本身的 Load Balancer 建立腳本，並命名爲 azureloadbalancer.sp1。讓咱們先把腳本上傳到 Azure 門戶上的 Cloud Shell 中，而後在 Cloud Shell 中執行該腳本：

腳本執行完成後，一個支持 IPv6 的 Load Balancer 就部署成功了：

總結

雖然寫腳本比 UI 操做的難度要高一些，可是一旦這些腳本寫好了從此就能夠經過重用這些腳原本提高自動化的程度，絕對是物有所值！在後續的文章中，筆者將介紹如何使用 PowerShell 腳本擴展支持 IPv6 的 Load Balancer 後端的虛機池。

參考：
用 PowerShell 建立支持 IPv6 的 Azure Load Balancer
Powershell load balancer
Azure Load Balancer 對 IPv6 的支持