Расшыфроўка прымітываў балансавання нагрузкі

Кожны раз, калі ваша сістэма расце, павялічваецца трафік, усё больш і больш карыстальнікаў выкарыстоўваюць вашы прадукты, серверы пачынаюць рэагаваць павольней, прастоі прымушаюць ваш бізнес пакутаваць, тады вы пачынаеце думаць аб маштабаванні.

Ёсць дзве асноўныя стратэгіі маштабавання - вертыкальная і гарызантальная.

Вертыкальнае маштабаванне мае намер павялічыць магутнасць сістэмы шляхам дадання звычайна большай колькасці працэсара і аператыўнай памяці да вашых сервераў.

Наадварот, гарызантальнае маштабаванне сканцэнтравана на дубліраванні (або кланаванні) вашых сервераў у пуле рэсурсаў.

Больш пра гэта:

Вертыкальнае маштабаванне

Вертыкальнае маштабаванне - лепшы варыянт для сістэмы з нізкім трафікам, таму што гэта найбольш даступны падыход для апрацоўкі росту без дадатковай складанасці. Вам не трэба клапаціцца пра разгортванне стратэгій для групы рэсурсаў, эластычнасць пула рэсурсаў, адсутнасць стану вашага сервера, размеркаваны кэш і гэтак далей.

Аднак вертыкальнае маштабаванне мае сур'ёзныя недахопы

1. Ліміт апаратнага забеспячэння, паколькі бясконцае даданне рэсурсаў немагчыма
2. Адсутнасць пераключэння пасля адмовы і рэзервавання павышае рызыку працяглага прастою і страты даных

Гарызантальнае маштабаванне

Гарызантальнае маштабаванне ліквідуе гэтыя праблемы шляхам кланавання вашых сервераў прыкладанняў і ўбудавання такіх кампанентаў, як балансір нагрузкі .

Балансір нагрузкі размяркоўвае трафік на вашых серверах з дапамогай пэўных алгарытмаў, такіх як:

1. Кругавая сістэма
2. Узважаная кругавая сістэма
3. Падыходы на аснове IP-хэша
4. Найменшы метад падлучэння
5. Метад найменшага ўзважанага злучэння
6. Метад найменшага адказу і многія іншыя.

Тым не менш, ён мае некалькі недахопаў:

1. Серверы павінны быць без стану
2. Сеансы павінны захоўвацца ў цэнтралізаваным сховішчы даных
3. Больш складана разгортванне стратэгій можа спатрэбіцца
4. Балансір нагрузкі можа стаць вузкім месцам у прадукцыйнасці, калі ён няправільна настроены і рэсурсаў недастаткова
5. Гэта ўскладняе сістэму і з'яўляецца патэнцыйнай адзінай кропкай адмовы, што патрабуе прымянення стратэгій адмовы

Балансіроўкі нагрузкі L4 / L7

Каб дзве прылады ў інтэрнэце маглі мець зносіны адна з адной, асноўныя сістэмы павінны прытрымлівацца пэўных пратаколаў. Усе чулі пра мадэль OSI, якая апісвае сем узроўняў, якія кампутарныя сістэмы выкарыстоўваюць для сувязі па сетцы. Нягледзячы на тое, што сучасны Інтэрнэт заснаваны на больш простай мадэлі стэка пратаколаў TCP/IP, мадэль OSI шырока выкарыстоўваецца, паколькі яна дапамагае візуалізаваць і паведамляць, як працуюць сеткі, а таксама дапамагае ізаляваць і ліквідаваць праблемы з сеткай.

Большасць галіновых рашэнняў па балансіроўцы нагрузкі выкарыстоўваюць тэрміны L4 і L7, дзе L4 адносіцца да транспартнага ўзроўню ў мадэлі OSI, а L7 адносіцца да ўзроўню прыкладанняў.

Балансір нагрузкі L4 па-ранейшаму з'яўляецца L2/L3, паколькі ён выкарыстоўвае дадзеныя з ніжніх узроўняў, такія як IP-адрас і нумар порта.

Асноўныя перавагі L4 балансір нагрузкі

• Гэта больш бяспечна і прадукцыйна, паколькі змесціва дадзеных не ўлічваецца пры прыняцці рашэнняў аб маршрутызацыі

• Такое ж злучэнне TCP захоўваецца паміж кліентам і серверам, што дапамагае прадухіліць перавышэнне ліміту даступных злучэнняў TCP на балансіроўшчыку нагрузкі

  
  

Асноўныя недахопы балансіроўшчыка нагрузкі L4

• Інтэлектуальная маршрутызацыя немагчымая, паколькі змесціва не дэшыфруецца
• Пратакол з захаваннем стану ўносіць дадатковую складанасць
• Адлюстраванне публічных і прыватных адрасоў
• Няма кэшавання, бо кантэнт недаступны на гэтым узроўні
• Немагчыма выкарыстоўваць для архітэктуры мікрасэрвісаў, паколькі перанакіраванне трафіку недаступнае на аснове URL-шляху

З іншага боку, балансір нагрузкі L7 працуе на прыкладным узроўні ў мадэлі OSI

Асноўныя перавагі балансіроўкі нагрузкі L7

• Разумныя рашэнні можна прымаць на аснове URL-шляху, загалоўкаў і змесціва

• Кэшаванне

  
  

Асноўныя недахопы балансіроўкі нагрузкі L7

• Дадатковыя выдаткі з-за падтрымання двух TCP-злучэнняў, аднаго паміж кліентам і балансірам нагрузкі, другога паміж балансірам нагрузкі і серверам. Акрамя таго, трэба ўлічваць ліміт TCP-злучэння балансіроўшчыка нагрузкі
• Менш бяспечны, бо балансір нагрузкі павінен ведаць сертыфікаты, каб мець магчымасць расшыфроўваць даныя і прымаць рашэнні аб маршрутызацыі

Заключэнне

Балансір нагрузкі з'яўляецца жыццёва важным кампанентам, калі гарызантальнае маштабаванне прымяняецца для апрацоўкі сістэм з вялікім трафікам. Ёсць два асноўных тыпу балансіраў нагрузкі L4 і L7.

1. Балансір нагрузкі L4 нашмат больш бяспечны і прадукцыйны з-за абмежаванняў у прыняцці разумных рашэнняў

2. Балансір нагрузкі L7 працуе такім чынам, каб забяспечваць інтэлектуальныя рашэнні па маршрутызацыі з-за кошту эфектыўнасці і бяспекі

   
   

Выбар адпаведнага тыпу залежыць ад сістэмных патрабаванняў і павінен разглядацца ўважліва з разумным балансам прымянення прынцыпаў бяспекі і ліквідацыі вузкіх месцаў у прадукцыйнасці.