Load Balancing là gì? Cách tối ưu năng suất hoạt động Server – Trung tâm hỗ trợ kỹ thuật | MATBAO.NET

Load Balancing là gì?

Load Balancing là tính năng giúp máy chủ ảo hoạt động đồng bộ và hiệu quả hơn thông qua việc phân phối đồng đều tài nguyên. Nhiệm vụ chính của Load Balancing là gì? Cùng Mắt Bão tìm hiểu nhé!

Load Balancing phân chia tài nguyên giúp các máy chủ hoạt động hiệu quả hơn

Load Balancing hay “Cân bằng tải” là một trong những tính năng rất quan trọng với những nhà phát triển, lập trình mạng.

Để dễ tưởng tượng, bạn sẽ thường gặp trường hợp này khi dùng Internet :

Truy cập vào website yourdomain.com kết nối trực tiếp không có Load Balancing sẽ thế nào? Rất có thể sẽ không kịp xử lý, tải chậm, thậm chí không kết nối được khi máy chủ down. Trường hợp này xảy ra vì có quá nhiều người cùng lúc truy cập, ứng dụng,… Và đây chính là lúc mà Load Balancing thể hiện vai trò của mình.

Khi máy chủ down hoặc không thể xử lý, một Load Balancer sẽ được bổ sung. Người dùng truy cập vào load balancer. Tiếp tục được chuyển đến một máy chủ khác để thực hiện tác vụ. Dù máy chủ chính bị down hoặc nghẽn thì tất cả các yêu cầu của người dùng đều được giải quyết.

Tại sao bạn cần biết về Load Balancing? Đây là một trong những yếu tố rất cần thiết khi bạn quyết định lựa chọn thuê Hosting và thuê Server. Đặc biệt hầu hết các Cloud Hosting, bạn nên tham khảo bài viết sau:

Lợi ích khi có Load Balancing là gì?

Không có Load Balancing rất dễ gặp các vấn để về bảo mật

• Uptime

Với Load Balancing, khi máy chủ gặp sự cố, lưu lượng truy cập sẽ được tự động chuyển đến máy chủ còn lại. Nhờ đó, trong hầu hết mọi trường hợp, sự cố bất ngờ có thể được phát hiện và xử lý kịp thời, không làm gián đoạn các truy cập của người dùng.

• Datacenter linh động

Khả năng linh động trong việc điều phối giữa những sever cũng là một ưu điểm khác của Load Balancing. Tự động điều phối giữa những sever cũ và mới để giải quyết và xử lý những nhu yếu dịch vụ mà không làm gián đoạn những hoạt động giải trí chung của mạng lưới hệ thống .

• Bảo mật cho Datacenter

Bằng cách sử dụng Load Balancing, những yêu cầu từ người dùng sẽ được tiếp nhận và xử lý trước khi phân chia đến các máy chủ. Đồng thời, quá trình phản hồi cũng được thông qua Load Balancing, ngăn cản việc người dùng giao tiếp trực tiếp với máy chủ, ẩn đi thông tin và cấu trúc mạng nội bộ, từ đó chặn đứng những cuộc tấn công mạng hay truy cập trái phép…

Các giao thức mà Load Balancing có thể xử lý là gì?

UDP Load Balancer cung cấp độ trễ thấp cho các ứng dụng trực tuyến

Có 4 loại giao thức chính mà quản trị Load Balancer có thể tạo quy định chuyển tiếp:

• HTTP : dựa trên chính sách HTTP chuẩn, HTTP Balancing đưa ra nhu yếu tác vụ. Load Balancer đặt X-Forwarded-For, X-Forwarded-Proto và tiêu đề X-Forwarded-Port cung ứng những thông tin backends về những nhu yếu khởi đầu .
• HTTPS : những công dụng tương tự như HTTP Balancing. HTTPS Balancing được bổ trợ mã hóa và nó được giải quyết và xử lý bằng 2 cách : passthrough SSL duy trì mã hóa toàn bộ con đường đến backend hoặc : chấm hết SSL, đặt gánh nặng giải thuật vào load balancer và gửi lưu lượng được mã hóa đến backend .
• TCP : trong một số ít trường hợp khi ứng dụng không sử dụng giao thức HTTP hoặc HTTPS, TCP sẽ là một giải pháp để cân đối lưu lượng. Cụ thể, khi có một lượng truy vấn vào một cụm cơ sở tài liệu, TCP sẽ giúp Viral lưu lượng trên tổng thể những sever
• UDP : trong thời hạn gần đây, Load Balancer đã bổ trợ thêm tương hỗ cho cân đối tải giao thức internet lõi như DNS và syslogd sử dụng UDP .

