ロードバランシングとコンテンツスイッチングの違いは何ですか

投稿者 Zevenet | 6 4月、2022 | 技術的

Webアプリケーションの負荷分散とコンテンツ切り替えの概念に違いはありますか? ロードバランサーは、複数のサーバーにリクエストを分散して、XNUMXつのサーバーだけで処理できるよりも多くのトラフィックを処理します。

ハードウェアやソフトウェアを追加することなく、Webアプリケーションを拡張できます。 さらに、負荷分散により、すべての着信要求がXNUMX台のサーバーだけで処理された場合に必要となるよりも少ないリソースを使用できます。

一方、コンテンツの切り替えとは、現在のサーバーがリクエストを処理できない場合に、ユーザーをあるページから別のページにリダイレクトすることを指します。 この記事では、XNUMXつの概念の違いについて説明します。

負荷分散の概要

ロードバランサーは、着信要求を複数のサーバーに分散します。 どのサーバーが特定の要求に応答するかは決定されません。 代わりに、要求を使用可能なサーバーに転送するだけです。 ロードバランサーは通常、ラウンドロビンスケジューリングを使用します。このスケジューリングでは、新しい要求が着信するたびに、次に使用可能なサーバーに要求が送信されます。

ロードバランサーは、この機能を実現するために、リクエストを送信するIPアドレスを知る必要があります。 したがって、ロードバランサーは構成情報にアクセスできる必要があります。

たとえば、ロードバランサーは、Webアプリケーションをホストしているマシンの名前、そのIPアドレス、ポート番号などを知る必要がある場合があります。

ロードバランサーは、SSLターミネーション、キャッシング、モニタリング、フェイルオーバーなどの他の機能も提供します。これらの機能については、この記事の後半で詳しく説明します。

負荷分散タイプ

現在使用されている負荷分散には、ラウンドロビン(RR)、加重ランダム(WR)、最小接続(LC)のXNUMX種類があります。ラウンドロビン(RR):

このタイプの負荷分散は、回転式ダイヤル電話システムのように機能します。 コールがスイッチに着信すると、宛先に到達するまで接続を通過します。 各接続には、特定の重みが関連付けられています。

空き接続が残っていない場合、通話は切断されます。 RRを使用すると、さまざまな接続に割り当てられる重みが時間とともに変化します。 その結果、呼び出しは使用可能なサーバー全体に均等に分散されます。

加重ランダム(WR):各サーバーに合計帯域幅の固定パーセンテージを割り当てます。 したがって、サーバーが10台あり、合計帯域幅の5%が割り当てられている場合、各サーバーは合計容量の5%を取得します。 これは、最初のサーバーが容量の50%を取得し、25番目のサーバーがXNUMX%を取得することを意味します。最小接続(LC):

LCを使用すると、ロードバランサーは最もビジーでないサーバーにのみリクエストを送信します。 すべてのサーバーが同じようにビジー状態の場合、ロードバランサーは常に最も負荷の少ないサーバーを選択します。

WRの主な利点は、サーバーで特別な設定を必要としないため、パフォーマンスが向上することです。 ただし、RRよりも多くのメモリとCPUサイクルが必要です。 WRの主な欠点は、サーバーのワークロードが大幅に変更された場合に問題が発生する可能性があることです。

コンテンツ切り替えの概要

ユーザーが特定のURLを要求すると、その場所にコンテンツが表示されることを期待します。 ただし、ネットワークの問題により、要求が要求されたリソースをホストするサーバーに到達しない場合があります。

このような場合、ユーザーはページが見つからない、またはサーバーが一時的に利用できないというメッセージを受け取ります。 これは「404NotFound」エラーと呼ばれます。 この問題を回避するには、「コンテンツの切り替え」と呼ばれる手法を使用できます。 コンテンツの切り替えでは、特定のリソースの要求が失敗すると、ロードバランサーはクライアントの要求を同じリソースをホストする別のサーバーにリダイレクトします。 このように、ユーザーに404エラーが表示されることはありません。

ロードバランサーは、コンテンツの切り替えを実装するためにリダイレクトを実行する方法を理解する必要があります。 これは、302と呼ばれるHTTP応答コードを使用して行われます。302応答は、ブラウザに別の場所に新しい要求を行うように指示します。

