4.7 / 5 – ( 8 bầu chọn )
Cân bằng tải là gì ? Tìm hiểu kỹ thuật Load Balancing
Tóm Tắt
Cân bằng tải là gì?
Cân bằng tải (tiếng Anh: Load Balancing) là phương pháp lấy nhiều yêu cầu (requests) hoặc quy trình (processes) và phân phối chúng trên nhiều thiết bị tùy thuộc vào mức độ bận rộn của từng thiết bị. Cân bằng tải mạng internet là các kỹ thuật ngăn máy chủ hoặc thiết bị mạng bị quá tải vì nó phân phối công việc đồng đều hơn.
Kỹ thuật cân bằng tải có công dụng phân phối có chiêu thức và hiệu suất cao lưu lượng mạng hoặc ứng dụng trên nhiều sever trong một trang sever. Mỗi bộ cân bằng tải nằm giữa những thiết bị khách và máy chủ phụ trợ, nhận và sau đó phân phối những nhu yếu đến bất kể sever có sẵn nào có năng lực cung ứng chúng .
Thiết bị cân bằng tải là gì?
Bộ cân bằng tải (Load Balancer) có thể là một thiết bị vật lý, một phiên bản ảo hóa chạy trên phần cứng chuyên dụng hoặc một quy trình phần mềm. Được tích hợp vào bộ điều khiển phân phối ứng dụng (ADC) được thiết kế để cải thiện rộng rãi hơn hiệu suất và bảo mật của các ứng dụng dựa trên web và microservices ba tầng, bất kể chúng được lưu trữ ở đâu.
Có năng lực tận dụng nhiều thuật toán cân bằng tải hoàn toàn có thể có, gồm có vòng lặp, thời hạn phản hồi của sever và phương pháp liên kết tối thiểu để phân phối lưu lượng tương thích với nhu yếu hiện tại .
Bất kể đó là phần cứng hay ứng dụng hoặc sử dụng ( những ) thuật toán nào, bộ cân bằng tải sẽ phân chia lưu lượng truy vấn đến những sever web khác nhau trong nhóm tài nguyên để bảo vệ rằng không có sever nào trở nên hoạt động giải trí quá mức và sau đó không đáng đáng tin cậy. Bộ cân bằng tải giảm thiểu hiệu suất cao thời hạn phản hồi của sever và tối đa hóa thông lượng .
Vai trò của bộ cân bằng tải nhiều lúc được ví như vai trò của một công an giao thông vận tải, vì nó có nghĩa là định tuyến một cách có mạng lưới hệ thống những nhu yếu đến đúng vị trí tại bất kể thời gian nào, do đó ngăn ngừa ùn tắc tốn kém và những sự cố không lường trước được. Cuối cùng những bộ cân bằng tải phải phân phối hiệu suất và bảo mật thông tin thiết yếu để duy trì những thiên nhiên và môi trường CNTT phức tạp, cũng như những tiến trình thao tác phức tạp xảy ra bên trong chúng .
Cân bằng tải là giải pháp có năng lực lan rộng ra cao nhất để giải quyết và xử lý vô số nhu yếu từ quá trình thao tác đa ứng dụng, đa thiết bị tân tiến. Song song với những nền tảng được cho phép truy vấn liền mạch vào nhiều ứng dụng, những file và máy tính để bàn khác nhau trong khoảng trống thao tác kỹ thuật số thời nay, cân bằng tải tương hỗ thưởng thức người dùng cuối đồng nhất và đáng an toàn và đáng tin cậy hơn cho nhân viên cấp dưới .
Phân loại thiết bị cân bằng tải
Bộ cân bằng tải máy chủ mạng
Máy cân bằng tải gia nhập thị trường vào giữa những năm 1990 để tương hỗ sự ngày càng tăng lưu lượng truy vấn trên internet. Bộ cân bằng tải có tính năng cơ bản được phong cách thiết kế để tổng hợp tài nguyên sever để cung ứng nhu yếu này. Bộ cân bằng tải quản trị những liên kết dựa trên tiêu đề gói. Cụ thể, họ đã xem xét 5 – tuple – IP nguồn, IP đích, port mạng nguồn – đích và giao thức IP. Đây là mục nhập của bộ cân bằng tải sever mạng hoặc bộ cân bằng tải Lớp 4 .
