لود بالانسینگ (Load Balancing) چیست و چگونه کار می کند؟

Load Balancing به توزیع موثر ترافیک ورودی شبکه در بین گروهی از سرورهای داخل شبکه، که به عنوان مزرعه سرور یا مجموعه سرور نیز شناخته می شود ، اشاره دارد.

وب سایت های پرترافیک مدرن باید به صدها هزار ویا حتی میلیون ها درخواست همزمان از کاربران یا مشتریان پاسخ دهند و متن، تصاویر، ویدئو یا داده های برنامه صحیح را به شما برگردانند و همه به روشی سریع و قابل اعتماد باشند. برای مقیاس مقرون به صرفه برای دستیابی به این حجم بالا، بهترین روش محاسبات مدرن معمولاً به افزودن سرور های بیشتر نیاز دارد.

یک تعادل دهنده بار به عنوان “پلیس راهنمایی و رانندگی” عمل می کند که در مقابل سرور های شما نشسته و درخواست های مشتری را در همه سرورها مسیریابی می کند که قادر به انجام این درخواست ها هستند به گونه ای که سرعت و استفاده از ظرفیت را به حداکثر می رساند و اطمینان حاصل می کند که هیچ یک از سرورها بیش از حد کار نمی کنند ، که می تواند عملکرد را کاهش دهد . اگر یک سرور منفی شود ، لود بالانسر ترافیک را به سمت سرورهای آنلاین باقیمانده هدایت می کند. هنگامی که یک سرور جدید به گروه سرور اضافه می شود ، توازن بار به طور خودکار شروع به ارسال درخواست به آن می کند.

وظایف و عملکرد لود بالانسر

تقاضای مشتری یا بارگذاری شبکه را به طور کارآمد در چندین سرور توزیع می کند با ارسال درخواست فقط به سرورهایی که آنلاین هستند ، از قابلیت دسترسی و اطمینان بالایی برخوردار است از انعطاف پذیری برای افزودن یا کم کردن سرورها به عنوان تقاضا برخوردار است

الگوریتم های لود بالانسینگ

الگوریتم های مختلف لود بالانسر مزایای مختلفی را فراهم می کنند. انتخاب روش متعادل سازی بار به نیاز شما بستگی دارد:

• Round Robin – درخواستها به ترتیب در بین گروه سرورها توزیع می شوند.
• حداقل ارتباطات – درخواستی جدید با کمترین اتصالات کنونی به کلاینت ها به سرور ارسال می شود. ظرفیت محاسباتی نسبی هر سرور تعیین می شود که کدام یک کمترین اتصالات را دارد.
• حداقل زمان – درخواست هایی را به سرور انتخاب شده با فرمولی ترکیبی از
• سریعترین زمان پاسخگویی و کمترین اتصالات فعال. اختصاصی NGINX Plus.
• Hash – درخواست ها را بر اساس کلیدی که تعریف می کنید توزیع می کند ، مانند آدرس IP مشتری یا
• URL درخواست NGINX Plus می تواند برای به حداقل رساندن توزیع مجدد ، یک هش ثابت اعمال کند
  اگر مجموعه سرورهای بالادستی تغییر کند ، بارگیری می شود.
• IP Hash – آدرس IP مشتری برای تعیین اینکه کدام سرور درخواست را دریافت می کند استفاده می شود.
• تصادفی با دو گزینه – دو سرور را به طور تصادفی انتخاب می کند و درخواست را به آدرس ارسال می کندموردی که با استفاده از الگوریتم حداقل ارتباطات (یا برای NGINX Plus) انتخاب می شود در صورت پیکربندی الگوریتم حداقل زمان ().

مزایای تعادل بار

کاهش زمان خرابی
مقیاس پذیر
افزونگی
انعطاف پذیری
بهره وری

موضوعات مرتبط

پایداری جلسه

اطلاعات مربوط به جلسه کاربر اغلب به صورت محلی در مرورگر ذخیره می شود. به عنوان مثال ، در برنامه سبد خرید ، موارد موجود در سبد خرید کاربر ممکن است در سطح مرورگر ذخیره شود تا زمانی که کاربر آماده خرید آن باشد. تغییر اینکه سرور در اواسط جلسه خرید از آن سرویس گیرنده درخواست دریافت می کند ، می تواند باعث مشکلات عملکردی یا عدم موفقیت در تراکنش شود. در چنین مواردی ، ضروری است که تمام درخواستهای مشتری برای مدت زمان جلسه به همان سرور ارسال شود. این به عنوان ماندگاری جلسه شناخته می شود.

