22 lượt xem

Load balancing là gì? Giới thiệu các thuật toán Load Balancing | Acb-win.com

Cân bằng tải là một tính năng công nghệ rất quan trọng trong ngành mạng máy tính. TinoHost sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về cân bằng tải là gì, cách thức hoạt động của cân bằng tải và lợi ích của việc cân bằng tải. trong bài tiếp theo!

Hiểu biết chung về cân bằng tải

Cân bằng tải là gì?

Cân bằng tải tạm dịch là cân bằng tải. Nó là một phương pháp phân phối tải trên nhiều máy tính, hoặc một cụm máy tính, nhằm tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và tối đa hóa thông lượng, từ đó giảm thời gian phản hồi và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động của máy chủ và chi phí.

cân bằng tải-la-gi
Cách hoạt động của bộ cân bằng tải

Những ví dụ cụ thể mà bạn có thể nhìn thấy trực tiếp trong cuộc sống của chúng ta và chúng khá giống nhau Cân bằng tải Đây là “cảnh sát giao thông”. “Anh ấy” sẽ thực hiện các nhiệm vụ như:

  • Yêu cầu phân phối (yêu cầu) trên nhiều máy chủ để các yêu cầu là tối ưu – điều tiết lưu lượng.
  • Đảm bảo không có máy chủ nào bị quá tải, đảm bảo không xảy ra tình trạng tắc đường.
  • Nếu một máy chủ gặp sự cố, Load Balancer sẽ giúp chuyển hướng lưu lượng đến các máy chủ khác (nếu có). – Giống như điều hướng những kẻ cho bạn đi đến một tuyến đường khác để tránh tắc đường lâu hơn.

Một số khái niệm cần phân biệt:

  • Cân bằng tải Đó là con đường.
  • Cân bằng tải nó là đối tượng thực hiện việc cân bằng tải. Bộ cân bằng tải có thể là một máy chủ hoặc thiết bị chuyên dụng. Tuy nhiên, nó không có bộ cân bằng tải để xử lý các yêu cầu, bộ cân bằng tải chỉ có thể gửi yêu cầu đến hệ thống phụ trợ.

Lợi ích của cân bằng tải

Thời gian hoạt động

Nhờ cân bằng tải, trong trường hợp máy chủ gặp sự cố, tất cả lưu lượng sẽ được tự động chuyển đến các máy chủ còn lại. Trong hầu hết các trường hợp, các sự cố không mong muốn được phát hiện sớm và xử lý nhanh chóng, kịp thời, không làm gián đoạn hoạt động truy cập của người dùng.

Bảo mật hệ thống trung tâm dữ liệu

Với tính năng cân bằng tải, các yêu cầu của người dùng sẽ được tiếp nhận và xử lý trước khi phân phối đến các máy chủ. Trong quá trình phản hồi, cân bằng tải cũng sẽ trôi qua, do đó giúp ngăn người dùng có tác động trực tiếp đến máy chủ. Phương pháp này giúp che giấu thông tin và cấu trúc của mạng nội bộ, do đó ngăn chặn việc truy cập trái phép vào cơ sở dữ liệu hoặc các cuộc tấn công mạng có chủ đích.

cân bằng tải-la-gi
Một trung tâm dữ liệu

Uyển chuyển

Nhờ khả năng điều phối của nó, bộ cân bằng tải điều phối giữa các máy chủ để xử lý các yêu cầu mà không làm gián đoạn các hoạt động khác trên cùng một hệ thống.

Các thuật toán cân bằng tải

TinoHost sẽ giới thiệu cho bạn 5 thuật toán được sử dụng trong bộ cân bằng tải:

  • Múa vòng
  • Thi đấu Vòng tròn Trọng lượng
  • Vòng đồng hồ năng động
  • Ít kết nối hơn
  • Thời gian phản hồi tối thiểu (nhanh nhất)

Và bây giờ chúng ta sẽ đi sâu vào từng thuật toán trong Cân bằng tải.

cân bằng tải-la-gi
Bộ cân bằng tải sử dụng các thuật toán để xác định máy chủ

Múa vòng

Thuật toán Round Robin là một thuật toán chọn máy chủ theo một trình tự nhất định. Bộ cân bằng tải sẽ bắt đầu từ máy chủ tương ứng số 1 trong danh sách và bộ cân bằng tải sẽ dần dần di chuyển đến cuối danh sách theo thứ tự. Khi đến trang cuối cùng, Load Balancer sẽ khởi động lại.