Bộ cân bằng tải ứng dụng
Khi công nghệ tiên tiến tăng trưởng, những bộ cân bằng tải cũng vậy. Họ trở nên nâng cao hơn và khởi đầu phân phối nhận thức về nội dung và quy đổi nội dung. Những bộ cân bằng tải này đã nhìn ra ngoài tiêu đề gói và vào trọng tải nội dung. Các trình cân bằng tải này xem xét nội dung như URL, HTTP header và những thứ khác để đưa ra quyết định hành động cân bằng tải. Đây là những bộ cân bằng tải ứng dụng hoặc bộ cân bằng tải Lớp 7 .
Cân bằng tải trên máy chủ toàn cầu
Cân bằng tải sever toàn thế giới ( GSLB ) thực sự là một công nghệ tiên tiến khác với cân bằng tải lớp 4-7 truyền thống cuội nguồn. GSLB dựa trên DNS và hoạt động giải trí như một proxy DNS để phân phối những phản hồi dựa trên những thuật toán cân bằng tải GSLB trong thời hạn thực. Dễ dàng hiểu nhất về GSLB như một công nghệ tiên tiến DNS động quản trị và giám sát nhiều website trải qua thông số kỹ thuật và kiểm tra thực trạng. Hầu hết những giải pháp cân bằng tải thời nay đều phân phối GSLB như một thành phần của tính năng của chúng .
Cân bằng tải phần cứng so với phần mềm ảo hóa
Cân bằng tải có nguồn gốc là giải pháp phần cứng. Phần cứng cung ứng một thiết bị đơn thuần cung ứng tính năng với trọng tâm là hiệu suất. Bộ cân bằng tải dựa trên phần cứng được phong cách thiết kế để setup trong những TT tài liệu. Chúng là những giải pháp chìa khóa trao tay không nhu yếu những nhờ vào mà những giải pháp dựa trên ứng dụng nhu yếu như hypervisor và phần cứng COTS .
Thiết bị cân bằng tải Draytek Vigor 2925
Giao diện quản trị của thiết bị cân bằng tải Draytek Vigor 2925
Bộ cân bằng tải dựa trên phần cứng hoạt động như sau:
- Chúng thường là những thiết bị hiệu suất cao, có khả năng xử lý an toàn nhiều gigabit lưu lượng từ nhiều loại ứng dụng khác nhau.
- Các thiết bị này cũng có thể chứa các khả năng ảo hóa tích hợp, giúp hợp nhất nhiều phiên bản cân bằng tải ảo trên cùng một phần cứng.
- Điều đó cho phép kiến trúc nhiều người thuê linh hoạt hơn và cách ly hoàn toàn đối với người thuê, cùng những lợi ích khác.
Khi công nghệ tiên tiến mạng tăng trưởng, những công nghệ tiên tiến đám mây, ảo hóa và ứng dụng được xác lập bằng ứng dụng đã trở nên quan trọng. Các giải pháp cân bằng tải dựa trên ứng dụng cung cấp tính linh động và năng lực tích hợp vào những giải pháp điều phối ảo hóa. Một số thiên nhiên và môi trường như đám mây nhu yếu giải pháp ứng dụng. Môi trường dựa trên ứng dụng thường sử dụng tiến trình DevOps và / hoặc CI / CD. Bộ cân bằng tải ứng dụng tương thích hơn cho những thiên nhiên và môi trường này với tính linh động và tích hợp của chúng .
Các bộ cân bằng tải dựa trên phần mềm:
- Có thể thay thế hoàn toàn phần cứng cân bằng tải trong khi vẫn cung cấp chức năng tương tự và tính linh hoạt vượt trội.
- Có thể chạy trên các siêu giám sát thông thường, trong các thùng chứa hoặc các quy trình Linux với chi phí tối thiểu trên các máy chủ kim loại trần và có thể định cấu hình cao tùy thuộc vào các trường hợp sử dụng và yêu cầu kỹ thuật được đề cập.
