投稿者 Zevenet | 1 9月、2022 | 技術的

ロードバランシングは、コンピューティングの世界では一般的です。ユーザーがすぐにコンテンツを欲しがったために生まれました。つまり、何百万ものユーザーリクエストを受け取る高トラフィックの Web サイトは、コンテンツを迅速に配信する方法を適応させ、見つけ出す必要がありました。
しかし、ロードバランシングとは正確には何であり、その利点は何なのでしょうか?

このブログでは、ロードバランシングとは何か、機能、利点について説明します。

負荷分散の定義

負荷分散は、サーバーのグループまたはサーバーファーム間でネットワークトラフィックをルーティングすることです。そのため、ロードバランサーは、トラフィックを他のサーバーに分散することで、サーバーが着信トラフィックで過負荷にならないようにするソフトウェアまたはハードウェアデバイスである可能性があります。
会社が成長するにつれて、サービスユーザーも成長します。あなたの会社は、これらすべてのユーザーの要求を満たすために拡張する必要があります。これは通常、サーバーファームにサーバーを追加することを意味します。
ロードバランサーは、サーバーの前に立って、クライアントの要求を、それらの要求を満たすことができるサーバーに分散する交通警官のようなものと言えます。負荷分散により、これらの要求が迅速に分散され、サーバーが過負荷にならないようにします。
XNUMX つのサーバーがダウンした場合、負荷分散はトラフィックを他のオンラインサーバーにルーティングするだけです。システムは、サーバーファームに追加する新しいサーバーへのトラフィックの割り当てを自動的に開始します。

ロードバランシングの進化

ロードバランサーが登場する前は、ネットワークは物理サーバーファームを使用して増大するトラフィックを処理していました。これらのハードウェアサーバーロードバランサーにより、ユーザーはアプリケーションを確実に利用できるようになりました。
元のロードバランサーは、要求を適切なサーバーに送信する単純なアルゴリズムを備えたハードウェアでした。彼らの仕事は、使用可能なマシン間で要求のバランスを取ることでした。
時が経つにつれ、Web はより複雑になり、ユーザー、コンピューター、およびネットワークデバイスの数は急増しました。これは、複雑で頻繁な要求が増えることを意味しました。
ロードバランサーは進化する必要があり、トラフィックリクエストを複数のサーバーに分散させるだけでなく、場所などの他の要因に基づいてサーバーへのトラフィックの分散を開始する必要がありました。そのため、開発者は HTTP ヘッダーを分析して、配置されたバランサーがどのようなアクションを実行するかを判断する方法を検討する必要がありました。
開発者はレイヤー 7 ヘッダー情報の分析を開始しました。これにより、ロードバランサーはより適切な決定を下し、ネットワークのパフォーマンスを最適化できるようになりました。

ロードバランサーはどのような機能を実行しますか?

ロードバランサーは重要であり、次の機能を実行します。

すべてのサーバーにリクエストを効率的に分散
要求をオンラインサーバーに送信して、高可用性と信頼性を確保します。
必要に応じてサーバーを追加または削除できます

ロードバランサーの機能を学習したので、そのアルゴリズムを調べて、ロードバランシングがどのように機能するかを見てみましょう。

負荷分散アルゴリズムとは?

ロードバランサーが、着信トラフィックでサーバーが過負荷になるのを防ぐデバイスであることは既に確認しました。ソフトウェアまたはハードウェアのいずれかである可能性があります。以前のロードバランサーはハードウェアでした。
ロードバランシングアルゴリズムは、サーバー間でネットワークトラフィックを分散するためにロードバランサーが使用するプロセスまたはルールです。
負荷分散アルゴリズムには主に XNUMX つのタイプがあり、それぞれ異なる利点があります。 動的負荷分散 および 静的負荷分散. これら XNUMX つの下に、いくつかのアルゴリズムがあります。
動的負荷分散では、各サーバーの現在の状態を考慮してトラフィックを分散するアルゴリズムまたはルールを使用します。
静的負荷分散では、各サーバーの状態は考慮されません。一部のアルゴリズムは、単純に各サーバーに同量のトラフィックを分散します。
ニーズに応じて最適なアルゴリズムを選択できます。それでは、以下の XNUMX つのアルゴリズムについて詳しく学びましょう。