Cân bằng tải là gì?  Giới thiệu 3 thuật toán cân bằng tải

QUẢNG CÁO

cân bằng tải-la-gi
Thuật toán Round Robin

Nhược điểm của Round Robin:

Khi có 2 yêu cầu song song từ người dùng, 2 yêu cầu này có thể được gửi đến 2 máy chủ khác nhau. Điều này cần thời gian để tạo thêm kết nối với máy chủ thứ hai, trong khi máy chủ thứ nhất vẫn có thể đáp ứng thông tin mà người dùng cần. Để giải quyết vấn đề này, Round Robin được cài đặt cùng với các phương pháp duy trì phiên như sử dụng cookie.

Thi đấu Vòng tròn Trọng lượng

Tương tự như kỹ thuật Vòng tròn nhưng Thi đấu Vòng tròn Trọng lượng Nó cũng có khả năng quản lý cấu hình của từng máy chủ đích. Mỗi máy chủ có dung lượng danh nghĩa là một số nguyên. Nếu máy chủ có khả năng xử lý cao hơn, nó sẽ có điểm cao hơn. Từ đó, Weighted Round Robin sẽ trả cho máy chủ lượng yêu cầu tương ứng với khả năng xử lý của máy chủ đó.

Nhược điểm của thuật toán Vòng quay có trọng số:

Weighted Round Robin gây ra sự mất cân bằng tải động nếu tải yêu cầu tiếp tục thay đổi trong một khoảng thời gian dài.

Vòng đồng hồ năng động

Thuật toán vòng quay động nó hoạt động gần giống như thuật toán Weighted Round Robin. Điểm khác biệt là các trọng số ở đây dựa trên việc máy chủ kiểm tra liên tục nên các trọng số thay đổi liên tục.

Việc chọn một máy chủ sẽ dựa trên nhiều khía cạnh của phân tích hiệu suất máy chủ theo thời gian thực. Ví dụ: số lượng kết nối hiện có trên các máy chủ hoặc máy chủ phản hồi nhanh nhất, v.v.

Thuật toán này thường không được thực hiện trong các bộ cân bằng đơn giản. Nó thường được sử dụng trong F5 Bộ cân bằng tải mạng.

Ít kết nối hơn

Kết nối tối thiểu có thể hoạt động tốt, ngay cả khi các kết nối khác nhau trên một phạm vi rộng. Do đó, sử dụng Least Connections sẽ khắc phục được nhược điểm của Round Robin.

Với thuật toán Least Connections, các yêu cầu sẽ được chuyển đến máy chủ có ít kết nối nhất trên hệ thống. Thuật toán này được coi là một thuật toán động, vì Least Connections phải liên tục đếm số lượng kết nối đang hoạt động trên máy chủ.

cân bằng tải-la-gi
Cách thức hoạt động của các kết nối tối thiểu

Thời gian phản hồi tối thiểu (nhanh nhất)

Thời gian phản hồi tối thiểu là một thuật toán dựa trên việc tính toán thời gian phản hồi của mỗi máy chủ (thời gian đáp ứng). Thuật toán này sẽ chọn máy chủ có thời gian phản hồi nhanh nhất. Thời gian phản hồi được xác định bằng khoảng thời gian từ khi gửi một gói đến máy chủ và nhận được gói phản hồi.

Việc gửi và nhận sẽ được xử lý bởi bộ cân bằng tải. Dựa trên thời gian phản hồi, bộ cân bằng tải biết máy chủ nào cần chuyển tiếp yêu cầu tiếp theo.

