О сетевых балансировщиках нагрузки
Сетевые балансировщики нагрузки играют ключевую роль в современных инфраструктурах, где приложения и сервисы могут быть размещены на множестве серверов. Они обеспечивают высокую доступность и масштабируемость, равномерно распределяя входящий трафик между несколькими серверами. Назначение балансировщика — обеспечить равномерную загрузку и предотвратить перегрузку отдельных серверов.
Основные функции
Распределение трафика — распределяют входящий трафик между несколькими серверами или виртуальными машинами, основываясь на различных алгоритмах балансировки нагрузки.
Масштабируемость — позволяют легко масштабировать инфраструктуру, добавляя или удаляя серверы из пула. Это обеспечивает возможность горизонтального масштабирования, позволяющего обрабатывать большее количество запросов и повышать производительность системы.
Высокая доступность — контролируют доступность серверов, проверяя их состояние. Если сервер становится недоступным, балансировщик нагрузки перенаправляет трафик на доступные серверы, обеспечивая непрерывную работу приложения.
Целевые группы
Целевая группа (сервер-пул или пул ресурсов) в контексте сетевых балансировщиков нагрузки представляет собой группу хостов, которые используются для обработки входящего сетевого трафика. Целевая группа объединяет ресурсы, которые могут быть задействованы для обработки запросов. Она обычно состоит из серверов, на которых развернуты экземпляры приложений или сервисов.
Целевая группа служит для обеспечения балансировки нагрузки между серверами в ее составе, обеспечивая равномерное распределение нагрузки и высокую доступность и производительность приложений. Сетевой балансировщик нагрузки руководствуется выбранным алгоритмом для перераспределения входящего трафика по серверам, входящим в целевую группу.
Алгоритмы балансировки
Round Robin — равномерно распределяет входящие запросы между серверами в целевой группе. Каждый последующий запрос направляется на следующий сервер в циклическом порядке. Этот алгоритм обеспечивает равномерную загрузку серверов и простоту в реализации, но не учитывает различия в производительности или текущую загрузку серверов.
Weighted Round Robin — взвешенный Round Robin. Распределяет входящие запросы между серверами в целевой группе на основе их весовых значений. Каждый сервер имеет свой вес, который определяет его долю в обработке трафика. Серверы с более высоким весом получают больше запросов, чем серверы с меньшим весом. Этот алгоритм позволяет управлять нагрузкой на серверы, учитывая их производительность или другие факторы, заданные весами.
Least connection — направляет входящие запросы на сервер с наименьшим текущим количеством активных подключений. Это позволяет распределить трафик равномерно между серверами и предотвратить перегрузку отдельных серверов. Алгоритм выбирает сервер с минимальным количеством активных соединений на основе текущего состояния серверов и динамически меняет направление запросов для обеспечения равномерной загрузки.
Weighted Least connection — взвешенный Least connection. Выбирает сервер с наименьшим текущим количеством активных подключений на основе их весовых значений. Каждый сервер имеет свой вес, отражающий его пропускную способность или производительность. Запросы направляются на сервер с наименьшим количеством подключений, но учитывается также его вес. Серверы с более высоким весом могут обрабатывать больше запросов, даже если у них уже есть некоторое количество активных соединений. Этот алгоритм позволяет учитывать пропускную способность серверов при распределении трафика и обеспечивает эффективное использование ресурсов.
IP hash — выбирает сервер на основе хэша IP-адреса источника и общего веса всех работающих серверов. Каждый клиентский IP-адрес хэшируется, а затем результат хеширования используется для определения целевого сервера. Это позволяет равномерно распределить трафик между серверами и обеспечить постоянную маршрутизацию клиентов к одному и тому же серверу на основе их IP-адреса. IP-хеширование полезно, когда требуется сохранить состояние или данные клиента на определенном сервере, например, для поддержки сессий или хранения информации о клиентах.
Мониторинг
Мониторинг — это процесс наблюдения, контроля и сбора данных о системе, приложении, сети или других компонентах с целью обеспечения их доступности и эффективности. Мониторинг представляет собой систематическое измерение и анализ различных параметров, состояний и метрик для выявления проблем.
Мониторинг состояния сервера используется для проверки его доступности. Если хост не отвечает в течение заданного временного интервала или возвращает ошибки, то он временно исключается из обработки будущих соединений до тех пор, пока последующая периодическая проверка состояния сервера не подтвердит его работоспособность.