Cân bằng tải load balancing là gì?

Posted on by adminChuyên mục:Kiến thức Internet

Giới thiệu load balancing là gì?

Đầu tiên hỏi tiếng anh load balancing là gì ? Dịch tiếng việt còn gọi cân đối tải, là thành phần chính của hạ tầng có sẵn cao thường được sử dụng để cải tổ hiệu suất và độ đáng tin cậy của những website, ứng dụng, cơ sở tài liệu và những dịch vụ khác bằng cách phân phối khối lượng việc làm trên nhiều sever .Cơ sở hạ tầng web không có cân đối tải hoàn toàn có thể trông giống như sau :

Cơ sở hạ tầng web không có cân bằng tải load balancing

Trong ví dụ này, người dùng kết nối trực tiếp với máy chủ web, tại yourdomain.com. Nếu máy chủ web đơn này bị hỏng, người dùng sẽ không thể truy cập trang web nữa. Ngoài ra, nếu nhiều người dùng cố gắng truy cập vào máy chủ cùng một lúc và không thể xử lý tải, họ có thể gặp phải thời gian tải chậm hoặc có thể không kết nối được.

Điểm duy nhất của thất bại hoàn toàn có thể được giảm nhẹ bằng cách trình làng một bộ cân đối tải và tối thiểu một sever web bổ trợ trên phần cuối. Thông thường, tổng thể những sever phụ trợ sẽ phân phối nội dung giống nhau để người dùng nhận được nội dung đồng điệu bất kể sever nào phản hồi .Trong ví dụ minh họa ở trên, người dùng truy vấn trình cân đối tải, chuyển tiếp nhu yếu của người dùng tới sever phụ trợ, sau đó phản hồi trực tiếp nhu yếu của người dùng. Trong trường hợp này, điểm duy nhất của sự thất bại giờ đây là chính cân đối tải. Điều này hoàn toàn có thể được giảm nhẹ bằng cách ra mắt một cân đối tải thứ hai, nhưng trước khi tất cả chúng ta bàn luận về điều đó, tất cả chúng ta hãy khám phá cách cân đối tải hoạt động giải trí .

Loại lưu lượng truy cập nào có thể tải cân bằng xử lý?

Quản trị viên cân đối tải tạo quy tắc chuyển tiếp cho bốn loại lưu lượng truy vấn chính :

  • HTTP – Cân bằng HTTP tiêu chuẩn hướng các yêu cầu dựa trên cơ chế HTTP tiêu chuẩn. Load Balancer đặt X-Forwarded-For, X-Forwarded-Protovà X-Forwarded-Porttiêu đề để cung cấp thông tin backends về yêu cầu ban đầu.
  • HTTPS – HTTPS cân bằng chức năng giống như cân bằng HTTP, với việc bổ sung mã hóa. Mã hóa được xử lý theo một trong hai cách: hoặc với SSH passthrough duy trì mã hóa tất cả các cách để phụ trợ hoặc với SSL chấm dứt mà đặt gánh nặng giải mã trên cân bằng tải nhưng gửi lưu lượng truy cập không được mã hóa để kết thúc trở lại.
  • TCP – Đối với các ứng dụng không sử dụng HTTP hoặc HTTPS, lưu lượng TCP cũng có thể được cân bằng. Ví dụ, lưu lượng truy cập đến một cụm cơ sở dữ liệu có thể được lan truyền trên tất cả các máy chủ.
  • UDP – Gần đây, một số cân bằng tải đã bổ sung hỗ trợ cho các giao thức internet lõi cân bằng tải như DNS và syslogd sử dụng UDP.

Các quy tắc chuyển tiếp này sẽ xác lập giao thức và cổng trên chính trình cân đối tải và ánh xạ chúng tới giao thức và cổng mà trình cân đối tải sẽ sử dụng để định tuyến lưu lượng truy vấn đến trên phần cuối .

Làm thế nào để cân bằng tải chọn máy chủ phụ trợ?

Cân bằng tải chọn sever để chuyển tiếp nhu yếu dựa trên sự tích hợp của hai yếu tố. Trước tiên, họ sẽ bảo vệ rằng bất kể sever nào họ hoàn toàn có thể chọn thực sự phản hồi tương thích với những nhu yếu và sau đó sử dụng quy tắc được định thông số kỹ thuật trước để chọn trong số những hồ bơi lành mạnh đó .

Health Checks

Cân bằng tải chỉ nên chuyển tiếp lưu lượng truy vấn đến những sever phụ trợ “ lành mạnh ”. Để giám sát thực trạng của sever phụ trợ, kiểm tra sức khỏe thể chất tiếp tục cố gắng nỗ lực liên kết với sever phụ trợ bằng giao thức và cổng được xác lập bởi quy tắc chuyển tiếp để bảo vệ rằng sever đang lắng nghe. Nếu sever không kiểm tra thực trạng sức khỏe thể chất, và do đó không hề ship hàng nhu yếu, nó sẽ tự động hóa bị xóa khỏi nhóm và lưu lượng truy vấn sẽ không được chuyển tiếp tới khi nó phản hồi lại kiểm tra sức khỏe thể chất .

