Load Balancers: zodat u de prestaties van uw website kunt verbeteren

Wanneer we verbinding willen maken met internet, moeten websites zo snel mogelijk toegankelijk zijn voor de beste gebruikerservaring. We moeten echter niet vergeten dat deze websites worden gehost op webservers en deze hebben op hun beurt een capaciteitslimiet. Een veelgevraagde website zou niet echt kunnen bestaan ​​zonder een load balancer . Met deze tool is de door ons beheerde website altijd beschikbaar en kunnen we met de hoogst mogelijke snelheid op alle verzoeken reageren. In deze zelfstudie wordt uitgelegd hoe een load balancer, of ook wel a load balancer , kan de prestaties van uw website verbeteren.

Websites die diensten aanbieden zoals online winkelen, online pers of multimediadiensten hebben bijna continu een grote vraag naar verkeer, vooral 's avonds, dat wil zeggen wanneer er meer internetverkeer is, omdat iedereen thuis is om een ​​pauze te nemen van een zware dag werk. De webservers zijn er voornamelijk verantwoordelijk voor dat wanneer we een bepaalde website bezoeken, de pagina erg snel laadt om de best mogelijke gebruikerservaring te bieden.

Elk van de online bedrijven ( e-commerce ) moet in gedachten houden dat het verplicht is om efficiënte en hoge beschikbaarheid webservers te hebben. Enkele korte gebeurtenissen van traagheid of gebrek aan toegang tot sites van verkopers, of zelfs betalingsproblemen, kunnen de beslissing van de klant beïnvloeden om zijn aankopen op deze sites opnieuw te doen.

Hoe kan een load balancer u helpen?

Als u verantwoordelijk bent voor de infrastructuur die veelgevraagde websites zoals e-commerce tot leven brengt, en u wilt ervoor zorgen dat de webservers een hoog serviceniveau behouden, dan moet u overwegen een infrastructuur op te zetten met load balancing, of ook wel bekend als taakverdeling .

Waar zijn ze voor? Deze zorgen ervoor dat het webverkeer niet geconcentreerd is op een enkele server, die uiteindelijk verzadigd raakt door de duizenden verzoeken per seconde die het van verschillende clients ontvangt. Deze verzadiging zorgt er op zijn beurt voor dat websites extreem traag zijn of gewoon niet beschikbaar zijn en een fout retourneren. In feite kan de "rol" van Load Balancer worden vervuld door een webserver zelf. In plaats van voortdurend te investeren in het aanschaffen van een enkele server met toenemende capaciteit, kunt u kiezen voor: twee of meer servers  de identieke prestaties om het verkeer in allemaal in evenwicht te brengen.

Om dit proces toe te passen: balanceren , is het gebruikelijk om te kiezen voor de functionaliteit DNS Round Robin om verzoeken van clients gelijkmatig over webservers te verdelen. Het resultaat is consistente serverprestaties en beschikbaarheid. Het nadeel van dit proces is dat het niet van toepassing is in een scenario waarin de servers hebben verschillende functies en capaciteiten . Round-Robin behandelt alle beschikbare servers eerlijk en controleert niet of ze werken of niet beschikbaar zijn.

Als gevolg hiervan hebben de verschillende aanbieders verbeteringen aangebracht. Ze deden dit door tools te maken die ervoor zorgen dat servers fouttolerant zijn: load balancers . Dit door verkeer en clients om te leiden van de ene defecte server naar een andere beschikbare server. Gebruikers zullen dus zeer weinig ongemak en nul falen ervaren. Deze tools kunnen worden gebruikt in zowel omgevingen met meerdere websites als in omgevingen die er maar één hebben.

Flow sheet

Zoals we al zeiden, is een load balancer een tool die een client naar de webserver leidt die de hoogste beschikbaarheid heeft onder degenen met dezelfde inhoud. Dit proces is volledig transparant voor iedereen die een bepaalde site bezoekt, dus we kunnen het niet met het blote oog detecteren. We kunnen dit diagram gebruiken om beter te begrijpen hoe het werkt:

• Er zijn twee webservers die verantwoordelijk zijn voor het aandrijven van een enkele website. De IP-adressen zijn:
  
  • 192.168.0.4 voor de server web1.voorbeeld.com
  • 192.168.0.5 voor de server web2.voorbeeld.com
• Er is een load balancer geïmplementeerd met de virtuele hostnaam www.example.com en zijn virtuele IP 192.168.0.10. Deze virtuele host, met virtuele naam en IP, wordt door de DNS-server gebruikt om de toegang tot de "voorbeeld"-site op te lossen
• Een persoon wil toegang www.example.com , dus wat er gebeurt, is dat ze daadwerkelijk een verzoek doet om toegang te krijgen tot de load balancer van de servers die oorspronkelijk de website hosten.
• Deze load balancer controleert nu welke webserver beschikbaar is voor gebruikersverzoeken. Eenmaal gedaan, ontvangt de gekozen server het verzoek.
• Nadat dit is verwerkt, reageert de server zelf op het verzoek door toegang te verlenen tot de site. www.example.com . Dit kan veranderen afhankelijk van hoe het is geïmplementeerd.