بهترین تعادل دهنده های بار می توانند پایداری جلسه را در صورت لزوم کنترل کنند. یکی دیگر از موارد استفاده برای تداوم جلسه ، زمانی است که یک سرور بالادست اطلاعاتی را که کاربر برای افزایش عملکرد درخواست می کند ، در حافظه پنهان خود ذخیره می کند. تعویض سرورها باعث می شود که این اطلاعات برای بار دوم واکشی شود و باعث ایجاد ناکارآمدی در عملکرد شود.

پیکربندی پویا از گروه های سرور

بسیاری از برنامه های با تغییر سریع نیاز به افزودن یا از بین بردن سرورهای جدید به طور مداوم دارند. این مورد در محیط هایی مانند Cloud Compute Cloud (EC2) از سرویس های وب آمازون (AWS) معمول است که کاربران را قادر می سازد فقط برای ظرفیت محاسباتی که در واقع استفاده می کنند پرداخت کنند ، در حالی که در عین حال اطمینان حاصل می شود که ظرفیت در تراکم پاسخ ترافیک افزایش می یابد. در چنین شرایطی اگر تعادل دهنده بار بتواند بدون قطع ارتباطات موجود ، سرورها را به صورت پویا به گروه اضافه یا حذف کند ، بسیار کمک می کند.

متعادل سازی بار در برابر سخت افزار و نرم افزار

متعادل کننده های بار معمولاً دارای دو رنگ هستند: مبتنی بر سخت افزار و نرم افزار. فروشندگان راه حل های مبتنی بر سخت افزار ، نرم افزار اختصاصی را روی دستگاهی که ارائه می دهند بارگذاری می کنند ، که اغلب از پردازنده های تخصصی استفاده می کند. برای کنار آمدن با افزایش بازدید در وب سایت خود ، باید ماشین های بزرگ یا بزرگتری را از فروشنده خریداری کنید. راه حل های نرم افزاری معمولاً با سخت افزار کالایی کار می کنند و باعث می شوند هزینه کمتری داشته باشند و انعطاف پذیرتر باشند. می توانید نرم افزار را روی سخت افزار مورد نظر خود یا در محیط های ابری مانند AWS EC2 نصب کنید.

اتصال هفت لایه سیستم باز (OSI)

توازن بار را می توان در لایه های مختلف در مدل مرجع Open Systems Interconnection (OSI) برای شبکه انجام داد.

توازن بار لایه ۷ نسبت به بسته بندی متعادل کننده لایه ۴ پردازنده بیشتری دارد اما به ندرت باعث کاهش عملکرد در یک سرور مدرن می شود. تعادل بار لایه ۷ تعادل دهنده بار را قادر می سازد تصمیمات تعادل بخش تر و بارزتری را اتخاذ کرده و بهینه سازی ها و تغییرات را در محتوا اعمال کند.

NGINX Plus چگونه می تواند کمک کند؟

NGINX Plus و NGINX بهترین راه حل های متعادل سازی بار در کلاس هستند که توسط وب سایت های پربازدید مانند Dropbox ، Netflix و Zynga استفاده می شوند. بیش از ۴۰۰ میلیون وب سایت در سراسر جهان برای ارائه سریع ، قابل اعتماد و ایمن مطالب خود به NGINX Plus و NGINX Open Source اعتماد می کنند.
NGINX Plus به عنوان یک توازن بار مبتنی بر نرم افزار ، بسیار ارزان تر از راه حل های مبتنی بر سخت افزار با قابلیت های مشابه است. قابلیت های جامع توازن بار در NGINX Plus شما را قادر می سازد تا یک شبکه تحویل برنامه بسیار بهینه شده ایجاد کنید.

وقتی NGINX Plus را به عنوان یک تعادل دهنده بار در مقابل برنامه های خود و مزارع وب سرور وارد می کنید ، باعث افزایش کارایی ، عملکرد و قابلیت اطمینان وب سایت شما می شود. NGINX Plus به شما کمک می کند رضایت مشتری و بازده سرمایه گذاری در فناوری اطلاعات را به حداکثر برسانید.