Dekódování primitiv pro vyvažování zátěže

Kdykoli váš systém roste, provoz se zvyšuje, stále více uživatelů používá vaše produkty, servery začnou reagovat pomaleji, výpadky nutí vaši firmu trpět, a pak začnete přemýšlet o škálování.

Existují dvě primární strategie škálování – vertikální a horizontální.

Vertikální škálování má za cíl zvýšit výkon systému přidáním obvykle více CPU a RAM do vašich serverů.

Naproti tomu horizontální škálování se zaměřuje na duplikování (nebo klonování) vašich serverů ve fondu zdrojů.

Více o těchto:

Vertikální škálování

Vertikální škálování je nejlepší volbou pro systém s nízkým provozem, protože je to nejdostupnější přístup pro zvládnutí růstu bez zavádění další složitosti. Nemusíte se starat o nasazování strategií pro skupinu zdrojů, elasticitu fondu zdrojů, bezstavovost vašeho serveru, distribuovanou mezipaměť a tak dále.

Vertikální škálování má však vážné nevýhody

1. Hardwarový limit, protože není možné donekonečna přidávat zdroje
2. Nedostatek převzetí služeb při selhání a redundance zvyšuje riziko prodloužených prostojů a ztráty dat

Horizontální škálování

Horizontální škálování odstraňuje tyto problémy klonováním vašich aplikačních serverů a vložením komponenty, jako je Load balancer .

Nástroj pro vyrovnávání zatížení distribuuje provoz na vašich serverech pomocí specifických algoritmů , jako jsou:

1. Round-robin
2. Vážená kruhovka
3. Přístupy založené na IP hash
4. Nejmenší způsob připojení
5. Způsob váženého nejmenšího připojení
6. Metoda nejmenší odezvy a mnoho dalších.

Přesto má několik nevýhod:

1. Servery musí být bezstavové
2. Relace musí být uchovány v centralizovaném úložišti dat
3. Složitější nasazení strategií může být vyžadováno
4. Nástroj pro vyrovnávání zatížení se může stát úzkým hrdlem výkonu, pokud je nesprávně nakonfigurován a zdroje nestačí
5. Zavádí do systému další složitost a představuje potenciální jediný bod selhání, který vyžaduje použití strategií převzetí služeb při selhání

L4 / L7 Vyvažovače zátěže

Aby spolu mohla dvě zařízení na internetu komunikovat, musí základní systémy dodržovat specifické protokoly. Každý slyšel o modelu OSI, který popisuje sedm vrstev, které počítačové systémy používají ke komunikaci po síti. Ačkoli je moderní internet založen na jednodušším modelu zásobníku protokolu TCP/IP, model OSI je široce používán, protože pomáhá vizualizovat a komunikovat, jak sítě fungují, a pomáhá izolovat a řešit problémy se sítí.

Většina průmyslových řešení pro vyrovnávání zátěže používá termíny L4 a L7, kde L4 označuje transportní vrstvu v modelu OSI a L7 označuje aplikační vrstvu.

L4 load balancer je stále L2/L3, protože používá data ze spodních vrstev, jako je IP adresa a číslo portu.

Hlavní výhody load balanceru L4

• Je bezpečnější a výkonnější, protože se při rozhodování o směrování nebere obsah dat

• Mezi klientem a serverem existuje stejné připojení TCP, což pomáhá zabránit překročení limitu dostupných připojení TCP na nástroji pro vyrovnávání zatížení

  
  

Hlavní nevýhody load balanceru L4

• Inteligentní směrování je nemožné, protože obsah není dešifrován
• Stavový protokol přináší další složitost
• Mapování mezi veřejnými a soukromými adresami
• Žádné ukládání do mezipaměti, protože obsah je na této úrovni nedostupný
• Nelze použít pro architekturu mikroslužeb, protože přesměrování provozu není k dispozici na základě cesty adresy URL

Na druhou stranu L7 load balancer funguje na aplikační úrovni v modelu OSI

Hlavní výhody load balanceru L7

• Chytrá rozhodnutí lze učinit na základě cesty URL, záhlaví, obsahu

• Ukládání do mezipaměti

  
  

Hlavní nevýhody load balanceru L7

• Další režie kvůli udržování dvou TCP spojení, jedno mezi klientem a load balancerem, druhé mezi load balancerem a serverem. Také je třeba vzít v úvahu limit připojení TCP nástroje pro vyrovnávání zatížení
• Méně bezpečné, protože nástroj pro vyrovnávání zatížení musí znát certifikáty, aby mohl dešifrovat data a rozhodovat o směrování

Závěr

Vyrovnávání zátěže je životně důležitou součástí při použití horizontálního škálování pro manipulaci se systémy s vysokým provozem. Existují dva hlavní typy vyrovnávačů zátěže L4 a L7.

1. L4 load balancer je mnohem bezpečnější a výkonnější kvůli omezením při chytrých rozhodnutích

2. L7 load balancer funguje tak, aby poskytoval inteligentní rozhodnutí o směrování kvůli nákladům na efektivitu a bezpečnost

   
   

Výběr vhodného typu závisí na požadavcích systému a měl by být pečlivě zvážen s přiměřenou rovnováhou uplatňování bezpečnostních principů a odstraňování úzkých míst výkonu.