さらに、ロードバランサーは、どのリソースがどのサーバーでホストされているかを判別できる必要があります。 これを行うために、DNSネームサーバー(DNS NS)と呼ばれる機能を使用します。 DNS NSは、ホスト名をIPアドレスに変換します。 ロードバランサーは、コンテンツの切り替えを実現するために、WebサイトのDNS構成に関する情報にアクセスする必要があります。 たとえば、DNSネームサーバーの場所とそのIPアドレスを知る必要があります。

これは、ロードバランサーをDNSフォワーダーとして構成することによって行われます。 適切なDNSネームサーバーにクエリを送信するようにDNSフォワーダーを構成します。

DNSフォワーダーは、DNSネームサーバーが存在する場所を認識すると、クエリをサーバーに転送します。 ロードバランサーは、DNSネームサーバーから応答を受信した後、要求されたリソースをホストしているサーバーのIPアドレスを返します。

仮想サーバーはコンテンツの切り替えをサポートしていないことに注意することが重要です。 404ステータスコードを返します。

仮想サーバーは、XNUMX台の物理サーバーを論理的に表したものです。 各仮想サーバーには、IPアドレスとポート番号があります。 仮想サーバーは、フォールトトレランスを提供するために使用されます。 仮想サーバーがダウンすると、仮想サーバーに向けられたトラフィックは別の物理サーバーにリダイレクトされます。

ロードバランシングとコンテンツスイッチングの違い

負荷分散では、すべてのリクエストが同じパスを通過します。 したがって、キャッシュには常にデータのコピーがXNUMXつだけ存在します。 最初のサーバーが過負荷になると、他のサーバーの作業が少なくなります。 コンテンツスイッチングでは、各リクエストは別々のパスに送られます。 したがって、キャッシュにはデータの複数のコピーがあります。 また、最初のサーバーが過負荷になると、他のサーバーがより多くの作業を行うようになります。

負荷分散では、ロードバランサーが各サーバーの状態を追跡します。 サーバーが応答を停止すると、ロードバランサーに警告します。 次に、ロードバランサーはそのサーバーをサービスから削除します。 コンテンツスイッチングでは、ロードバランサーがサーバーの状態を追跡します。 ただし、クライアントに警告を送信することはありません。 代わりに、リクエストを他のサーバーにリダイレクトします。

負荷分散では、サーバーがクラッシュすると、ロードバランサーはクライアントに要求が失敗したというメッセージを送信します。 コンテンツスイッチングでは、サーバーがクラッシュしても、ロードバランサーはクライアントに何も通知しません。

負荷分散では、サーバーが復旧すると、ロードバランサーはサーバーがクラッシュした理由を把握しようとします。 次に、それをオンラインに戻すかどうかを決定できます。 コンテンツの切り替えでは、ロードバランサーは、サーバーが起動したときにすべてが正常であると想定します。 なぜ戻ってきたのかを確認する必要はありません。 新しいリクエストの送信を開始するだけです。

負荷分散では、クライアントがWebサイトへのアクセスを断念する前にエラーが発生する回数を設定できます。 コンテンツの切り替えでは、クライアントがWebサイトへのアクセスをあきらめるまでの待機時間を制御することはできません。

負荷分散では、単一のサーバーに障害が発生すると、一部のアプリケーションで問題が発生する可能性があります。 良い例は、ショッピングカートアプリケーションです。 ユーザーが商品をカートに入れた後、チェックアウトせずに離れた場合、注文は完了しません。
コンテンツスイッチングでは、単一のサーバーに障害が発生してもアプリケーションに影響はありません。

結論

ロードバランシングは、制限が少なく、パフォーマンスが優れているため、コンテンツスイッチングよりも優れています。 全体的なプログラムは非常に似ていますが、ロードバランサーがすべての接続を処理し、コンテンツスイッチャーが同じIPアドレスからの接続のみを処理する点が異なります。 ただし、どちらにも長所と短所があります。 それらを使用する前に、それらが何であるかを知ることが重要です。

おかげで:

ジェリミレバ

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