Soorten load balancers

Ze zijn in principe ingedeeld in drie soorten:

• Materiaal type: Het bestaat uit een dedicated server met een specifiek besturingssysteem en software om het taakverdelingsproces uit te voeren. Deze server integreert webservers met behulp van plug-and-play-oplossingen, wat betekent dat zodra ze zijn aangesloten, ze werken met weinig of geen presets.
• Schakelaartype: zo'n load balancer heeft een Layer 2 of Layer 3 switch nodig voor de integratie van het balanceringsproces. Er is geen tussenapparaat nodig tussen de switch en de webserver.
• Softwaregebaseerd: in in dit geval hoeft u de netwerkconnectiviteitsfuncties niet te wijzigen. De software hiervoor kunt u op de webservers zelf installeren. U kunt echter kiezen voor een dedicated server om de rol van load balancer te vervullen.

Hoe dan ook, het fundamentele doel wordt bereikt: het bewaken van de capaciteit van de webservers, het selecteren van de juiste server voor de verzoeken van elke client en het omleiden van verkeer tussen de client en de server.

Verkeer omleiden?

Zoals we al weten, is een van de belangrijkste doelen van een load balancer het omleiden van clientverkeer naar de juiste server. Vervolgens zullen we delen hoe ze het doen:

TAPIS

Deze afkorting betekent: M edia van controle van toegang A de T door ONVERSIE. Deze methode vereist dat elke webserver het IP-adres van de load balancer gebruikt als loopback-interface-adres, naast zijn eigen IP-adres. Wanneer de load balancer het verzoek van de client ontvangt, begint deze de juiste webserver te selecteren. dan hij het bestemmings-MAC-adres wijzigen in het datapakket dat het verzoek van de cliënt vormt in dat van de gekozen webserver. Vervolgens gaat dit verzoek naar de server, die het IP-adres van de klant als gegevens bevat. Op deze manier staat het garant voor een direct antwoord daarop.

Een punt om te overwegen is dat wanneer de "gekozen" webserver reageert op het verzoek van de klant, het zijn oorspronkelijke IP maskeert met het IP-adres dat overeenkomt met zijn load balancer. Alsof de klant het hem oorspronkelijk had gevraagd.

NAT

De methode bestaat uit: het bestemmings-IP-adres wijzigen van het verzoek van de klant. In eerste instantie richt de laatste zich op het IP-adres van de load balancer. Het populaire "nateo"-proces wijzigt dit IP-adres en wijst het overeenkomstige toe aan de "gekozen" server. Dit proces wordt uitgevoerd door de load balancer zelf met behulp van het IP-adres dat eraan is toegewezen. Bovendien, in het midden van dit proces, het bron-IP-adres is dat van de load balancer in plaats van het IP-adres van de klant. Nadat de load balancer het antwoord naar de client heeft omgeleid, wordt het bestemmings-IP-adres vervangen door het adres dat overeenkomt met de client. Daarom is het bron-IP-adres dat van de load balancer.

Wat wordt bereikt, is om het oorspronkelijke IP-adres van de webserver te verbergen, zodat het niet zichtbaar is voor klanten. Webservers kunnen dus elk IP-adres gebruiken, zelfs als het privé is. Deze servers hoeft niet rechtstreeks verbinding te maken load balancer in de zin dat het tot hetzelfde lokale netwerksegment behoort. Zolang webservers en load balancers kunnen communiceren via statische routes of netwerkrouteringsprotocollen, is dit niet nodig.

TCP-gateway

Bij deze methode moeten load balancers het verkeer op de TCP-laag en hoger omleiden. Dit en de klant die het verbindingsverzoek doet een TCP-verbinding tot stand brengen . Zo ontvangt de load balancer de gegevens van het verzoek al voordat hij de meest geschikte server vindt. De load balancer brengt vervolgens een TCP-verbinding tot stand met de server die al is aangewezen om het verzoek van de client te verzenden. Zo'n load balancer geeft ook de respons van de server door aan de client via de TCP-verbinding. We zien dus dat het TCP-protocol fungeert als intermediair tussen de potentiële bestemmingsservers, de load balancer en de client.

Zoals we kunnen zien, is de rol van een load balancer steeds belangrijker geworden. Vooral omdat websites steeds meer verzoeken van klanten hebben, dat wil zeggen steeds meer gebruikers die toegang willen tot verschillende pagina's. Niet alleen is e-commerce een van de sectoren die dit type tool moeten gebruiken, maar ook elke andere sector die dagelijks veel gebruikersverkeer ondervindt.