- Có thể tiết kiệm không gian và giảm chi phí phần cứng.
Cân bằng tải dựa trên máy ảo Hyper-V
Bộ cân bằng tải đàn hồi
Các giải pháp Elastic Load Balancer ( ELB ) phức tạp hơn nhiều và phân phối cho những nhà khai thác điện toán đám mây năng lực lan rộng ra dựa trên những nhu yếu về lưu lượng truy vấn tại bất kể thời gian nào. Cân bằng tải đàn hồi quy mô lưu lượng truy vấn đến một ứng dụng khi nhu yếu đổi khác theo thời hạn. Nó cũng cân bằng những trường hợp cân bằng tải một cách tự động hóa và theo nhu yếu. Vì cân bằng tải đàn hồi sử dụng những thuật toán định tuyến nhu yếu để phân phối lưu lượng ứng dụng đến trên nhiều trường hợp hoặc chia tỷ suất chúng khi thiết yếu, nó làm tăng năng lực chịu lỗi của những ứng dụng của bạn .
Bộ cân bằng tải hoạt động như thế nào?
Cân bằng tải phân phối tải của sever trên nhiều tài nguyên – liên tục nhất trên nhiều sever. Nếu một sever duy nhất gặp sự cố, bộ cân bằng tải sẽ chuyển hướng lưu lượng truy vấn đến những sever trực tuyến còn lại. Khi một sever mới được thêm vào nhóm sever, bộ cân bằng tải sẽ tự động hóa khởi đầu gửi nhu yếu đến nó .
Bộ cân bằng tải là một proxy ngược. Nó trình diễn một địa chỉ IP ảo ( VIP ) đại diện thay mặt cho ứng dụng cho người mua. Máy khách liên kết với VIP và bộ cân bằng tải đưa ra quyết định hành động trải qua những thuật toán của nó để gửi liên kết đến một phiên bản ứng dụng đơn cử trên sever. Bộ cân bằng tải liên tục quản trị và giám sát liên kết trong hàng loạt thời hạn .
Đây là tính năng chính của bộ cân bằng tải, cân bằng tải sever ( SLB ). Tác nhân hoàn toàn có thể phân phối tính năng bổ trợ dựa trên vai trò của họ trong cuộc trò chuyện. Họ hoàn toàn có thể quyết định hành động được cho phép và / hoặc phủ nhận một số ít cụ thể ( bảo mật thông tin ). Họ hoàn toàn có thể muốn xác nhận rằng người mà họ đang trò chuyện thực sự là vận động viên được đề cập ( xác nhận ). Nếu giải đấu thể thao hiện tại không hoạt động giải trí, người đại diện thay mặt hoàn toàn có thể gửi những cuộc tranh luận đến một giải đấu khác dựa trên tính khả dụng hoặc vị trí ( GSLB ) .
Các thuật toán cân bằng tải phổ biến
Bộ cân bằng tải, hoặc ADC gồm có nó, sẽ tuân theo một thuật toán để xác lập cách những nhu yếu được phân phối trên sever. Có rất nhiều lựa chọn về yếu tố này, từ rất đơn thuần đến rất phức tạp .
Round Robin
Thuật toán Round Robin
Round robin là một kỹ thuật đơn thuần để bảo vệ rằng một sever ảo chuyển tiếp từng nhu yếu của người mua đến một sever khác dựa trên list luân phiên. Nó thuận tiện để những bộ cân bằng tải thực thi, nhưng không tính đến tải đã có trên một sever. Có một rủi ro tiềm ẩn là một sever hoàn toàn có thể nhận được rất nhiều nhu yếu sâu xa của bộ giải quyết và xử lý và trở nên quá tải .
Phương thức kết nối ít nhất
Trong khi round robin không tính đến tải hiện tại trên máy chủ (chỉ vị trí của nó trong vòng quay), thì phương thức kết nối ít nhất thực hiện đánh giá này và kết quả là nó thường mang lại hiệu suất vượt trội. Máy chủ ảo theo phương thức kết nối ít nhất sẽ tìm cách gửi yêu cầu đến máy chủ có số lượng kết nối hoạt động ít nhất.
