在雲端運算環境中，建立高效能且具備容錯能力的應用程式已成為成功的關鍵。 AWS 彈性負載平衡器（Elastic Load Balancer，簡稱ELB）透過自動分配請求流量至多個目標，實現應用的高可用性、擴展性和安全性，是企業現代化架構不可或缺的一環。
什麼是AWS 彈性負載平衡器(ELB)？
AWS 彈性負載平衡器（Elastic Load Balancer, ELB）是由Amazon Web Services 提供的完全託管服務，可自動將傳入的請求流量指派到多個目標實例，例如Amazon EC2、容器服務或IP 位址。它充當連接客戶端與後端目標之間的中介，根據目標的運作狀況與效能，智慧地進行流量分發，從而實現負載平衡。
透過ELB，開發者無需手動設定複雜的流量管理規則，即可輕鬆實現請求的自動路由和故障轉移，提高服務穩定性。
使用AWS ELB 的主要優勢
1.可擴展性
ELB 能夠根據流量變化自動擴展。無論是假日突發訪問高峰，還是漸進式用戶成長，ELB 都可以根據請求數量進行智慧擴容，從而實現效能彈性。
2.高可用性
當某個實例變得不可用或故障，ELB 會自動偵測並將連線請求重新路由到其他健康實例，確保應用程式持續線上、使用者體驗不會中斷。
3.容錯能力
ELB 會定期對目標進行健康檢查，基於檢查結果動態調整流量分配。即使某些後端伺服器無法回應，請求也能及時被引導到可用伺服器。
4.安全性
ELB 支援SSL/TLS 協定終止，確保客戶端與目標之間的加密連線。同時，它可無縫整合AWS WAF（Web 應用防火牆），協助防範常見的Web 攻擊行為。
5.成本效益
ELB 屬於以使用量計費的託管服務，無需投入大量資源進行基礎架構管理，是提升系統效能的高性價比方案。
AWS ELB 的工作原理：如何智慧分配請求？
每次客戶端請求到達負載平衡器時，ELB 會執行以下流程：
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接收請求流量；
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檢查目標伺服器的運作狀況（透過配置的健康檢查）；
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依照協議及負載平衡策略將請求分發到最佳目標；
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一旦某個目標失效，立即重新路由請求至健康目標，保障系統連結性與回應速度。
這種機制不僅優化了請求回應，還幫助應用程式在每秒處理成千上萬連線時依舊穩定運作。
AWS 彈性負載平衡器的類型
AWS 提供三種類型的彈性負載平衡器，每種類型適用於不同的用例：
1、應用程式負載平衡器（ALB）
應用程式負載平衡器(ALB)在 OSI 模型的應用程式層（第7 層）運行。它非常適合需要基於內容的路由的應用程序，例如根據URL 路徑、主機名稱或標頭引導HTTP/HTTPS 流量。
應用場景：
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Web 應用系統
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多服務部署
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HTTP/HTTPS 分送控制
核心特性：
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路徑/主機路由
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WebSocket 支援
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HTTPS 協定終止
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支援容器服務（如ECS、EKS）
2、網路負載平衡器（NLB）
網路負載平衡器(NLB)在網路層（第4 層）運行，非常適合處理高效能、低延遲的應用程式。它每秒能夠處理數百萬個請求，非常適合需要超快速效能的工作負載。
典型用例：
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遊戲、直播等高效能應用
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TCP/UDP 通訊服務
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每秒百萬連線請求的場景
功能特點：
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支援靜態IP 和跨區域分佈
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IP 位址目標支持
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實作協定級連線保持
3.經典負載平衡器（CLB）
Classic Load Balancer (CLB)是原始的AWS ELB 服務。它在第4 層和第7 層都有效，但缺少ALB 和NLB 的一些高級功能。它通常用於在引入ALB 和NLB 之前建立的舊版應用程式。
適用場景：
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舊系統遷移或遺留服務維護
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不依賴內容路由的簡單負載平衡
功能概覽：
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HTTP、HTTPS 和TCP 連線支援
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SSL 終止
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基礎健康檢查機制
應用程式案例：使用AWS ELB 擴展您的Web 應用程式
假設您建立了一個基於EC2 的電商網站。用戶訪問量逐漸增長，伺服器負載不斷上升。如果未部署彈性負載平衡器，請求容易集中在某個實例上，從而引發回應變慢或系統宕機。
透過部署ALB，您可根據路徑將 /product 路由至一個微服務集群，將 /checkout 路由至另一個服務。當某個EC2 實例失效時，ALB 會立即將流量轉移至其他健康實例，以實現無感知故障復原和系統彈性擴展。
如何設定AWS ELB？
設定AWS ELB 是一個簡單的過程。以下是簡化的指南：
- 建立負載平衡器：選擇負載平衡器的類型(ALB、NLB 或CLB)，並在AWS 管理控制台中進行設定。
- 定義偵聽器：偵聽器是檢查連線請求的過程。例如，可以為Web 流量設定HTTP 或HTTPS 偵聽器。
- 新增目標：選擇將接收流量的執行個體、容器或IP 位址。
- 配置健康檢查：設定健康檢查來監控目標的健康狀況。
- 測試負載平衡器：設定完成後，測試負載平衡器以確保流量正確分配。
管理與監控：實現視覺化的效能保障
AWS 提供了完善的監控工具，幫助開發者即時追蹤ELB 的運作狀態：
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CloudWatch 指標：即時查看請求量、回應時間、錯誤率等關鍵資料；
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訪問日誌：記錄每個請求的來源IP、目標實例及回應時間，以便分析與調優；
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AWS Trusted Advisor：提供基於最佳實務的效能建議及安全優化提示。
總結：使用AWS ELB 提供更智慧的流量管理
無論是中小企業或大型企業級架構，AWS 彈性負載平衡器（ELB）都能為應用系統實現請求的自動分配、高並發處理與容錯保護。根據您的應用情境選擇合適的負載平衡器類型（ALB、NLB 或CLB），即可獲得具備高可用性、安全性和可擴充性的解決方案，可協助建立穩定且高效的雲端基礎架構。