Các quy tắc chuyển tiếp sẽ xác định loại giao thức và cổng vào Load Balancer để di chuyển đến các giao thức. Cổng Load Balancer lúc này được sử dụng để định tuyến lưu lượng trên backend.

Các bài viết tương quan :

Health Checks

Load Balancer sẽ kiểm tra từng máy chủ trước khi phân bổ tài nguyênCó thể hiểu một cách đơn thuần, Health Checks là việc kiểm tra thực trạng của một Backend Server. Bằng cách liên kết đến Backend Server dùng giao thức và cổng được định nghĩa bởi những quy tắc chuyển tiếp, nó bảo vệ rằng những sever vẫn đang hoạt động giải trí không thay đổi .Trong trường hợp sever không hoạt động giải trí, Health Checks sẽ loại chúng ra khỏi vùng chứa. Điều này đồng nghĩa tương quan với việc những request sẽ không được chuyển tiếp đến sever này nữa cho đến khi chúng vượt qua “ bài kiểm tra ” Health Checks sau .

Qua quá trình này, Load Balancing có thể chuyển tiếp trực tiếp lưu lượng đến các Backend Server đang thật sự hoạt động nhằm giải quyết mọi tác vụ của người dùng.

Các thuật toán Load Balancing là gì?

Load Balancer sử dụng thuật toán cho việc xác định tình trạng các máy chủ

Tùy thuộc công nghệ Load Balancing mà các thuật toán khác nhau sẽ được sử dụng để định tình trạng của máy chủ có hoạt động hay không. Có các loại thuật toán thường thấy là:

Xem thêm: Vẽ tam giác cân bằng dấu sao trong C | Lập Trình Từ Đầu

• Round Robin

• Weighted Round Robin
• Dynamic Round Robin
• Fastest
• Least Connections

Thuật toán Load Balancing – Round Robin là gì?

Round Robin là thuật toán lựa chọn các máy chủ theo trình tự. Theo đó, Load Balancer sẽ bắt đầu đi từ máy chủ số 1 trong danh sách của nó ứng với yêu cầu đầu tiên. Tiếp đó, nó sẽ di chuyển dần xuống trong danh sách theo thứ tự và bắt đầu lại ở đầu trang khi đến máy chủ cuối cùng.

Nhược điểm thuật toán Load Balancing – Round Robin là gì ?Khi có 2 nhu yếu liên tục từ phía người dùng sẽ hoàn toàn có thể được gửi vào 2 server khác nhau. Điều này làm tốn thời hạn tạo thêm liên kết với server thứ 2 trong khi đó server thứ nhất cũng hoàn toàn có thể vấn đáp được thông tin mà người dùng đang cần. Để xử lý điều này, round robin thường được setup cùng với những chiêu thức duy trì session như sử dụng cookie .

Thuật toán Load Balancing – Weighted Round Robin là gì?

Tương tự như kỹ thuật Round Robin nhưng WRR còn có năng lực giải quyết và xử lý theo thông số kỹ thuật của từng server đích. Mỗi sever được nhìn nhận bằng một số nguyên ( giá trị trọng số Weight – mặc định giá trị là 1 ). Một server có năng lực giải quyết và xử lý gấp đôi server khác sẽ được đánh số lớn hơn và nhận được số request gấp đôi từ bộ cân đối tải .Nhược điểm thuật toán Load Balancing – Weighted Round Robin là gì ?

Weighted Round Robin gây mất cân bằng tải động nếu như tải của các request liên tục thay đổi trong một khoảng thời gian rộng.

Thuật toán Load Balancing – Dynamic Round Robin (DRR) là gì?

