Tìm hiểu về load balancing là gì?
Hai trong số các yêu cầu quan trọng nhất đối với bất kỳ nhà cung cấp dịch vụ trực tuyến nào đều có sẵn và dự phòng. Thời gian máy chủ phản hồi yêu cầu thay đổi theo dung lượng hiện tại của máy chủ. Nếu ngay cả một thành phần không thành công hoặc bị choáng ngợp bởi các yêu cầu, máy chủ bị quá tải và cả khách hàng lẫn doanh nghiệp đều phải chịu đựng.
Thiết bị load balancing nỗ lực để giải quyết vấn đề này bằng cách chia sẻ khối lượng công việc trên nhiều thành phần. Một yêu cầu đến có thể được định tuyến từ một máy chủ quá mức đến một máy chủ có nhiều tài nguyên hơn. Thiết bị cân bằng tải load balancing có nhiều ứng dụng từ chuyển mạch mạng đến máy chủ cơ sở dữ liệu.
Kemp Loadmaster X1 ; Kemp Loadmaster X3 ; Kemp Loaddmaster X15 ; Kemp Loadmaster X25 ; Kemp Loadmaster 2600 ; Kemp Loadmaster 3600 ; Kemp Loadmaster X40 ; Kemp Loadmaster LM XHC-25G ; Kemp LM-XHC-100G ; Kemp Loadmaster X40M
Cách thiết bị cân bằng tải load balancing hoạt động
Các nhà cung cấp dịch vụ thường xây dựng mạng của họ bằng cách sử dụng các máy chủ mặt trước Internet hướng đến thông tin đưa đón đến và đi từ các máy chủ phụ trợ. Các máy chủ giao diện người dùng này chứa phần mềm cân bằng tải, chuyển tiếp các yêu cầu đến một trong các máy chủ phụ trợ dựa trên tính khả dụng của tài nguyên. Phần mềm cân bằng tải chứa các quy tắc nội bộ và logic để xác định thời gian và vị trí để chuyển tiếp từng yêu cầu.
Dưới đây là tóm tắt về cách hoạt động của cân bằng tải:
- Người dùng mở một trang web như Google.com.vn
- Máy chủ giao diện người dùng nhận yêu cầu và xác định nơi chuyển tiếp nó. Các thuật toán khác nhau có thể được sử dụng để xác định nơi chuyển tiếp yêu cầu, với một số thuật toán cơ bản hơn bao gồm lựa chọn ngẫu nhiên hoặc vòng xoay. Nếu không có máy chủ phụ trợ sẵn có, thì máy chủ giao diện người dùng thực hiện hành động được xác định trước như trả lại thông báo lỗi cho người dùng.
- Máy chủ phụ trợ xử lý yêu cầu và tạo ra một phản hồi. Trong khi đó, máy chủ phụ trợ định kỳ báo cáo trạng thái hiện tại của nó cho bộ cân bằng tải.
- Máy chủ phụ trợ trả về phản hồi cho máy chủ kết thúc trước, sau đó máy chủ được chuyển tiếp tới người dùng.
Nếu mọi việc suôn sẻ, người dùng sẽ nhận được phản hồi một cách kịp thời bất kể trạng thái của mạng của nhà cung cấp dịch vụ. Nếu có ít nhất một máy chủ front-end và ít nhất một máy chủ back-end có sẵn, yêu cầu của người dùng được xử lý đúng cách.
Ví dụ về cân bằng tải
Công cụ tính toán của Google được xây dựng trên cùng một kỹ thuật cân bằng tải được sử dụng bởi một số sản phẩm của Google bao gồm Gmail, Tìm kiếm và Quảng cáo của Google. Compute Engine định kỳ xem xét trạng thái của tất cả các máy chủ phụ trợ và đánh dấu chúng là lành mạnh hoặc không lành mạnh dựa trên tải hiện tại của chúng.
Khi người dùng kết nối với một dịch vụ của Google, Compute Engine sẽ chuyển yêu cầu đến một máy chủ khỏe mạnh. Câu trả lời sau đó được chuyển tiếp từ máy chủ khỏe mạnh thông qua Compute Engine cho người dùng. Trong khi đó, các máy chủ không lành mạnh được sửa chữa, thay thế hoặc đưa vào ngoại tuyến.
Với cân bằng tải, một máy chủ có thể được nâng cấp mà không bị gián đoạn đến trải nghiệm của người dùng cuối. Google và các nhà cung cấp dịch vụ khác đẩy các bản cập nhật ứng dụng bằng cách nâng cấp các máy chủ phụ trợ của họ theo dạng sóng. Ví dụ, khi một máy chủ được đưa ra ngoại tuyến để nâng cấp, các máy chủ khác chịu trách nhiệm về khối lượng công việc và sau đó được cập nhật lần lượt.
Trong Compute Engine, khả năng thoát khỏi hệ thống để bảo trì và nâng cấp được gọi là “chế độ lame-duck”. Đây là cách các sản phẩm web của Google có thể được cập nhật liên tục ngay cả giữa các phiên hoạt động.
Lợi ích của cân bằng tải
Cân bằng tải giúp việc quản trị viên hệ thống dễ dàng xử lý các yêu cầu đến hơn trong khi giảm thời gian chờ đợi cho người dùng.
Người dùng trải nghiệm dịch vụ nhanh hơn, không bị gián đoạn. Người dùng sẽ không phải đợi một máy chủ đang gặp khó khăn để hoàn thành các nhiệm vụ trước đó của mình. Thay vào đó, yêu cầu của họ ngay lập tức được chuyển sang một nguồn tài nguyên sẵn có hơn.
Các nhà cung cấp dịch vụ trải nghiệm thời gian ngừng hoạt động ít hơn và thông lượng lớn hơn. Ngay cả một sự thất bại máy chủ đầy đủ sẽ không ảnh hưởng đến kinh nghiệm người dùng cuối khi cân bằng tải sẽ chỉ đơn giản là tuyến đường xung quanh nó đến một máy chủ lành mạnh.
Quản trị viên hệ thống gặp ít thành phần bị lỗi hoặc bị căng thẳng hơn. Thay vì một thiết bị duy nhất thực hiện rất nhiều công việc, cân bằng tải có một số thiết bị thực hiện một chút công việc.
Kết luận
Đối với nhiều người trong chúng ta, chúng tôi dựa vào các dịch vụ web có sẵn 24/7. Thời gian ngừng hoạt động của Facebook trong 30 phút có thể tốn gần 600.000 đô la . Khi giao dịch với các ứng dụng web có lưu lượng truy cập cao, cân bằng tải là điều cần thiết để duy trì tính toàn vẹn và tính khả dụng của một dịch vụ.
Từ yêu cầu DNS đến máy chủ web, cân bằng tải có thể có nghĩa là sự khác biệt giữa thời gian ngừng hoạt động tốn kém và trải nghiệm người dùng cuối liền mạch.