Thuật toán thời gian phản hồi tối thiểu thường được sử dụng khi các máy chủ được đặt ở các vị trí địa lý khác nhau. Máy chủ nào gần người dùng nhất thì thời gian phản hồi của máy chủ đó sẽ nhanh nhất và thuật toán sẽ sử dụng máy chủ gần người dùng nhất để phản hồi yêu cầu của người dùng.

cân bằng tải-la-gi
Cách hoạt động của thuật toán nhanh nhất

Các loại giao thức trong Cân bằng tải?

Với tư cách là quản trị viên của bộ cân bằng tải, bạn có thể chỉ định chuyển tiếp với bốn loại giao thức chính:

  • HTTP Cân bằng tải HTTP dựa trên cơ chế HTTP tiêu chuẩn. Bộ cân bằng sẽ có các tiêu đề X-Forwarded-For, X-Forwarded-Proto và X-Forwarded-Port để cung cấp thông tin về yêu cầu cho hệ thống phụ trợ.
  • HTTPS Cân bằng tải HTTPS tương tự như Cân bằng tải HTTP nhưng với mã hóa bổ sung, mã hóa này được xử lý theo 1 trong 2 cách: duy trì mã hóa đầu cuối, 2 là đặt bộ giải mã trên Cân bằng tải mà không mã hóa từ đầu đến cuối.
  • TCP – Các ứng dụng không sử dụng HTTP hoặc HTTPS, lưu lượng TCP vẫn có thể được cân bằng. Ví dụ, lưu lượng truy cập vào một cụm cơ sở dữ liệu có thể được trải rộng trên tất cả các máy chủ.
  • UDP – Hiện tại, một số hệ thống hỗ trợ cân bằng tải cho các giao thức Internet cốt lõi như DNS và syslog qua UDP.

Với những thông tin mà bài viết cung cấp, TinoHost mong rằng bạn đã tìm được những kiến ​​thức cần thiết để phục vụ cho việc xây dựng và kiểm soát ổn định website của mình.

Câu hỏi thường gặp

Một số phần mềm cân bằng tải phổ biến hiện nay?

Có nhiều phần mềm cân bằng tải có thể kể đến như: NGINX, Haproxy, LVS, Network Load Balancing, …

Kiểm tra sức khỏe là gì?

Kiểm tra sức khỏe là quá trình mà bộ cân bằng tải thực hiện kiểm tra “sức khỏe” định kỳ trên các máy chủ để đảm bảo rằng chúng hoạt động bình thường và phản hồi hiệu quả. Nếu máy chủ bị lỗi vì bất kỳ lý do gì, bộ cân bằng tải sẽ phát hiện và ngừng gửi lưu lượng dựa trên cách bộ cân bằng tải đang hoạt động.

Cân bằng tải cấp độ 4 là gì? Cân bằng tải cấp 7 là gì?

Bộ cân bằng tải Lớp 4, hay Bộ cân bằng tải lớp 4, hoạt động dựa trên dữ liệu được tìm thấy trong: giao thức mạng, lớp truyền tải như: IP, TCP, FTP, UDP.

Bộ cân bằng tải cấp 7 hoặc cân bằng tải cấp 7 có khả năng bổ sung: phân phối các yêu cầu dựa trên dữ liệu dành riêng cho ứng dụng như tiêu đề HTTP hoặc cookie, cũng có thể được cung cấp trong các thông báo ứng dụng.

UDP là gì?

UDP là một trong những giao thức chính của giao thức TCP / IP. Sử dụng UDP, một chương trình trên mạng máy tính có thể gửi các bit dữ liệu ngắn được gọi là datagram tới các máy tính khác

CÔNG TY TNHH TẬP ĐOÀN TINO

  • Trụ sở chính: L17-11, Lầu 17, Tòa nhà Vincom Center, Số 72 Lê Thánh Tôn, P. Bến Nghé, Q.1, TP.
    VPĐD: 42 Trần Phú, P.4, Q.5, TP.HCM
  • Điện thoại: 0364 333 333
    Tổng đài miễn phí: 1800 6734
  • Email: sales@tino.org
  • Trang web: www.tino.org

READ  Hướng dẫn toàn tập từ A-Z cho người mới | Acb-win.com