Load Balancing چیست و Load Balancer ها چگونه عمل می کنند؟

Load balancing و Load Balancer چیست؟

لود بالانسینگ (Load balancing) و لود بالانسر (Load Balancer) دو مفهوم مهم در شبکه هستند. لود بالانسینگ یا Load balancing در شبکه های کامپیوتری روشی است که برای توزیع یکنواخت بار و فشار کاری در سرور ها یا منابع محاسباتی استفاده می شود. در این مقاله شما را با مفهوم Load Balancer بیشتر آشنا خواهیم کرد، همراه w3design باشید.

Load balancing چیست؟

به توزیع ترافیک بر مبنای الگوریتم های توزیع متناسب، عملیات متعادل سازی یا Load Balancing می گویند.لود بالانسینگ به تقسیم فشار کاری بین سرور ها گفته می شود.مثلا فرض کنید وارد وب سایت Google شدید و به هر طریقی از آن استفاده کردید . در اینجا درخواست شما تنها به یک سرور نمی رود و درخواست شما بین چندین سرور تقسیم می شود . به این مفهوم لود بالانسینگ گفته می شود .

فرآیند Load Balancing زمانی اتفاق می افتد که دو یا چند منبع اینترنت مانند ADSL، ADSL2+، وایرلس یا فیبر نوری به یک روتر load-balancing متصل گردد.بکارگیری Load Balance Router سبب می شود تا قابلیت اطمینان سیستم افزایش یابد. زیرا در صورتی که اگر یکی از خطوط اینترنت دچار ایراد گشته و قطع گردد، شما همچنان به اینترنت دسترسی خواهید داشت.

یک روتر Load-balancing، ترافیک اینترنتی را به شکل بهینه از طریق دو یا چند اتصال پر سرعت منتقل می کند تا به کاربرانی که به صورت همزمان از اینترنت پر سرعت استفاده می کنند، خدمات بهتری را ارائه دهد.اغلب شرکت های معتبر و با عملیات های کاری حساس، مثل دریانوردی و … از دو یا چند منبع اینترنت جهت پشتیبانی اینترنت اصلی استفاده می کنند که باعث هدر رفت منابع ( اینترنت های پشتیبان) می گردد زیرا نمی توانند از تمامی منابع اینترنت به صورت همزمان استفاده کنند.

بکارگیری دو یا چند خط دارای سرویس اینترنت، خصوصا در مشاغل و محیط کاری، مزایای بسیاری دارد که افزایش قابلیت اطمینان از دسترسی دائمی به اینترنت، یکی از آنهاست.

Load Balancer چیست؟

لود بالانسر ها در لایه های مختلفی کار می کنند.برای مثال ، لودبالانسینگ خطوط اینترنت در لایه سه و دو ، لودبالانسینگ نرم افزار در لایه هفت و چهار.

لودبالانسینگ یا Load balancing تنها مختص به سرور ها نیست و لینک های اینترنت را هم حتی می تواند شامل شود.مثلا فرض کنید صاحب یک کافی نت یا یک شرکت هستید ، می توانید خطوط مختلف اینترنت تهیه کنید ، مثلا یه خط پارس انلاین و خط دیگر اسیاتک . حالا هرموقع که پارس انلاین دچار مشکل شد ، اسیاتک شروع به توزیع شدن خواهد کرد و دیگر SPF نخواهید داشت.در اکثر موارد، دسترسی دائم به اینترنت، برای کارکنان شرکت ها و دفاتری با ابعاد کوچک و متوسط امری ضروری است و قطع شدن اینترنت، اثرات مخربی بر بهره وری و کارایی آن بنگاه اقتصادی خواهد داشت.

با توجه به اتکای هر چه بیشتر کسب و کارهای امروزی بر اینترنت و سرویس های وابسته به آن، عدم دسترسی به اینترنت عموما سبب قطع شدن زنجیره اتصال مشتری و ارباب رجوع به کسب و کارها شده و آینده شرکت ها را با خطرات جدی مواجه می سازد.بنابراین، با توجه به مشخص شدن اهمیت دسترسی دائمی به اینترنت، ضرورت استفاده از روتر های Load Balancing کاملا واضح می گردد.لود بالانسینگ (Load balancing) از الگوریتم های بسیاری استفاده می کنند که هدف آنها توزيع هوشمندانه پردازش و يا بيشينه كردن در دسترس بودن تمامي سرورها مي‌باشد.

از پرکاربرد ترین آنها می توان به Round-robin ، Weighted round robin و Least-Connection اشاره نمود.

لودبالانسر‌ها چه نوع ترافیکی را میتوانند مدیریت کنند؟

ادمین‌های load balancer یک سری از قوانین فوروارد (forwarding rules) را برای چهار نوع اصلی از ترافیک تعریف میکنند:

• پروتکل HTTP – این کار با هدایت کردن درخواست‌ها برپایه‌ی مکانسیم‌های استاندارد HTTP انجام میگیرد. لودبالانسر هدر‌های X-Forwarded-For، X-Forwarded-Proto و X-Forwarded-Port رو تنظیم میکند تا به بک‌اند اطلاعات لازم درمورد درخواست اصلی رو منتقل کند.
• پروتکل HTTPS – بالانس کردن درخواست‌های HTTPS دقیقا شبیه به HTTP عمل میکند با این تفاوت که رمزگزاری را هم داخلش دارد. رمزگزاری با یکی از این دو راه انجام میشود: یا با SSL passthrough ‌که رمزگزاری را در تمام مسیر تا بک‌اند برقرار میکند و یا با SSL termination که مسئولیت رمزگشایی را به دوش load balancer میگذارد و ترافیکی که از لود‌بالانسر به بک‌اند میرود رمزگزاری نشده است.
• پروتکل TCP – برای اپلیکیشن‌هایی که از HTTP یا HTTPS استفاده نمی‌کنند، ترافیک TCP را نیز میشود بالانس کرد. برای مثال، میشود ترافیک یک کلاستر دیتابیس را روی تمام سرورها پخش کرد.
• پروتکل UDP – به تازگی، بعضی از لودبالانسرها از پروتکل‌های هسته‌ی اینترنت مثل DNS و syslogd، که با UDP کار میکنند، هم پشتیبانی میکنند.

قوانین فوروارد (forwarding rules) پروتکل و پورت روی خود لودبالانسر را تعریف میکنند و آنها را نگاشت (map) میکنند روی پروتکل و پورتی که لودبالانسر از آن استفاده میکند برای هدایت ترافیک در بک‌اند.