Load Balancing Algorithms

Thuật toán cân bằng tải được sử dụng xác định máy chủ nào trong số các máy chủ lành mạnh trên phần cuối sẽ được chọn. Một vài thuật toán thường được sử dụng là:

Round Robin – Round Robin có nghĩa là các máy chủ sẽ được chọn tuần tự. Bộ cân bằng tải sẽ chọn máy chủ đầu tiên trong danh sách của nó cho yêu cầu đầu tiên, sau đó di chuyển xuống danh sách theo thứ tự, bắt đầu lại ở trên cùng khi nó đến cuối.

Least Connections – Ít nhất kết nối có nghĩa là cân bằng tải sẽ chọn máy chủ với các kết nối ít nhất và được khuyến khích khi kết quả lưu lượng truy cập trong các phiên dài hơn.

Source – Với thuật toán nguồn, trình cân bằng tải sẽ chọn máy chủ nào sẽ sử dụng dựa trên mã băm của IP nguồn của yêu cầu, chẳng hạn như địa chỉ IP của khách truy cập. Phương pháp này đảm bảo rằng một người dùng cụ thể sẽ liên tục kết nối với cùng một máy chủ.

Các thuật toán có sẵn cho quản trị viên khác nhau tùy thuộc vào công nghệ tiên tiến cân đối tải đơn cử đang được sử dụng .

Làm thế nào để cân bằng tải load balancing xử lý?

Một số ứng dụng nhu yếu người dùng liên tục liên kết với cùng một sever phụ trợ. Thuật toán nguồn tạo mối quan hệ dựa trên thông tin IP của người mua. Một cách khác để đạt được điều này ở cấp ứng dụng web là trải qua những phiên cố định và thắt chặt, trong đó bộ cân đối tải đặt cookie và toàn bộ những nhu yếu từ phiên đó được chuyển hướng đến cùng một sever vật lý .

Cân bằng tải load balancing dư thừa
Để loại bỏ các cân bằng tải như một điểm duy nhất của sự thất bại, một cân bằng tải thứ hai có thể được kết nối với người đầu tiên để tạo thành một cụm, nơi mỗi người theo dõi sức khỏe của người khác. Mỗi loại đều có khả năng phát hiện và khôi phục lỗi.

Trong trường hợp bộ cân đối tải chính bị lỗi, DNS phải đưa người dùng đến bộ cân đối tải thứ hai. Bởi vì những đổi khác DNS hoàn toàn có thể mất một khoảng chừng thời hạn đáng kể để được nhân lên trên Internet và tự động hóa quy đổi dự trữ này, nhiều quản trị viên sẽ sử dụng những mạng lưới hệ thống được cho phép tái định địa chỉ IP linh động, ví dụ điển hình như IP nổi. Theo nhu yếu, địa chỉ IP remapping vô hiệu những yếu tố tuyên truyền và bộ nhớ đệm vốn có trong những biến hóa DNS bằng cách cung ứng một địa chỉ IP tĩnh hoàn toàn có thể thuận tiện được ánh xạ lại khi cần. Tên miền hoàn toàn có thể vẫn được link với cùng một địa chỉ IP, trong khi chính địa chỉ IP được vận động và di chuyển giữa những sever .Đây là cách một hạ tầng có sẵn cao bằng cách sử dụng IP nổi hoàn toàn có thể nhìn :

Kết luận
Trong bài viết này, chúng tôi đã đưa ra một cái nhìn tổng quan về khái niệm cân bằng tải và cách chúng hoạt động nói chung. Để tìm hiểu thêm về các công nghệ cân bằng tải cụ thể, bạn có thể muốn xem

Cân bằng tải là một kỹ thuật được sử dụng để phân phối tải việc làm thống nhất trên những sever hoặc những tài nguyên đo lường và thống kê khác để tối ưu hóa hiệu suất cao mạng, độ an toàn và đáng tin cậy và năng lực. Cân bằng tải được thực thi bởi một công cụ – vật lý hoặc ảo – xác lập trong thời hạn thực mà sever trong một hồ bơi hoàn toàn có thể phân phối tốt nhất một nhu yếu người mua nhất định, trong khi bảo vệ lưu lượng truy vấn mạng không quá áp đảo một sever duy nhất .Ngoài việc tối đa hóa dung tích mạng và hiệu suất, cân đối tải cung ứng quy đổi dự trữ. Nếu một sever bị lỗi, bộ cân đối tải ngay lập tức chuyển hướng tải việc làm của nó sang sever sao lưu, do đó giảm thiểu ảnh hưởng tác động đến người dùng cuối .

Cân bằng tải thường được phân loại là tương hỗ Lớp 4 hoặc Lớp 7. Các cân đối tải lớp 4 phân phối lưu lượng dựa trên tài liệu truyền tải, ví dụ điển hình như những địa chỉ IP và số cổng TCP ( Transmission Control Protocol ). Các thiết bị cân đối tải lớp 7 đưa ra những quyết định hành động định tuyến dựa trên những đặc tính mức ứng dụng gồm có thông tin tiêu đề HTTP và nội dung thực tiễn của thông tin, ví dụ điển hình như URL và cookie. Các cân đối tải lớp 7 phổ cập hơn, nhưng những cân đối tải lớp 4 vẫn phổ cập, đặc biệt quan trọng trong những tiến hành cạnh .

admin