Phương pháp thời gian phản hồi ít nhất
Tinh vi hơn giải pháp ít liên kết nhất, giải pháp ít thời hạn phản hồi nhất dựa vào thời hạn sever triển khai để phản hồi nhu yếu theo dõi sức khỏe thể chất. Tốc độ phản hồi là một chỉ báo về mức độ tải của sever và thưởng thức người dùng mong đợi tổng thể và toàn diện. Một số bộ cân bằng tải cũng sẽ tính đến số lượng liên kết đang hoạt động giải trí trên mỗi sever .
Phương pháp băng thông thấp nhất
Một thuật toán tương đối đơn thuần, giải pháp băng thông tối thiểu tìm kiếm sever hiện đang Giao hàng lưu lượng truy vấn tối thiểu được đo bằng megabit / giây ( Mbps ) .
Phương pháp gói ít nhất
Phương thức ít gói nhất chọn dịch vụ nhận được ít gói nhất trong một khoảng chừng thời hạn nhất định .
Phương pháp băm
Các phương pháp trong hạng mục này đưa ra quyết định hành động dựa trên một hàm băm của nhiều tài liệu khác nhau từ gói tin đến. Điều này gồm có thông tin liên kết hoặc tiêu đề, ví dụ điển hình như địa chỉ IP nguồn / đích, số cổng, URL hoặc tên miền, từ gói đến .
Phương pháp tải tùy chỉnh
Phương pháp tải tùy chỉnh được cho phép bộ cân bằng tải truy vấn tải trên những sever riêng không liên quan gì đến nhau trải qua SNMP. Quản trị viên hoàn toàn có thể xác lập tải sever chăm sóc để truy vấn – mức sử dụng CPU, bộ nhớ và thời hạn phản hồi – rồi tích hợp chúng cho tương thích với nhu yếu của họ .
Các trường hợp sử dụng Load Balancing
Quản lý request HTTP
Các thuật toán cân bằng tải được sử dụng thoáng rộng trong quản trị HTTP request, nơi một website có nhiều đối tượng người dùng phải có năng lực giải quyết và xử lý số lượng lớn nhu yếu mỗi giây .
Một trong những ứng dụng được sử dụng phổ cập nhất của cân bằng tải là cung ứng một dịch vụ Internet duy nhất từ nhiều sever. Các mạng lưới hệ thống cân bằng tải thường thì gồm có những website thông dụng, mạng Internet Relay Chat lớn, những website Giao thức truyền tệp ( FTP ) băng thông cao, sever Giao thức truyền tin mạng ( NNTP ), sever Hệ thống tên miền và cơ sở tài liệu .
DNS tổng hợp
Round-robin DNS là một chiêu thức cân bằng tải sửa chữa thay thế không nhu yếu ứng dụng hoặc nút phần cứng chuyên sử dụng. Trong kỹ thuật này, nhiều địa chỉ IP được link với một tên miền duy nhất ; người mua được cấp IP theo kiểu vòng tròn. IP được chỉ định cho những máy khách có thời hạn ngắn nên máy khách có nhiều năng lực sử dụng một IP khác vào lần tiếp theo khi họ truy vấn vào dịch vụ Internet được nhu yếu .
Ủy quyền DNS
Một kỹ thuật khác hiệu suất cao hơn để cân bằng tải bằng cách sử dụng DNS là ủy quyền www.example.org dưới dạng miền phụ có vùng được Giao hàng bởi từng sever giống nhau đang Giao hàng website. Kỹ thuật này hoạt động giải trí đặc biệt quan trọng tốt khi những sever riêng không liên quan gì đến nhau được Viral về mặt địa lý trên Internet .
Tính năng và lợi ích của giải pháp cân bằng tải
Hệ thống Load Balancing bằng máy ảo hóa
- Quản lý lưu lượng: Một giải pháp nhanh nhẹn xử lý cả yêu cầu gửi đến và gửi đi. Cho dù kết nối với Internet hay mạng nội bộ của tổ chức bạn, điều quan trọng là khối lượng công việc được phân phối giữa các máy chủ được chuẩn bị để cân bằng lưu lượng truy cập của người dùng.