動的負荷分散アルゴリズム

最低限の接続
最小接続アルゴリズムは、各サーバーのコンピューティング能力をチェックし、接続数が最も少ないサーバーを特定してから、それらのサーバーにトラフィックを送信します。
加重最小結合
このアルゴリズムは、他のサーバーよりも処理能力の高いサーバーがある場合に最適です。そのため、管理者は各サーバーにさまざまなレベルのトラフィックを割り当てることができます。コンピューティング能力の高いサーバーは、他のそれほど強力でないサーバーよりも多くのトラフィックを処理できます。
加重応答時間
このアルゴリズムは、最速の応答時間でサーバーにトラフィックを送信することで、ユーザーが高速なサービスを利用できるようにします。各サーバーで利用可能な接続数と各サーバーの平均応答時間を組み合わせて、トラフィックの送信先を決定します。
リソースベース
リソースベースのアルゴリズムでは、エージェントと呼ばれるソフトウェアを使用して、リクエスト時に使用可能なリソース (CPU とメモリ) を判断します。次に、使用可能なリソースに基づいてトラフィックを分散します。

静的負荷分散アルゴリズム

ラウンドロビン
ラウンドロビンアルゴリズムは、ドメインネームシステム (DNS) を使用して、サーバーのグループ全体にトラフィックを順番にまたはローテーションで分散します。

加重ラウンドロビン
このアルゴリズムにより、管理者は各サーバーにさまざまなレベルのトラフィックを割り当てることができます。管理者は、DNS レコードを使用してトラフィックの重みまたは割合を構成し、その情報を使用して、どのサーバーがより多くのトラフィックを処理できるかを知ることができます。

負荷分散の利点

ダウンタイムの削減
ロードバランサーを使用すると、ユーザーの不便を回避できます。どうして？サーバーのメンテナンスを行う場合、ロードバランサーはトラフィックを他の使用可能なサーバーに自動的にルーティングします。これにより、ユーザーをオンラインに保ちながらサーバーを維持することができます。

スケーラビリティ
ロードバランサーを使用すると、簡単にスケーリングできます。ロードバランサーを使用すると、物理サーバーまたは仮想サーバーを追加して需要を緩和できます。
サーバーを追加すると、ロードバランサーがそれを認識し、トラフィックの割り当てを自動的に開始します。ロードバランサーは、他のサーバーに送信されるトラフィックを削減し、新しいサーバーに転送します。

冗長化
コンピューティングでは冗長性が重要です。サーバーに障害が発生すると、ロードバランサーが負荷を他の稼働中のサーバーにシフトすることが期待できます。これにより、ユーザーへの影響を最小限に抑え、障害が発生したサーバーを修正できます。

柔軟性
ロードバランサーは、トラフィックが少ないか処理能力が高いサーバーにトラフィックをルーティングすることで、効率を最大化します。また、負荷分散により、要求に応じてサーバーを追加および削除できます。サーバーをシャットダウンして保守する時間をスケジュールする必要はありません。メンテナンスのためにサーバーをオフにするだけで、ロードバランサーは他のアクティブなサーバーを利用します。

Zevenet が負荷分散の実行にどのように役立つか

上記で学んだように、負荷分散の利点は無視できません。それらはコンピューティングに不可欠なツールです。負荷分散の主な目的は、ユーザーをオンラインに保つことです。また、ロードバランシングは柔軟性を高めるのに役立ちます。

簡単に開始でき、最新の機能を備えたロードバランサーが必要です。 Zevenet のオープンソースロードバランサ安全で、簡単にスケーリングできます。その最大の特徴は、卓越したパフォーマンスです。実際、クラウドベンダーの 20 倍以上のパフォーマンスを発揮します。
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