Thuật toán DRR hoạt động giải trí gần giống với thuật toán WRR. Điểm độc lạ là trọng số ở đây dựa trên sự kiểm tra server một cách liên tục. Do đó trọng số liên tục đổi khác .Việc chọn server sẽ dựa trên rất nhiều góc nhìn trong việc nghiên cứu và phân tích hiệu năng của server trên thời gia thực. Ví dụ : số liên kết hiện đang có trên những server hoặc server vấn đáp sớm nhất có thể, …Thuật toán này thường không được setup trong những bộ cân đối tài đơn thuần. Nó thường được sử dụng trong những loại sản phẩm cân đối tải của F5 Network .

Thuật toán Load Balancing – Fastest là gì?

Đây là thuật toán dựa trên đo lường và thống kê thời hạn cung ứng của mỗi server ( response time ). Thuật toán này sẽ chọn server nào có thời hạn phân phối nhanh nhất. Thời gian cung ứng được xác lập bởi khoảng chừng thời hạn giữa thời gian gửi một gói tin đến server và thời gian nhận được gói tin vấn đáp .Việc gửi và nhận này sẽ được bộ cân đối tải đảm nhiệm. Dựa trên thời hạn cung ứng, bộ cân đối tải sẽ biết chuyển nhu yếu tiếp theo đến server nào .Thuật toán Fastest thường được dùng khi những server ở những vị trí địa lý khác nhau. Như vậy người dùng ở gần server nào thì thời hạn phân phối của server đó sẽ nhanh nhất. Cuối cùng server đó sẽ được chọn để Giao hàng .

Thuật toán Load Balancing – Least Connections là gì?

Các request sẽ được chuyển vào server có ít liên kết nhất trong mạng lưới hệ thống. Thuật toán này được coi như thuật toán động, vì nó phải đếm số liên kết đang hoạt động giải trí của server .

Least Connections có khả năng hoạt động tốt. Ngay cả khi tải của các kết nối biến thiên trong một khoảng lớn. Do đó nếu sử dụng RC sẽ khắc phục được nhược điểm của Round Robin.

Cách Load Balancing xử lý trạng thái là gì?

Cách Load Balancer xử lý trạng tháiTrong nhiều trường hợp ứng dụng nhu yếu người truy vấn liên tục liên kết đến cùng một Backend Server. Một thuật toán mã nguồn sẽ tạo ra một mối quan hệ dựa trên thông tin là IP của người mua. Đối với ứng dụng web trải qua sticky sessions, Load Balancer sẽ đặt một cookie. Tất cả những requests từ sessions hướng đến một sever vật lý .

Load Balancer dự phòng là gì?

Cài đặt Load Balancer dự phòng là một giải pháp tối ưu

Trong nhiều trường hợp, chỉ có một Load Balancer là điểm truy cập duy nhất. Chính vì vậy, chúng ta cần có một Load Balancer thứ hai. Nó sẽ được kết nối với Load Balancer ban đầu. Mục đích để mỗi Load Balancer đều có khả năng phát hiện lỗi và phục hồi.

Sẽ ra sao khi xảy ra trường hợp Load Balancer chính bị lỗi? Balancer thứ hai sẽ nhận trách nhiệm thay thế, do DNS di chuyển người dùng đến. Tuy nhiên, việc thay đổi DNS có thể mất nhiều thời gian trên internet. Và để chuyển đổi dự phòng được tự động, các quản trị viên sẽ cho phép linh hoạt địa chỉ IP Remapping. Chẳng hạn như trường hợp này là floating IPs.

IP Remapping giúp vô hiệu những yếu tố bộ nhớ đệm vốn có trong những đổi khác DNS. IP Remapping sẽ phân phối một địa chỉ IP tĩnh. Địa chỉ IP này hoàn toàn có thể được thuận tiện ánh xạ lại khi thiết yếu. Tên miền hoàn toàn có thể duy trì link với những địa chỉ IP. Trong khi những địa chỉ IP của chính nó được chuyển dời giữa những sever .

Tổng kết

Hy vọng rằng những thông tin được cung cấp trong bài viết sẽ giúp bạn đọc đã có được cái nhìn tổng quan về Load Balancing. Đây một trong những thành phần cơ sở hạ tầng quan trọng nhất của ngành mạng máy tính. Hãy lưu ý kỹ các thông tin về chúng để cải thiện hiệu suất cũng như khiến người dùng hài lòng hơn về dịch vụ mạng của mình.

Các bài viết tương quan :

Source: https://final-blade.com
Category : Kiến thức Internet