- Bảo mật: Khi đối mặt với các cuộc tấn công từ chối dịch vụ phân tán, khách truy cập không mong muốn hoặc các yếu tố khác làm tổn hại đến mạng – các thiết bị cân bằng tải có thể là vô giá. Đạt được lợi thế trong ngành với tường lửa, giải pháp VPN và các tính năng khác.
- Khả năng kết nối: Các kiến trúc CNTT trải dài và các trung tâm dữ liệu ở nhiều vị trí làm cho mạng phân mảnh trở nên phổ biến hơn bao giờ hết. Điều này có thể dẫn đến nhiều vấn đề khác nhau, bao gồm cả việc hạn chế giao tiếp giữa các máy chủ của bạn. Các giải pháp toàn cầu nên tính đến tất cả lưu lượng IP để các yêu cầu của người dùng được gửi đến vị trí thích hợp.
Câu hỏi thường gặp
Cân bằng tải gộp băng thông nghĩa là gì?
Kỹ thuật này sử dụng những đường truyền internet vận tốc cao khác nhau của những nhà mạng sau đó cho đi vào 1 thiết bị cân băng tải và sử dụng tính năng Load Balance hay còn gọi là cộng gộp băng thông để gộp vận tốc của 2 hay nhiều đường truyền hơn lại .
Khi có sự cố xảy ra cho 1 trong 2 đường truyền, tính năng cân bằng tải sẽ sử dụng đường truyền còn lại hoạt động giải trí như thông thường, không làm tác động ảnh hưởng đến mạng nội bộ cua doanh nghiệp .
Trong cân bằng tải cộng gộp băng thông, bộ điều khiển và tinh chỉnh sử dụng một link đơn cử cho đến khi đạt đến ngưỡng lưu lượng. Sau khi đạt đến ngưỡng đó, Bộ tinh chỉnh và điều khiển link sẽ chuyển lưu lượng truy vấn sang một link khác. Khi lưu lượng truy vấn giảm xuống dưới ngưỡng, Bộ điều khiển và tinh chỉnh link chuyển lưu lượng truy vấn trở lại link tiên phong .
Cân bằng tải có làm tăng băng thông không?
Trong mạng máy tính, cân bằng tải nhằm mục đích mục tiêu tối ưu hóa liên kết, tối đa hóa băng thông, giảm thiểu độ trễ và tránh quá tải cho bất kể liên kết Internet đơn lẻ nào. Bằng cách sử dụng nhiều liên kết với cân bằng tải, người dùng hoàn toàn có thể cải tổ độ an toàn và đáng tin cậy và tính khả dụng trải qua dự trữ .
Sự khác nhau giữa cân bằng tải và gộp máy chủ là gì?
Việc gộp chung cũng hoàn toàn có thể phân phối khối lượng việc làm trên nhiều sever. Cân bằng tải phân chia khối lượng việc làm đồng đều trên nhiều sever và rất tương thích với những ứng dụng liên kết trong thời hạn dài và gửi việc làm dài, ví dụ điển hình như những ứng dụng máy tính để bàn .
Cân bằng tải proxy là gì?
TCP Proxy Load Balancing là một trình cân bằng tải proxy ngược để phân phối lưu lượng TCP đến từ internet đến những phiên bản máy ảo trong mạng Google Cloud VPC của bạn …. Trình cân bằng tải proxy TCP tự động hóa định tuyến lưu lượng truy vấn đến những phần phụ trợ gần với người dùng nhất .
Cân bằng tải có phải là một sever không ?
Không trọn vẹn, nó hoàn toàn có thể là chỉ 1 ứng dụng. Mỗi bộ cân bằng tải nằm giữa những thiết bị khách và sever phụ trợ, nhận và sau đó phân phối những nhu yếu đến bất kể sever có sẵn nào có năng lực cung ứng chúng .
Nguồn : Cân bằng tải là gì ? Cân bằng tải cộng băng thông bandwidth load balancing là thế nào ?
Bài viết này có hữu ích với bạn không?
CóKhông
Source: https://final-blade.com
Category : Kiến thức Internet
