Descodificació de primitives d'equilibri de càrrega

Cada vegada que el vostre sistema creix, el trànsit augmenta, cada cop més usuaris utilitzen els vostres productes, els servidors comencen a respondre més lentament, el temps d'inactivitat obliga a patir el vostre negoci i comenceu a pensar en l'escala.

Hi ha dues estratègies principals per escalar: vertical i horitzontal.

L'escalat vertical té la intenció d'augmentar la potència del sistema afegint normalment més CPU i RAM als vostres servidors.

En canvi, l'escala horitzontal se centra a duplicar (o clonar) els vostres servidors al conjunt de recursos.

Més sobre aquests:

Escalat vertical

L'escala vertical és la millor opció per a un sistema de baix trànsit perquè és l'enfocament més accessible per gestionar el creixement sense introduir complexitat addicional. No cal que us preocupeu per desplegar estratègies per a un grup de recursos, l'elasticitat de l'agrupació de recursos, l'apatriditat del vostre servidor, la memòria cau distribuïda, etc.

Tanmateix, l'escala vertical té greus inconvenients

1. Límit de maquinari ja que és impossible afegir recursos infinitament
2. La manca de failover i redundància augmenta el risc de tenir temps d'inactivitat prolongat i pèrdua de dades

Escalat horitzontal

L'escalat horitzontal elimina aquests problemes mitjançant la clonació dels servidors d'aplicacions i la inserció d'un component com ara un equilibrador de càrrega .

Un equilibrador de càrrega distribueix el trànsit als vostres servidors mitjançant algorismes específics com ara:

1. Round-robin
2. Round-robin ponderat
3. Enfocaments basats en hash IP
4. Mètode de connexió mínim
5. Mètode de connexió mínima ponderat
6. Mètode de resposta mínima, i molts altres.

No obstant això, té diversos inconvenients:

1. Els servidors han de ser sense estat
2. Les sessions s'han de mantenir en un magatzem de dades centralitzat
3. Més complicat desplegant estratègies pot ser requerit
4. Un equilibrador de càrrega pot convertir-se en un coll d'ampolla de rendiment si està mal configurat i els recursos no són suficients
5. Introdueix una complexitat addicional al sistema i es presenta com un potencial únic punt de fallada, que requereix aplicar estratègies de failover.

L4 / L7 Equilibradors de càrrega

Perquè dos dispositius a Internet es comuniquin entre ells, els sistemes subjacents han de seguir protocols específics. Tothom va saber parlar del model OSI, que descriu set capes que els sistemes informàtics utilitzen per comunicar-se a través d'una xarxa. Tot i que Internet moderna es basa en un model de pila de protocols TCP/IP més senzill, el model OSI s'utilitza àmpliament, ja que ajuda a visualitzar i comunicar com funcionen les xarxes i ajuda a aïllar i solucionar problemes de xarxa.

La majoria de les solucions d'equilibri de càrrega de la indústria utilitzen els termes L4 i L7 on L4 es refereix a la capa de transport en el model OSI i L7 es refereix a la capa d'aplicació.

L'equilibrador de càrrega L4 segueix sent L2/L3, ja que utilitza dades de les capes inferiors, com ara l'adreça IP i el número de port.

Principals avantatges de l'equilibrador de càrrega L4

• És més segur i eficient, ja que el contingut de les dades no es pren en compte per prendre decisions d'encaminament

• La mateixa connexió TCP es manté entre el client i el servidor, cosa que ajuda a evitar superar el límit de connexions TCP disponibles en un equilibrador de càrrega.

  
  

Principals desavantatges de l'equilibrador de càrrega L4

• L'encaminament intel·ligent és impossible ja que el contingut no s'està desxifrant
• El protocol d'estat aporta complexitat addicional
• Mapeig entre adreces públiques i privades
• No hi ha memòria cau perquè el contingut no està disponible en aquest nivell
• No es pot utilitzar per a l'arquitectura de microserveis, ja que la redirecció de trànsit no està disponible segons el camí de l'URL

D'altra banda, l'equilibrador de càrrega L7 funciona a nivell d'aplicació en el model OSI

Principals avantatges de l'equilibrador de càrrega L7

• Les decisions intel·ligents es poden prendre en funció del camí de l'URL, les capçaleres i el contingut

• Emmagatzematge a la memòria cau

  
  

Principals desavantatges de l'equilibrador de càrrega L7

• Sobrecàrrega addicional a causa del manteniment de dues connexions TCP, una entre el client i l'equilibrador de càrrega, la segona entre l'equilibrador de càrrega i el servidor. A més, cal tenir en compte el límit de connexió TCP de l'equilibrador de càrrega
• Menys segur ja que l'equilibrador de càrrega ha de conèixer els certificats per poder desxifrar dades i prendre decisions d'encaminament

Conclusió

L'equilibrador de càrrega és un component vital quan s'aplica l'escala horitzontal per gestionar sistemes d'alt trànsit. Hi ha dos tipus principals d'equilibradors de càrrega L4 i L7.

1. L'equilibrador de càrrega L4 és molt més segur i eficient a causa de les limitacions de la presa de decisions intel·ligents

2. L'equilibrador de càrrega L7 funciona de manera que proporciona decisions d'encaminament intel·ligents a causa del cost de l'eficiència i la seguretat

   
   

L'elecció del tipus adequat depèn dels requisits del sistema i s'ha de considerar acuradament amb un equilibri raonable entre l'aplicació dels principis de seguretat i l'eliminació dels colls d'ampolla de rendiment.