Struttura cloud che si costruisce fondamentalmente per ottimizzare il bilanciamento dei carichi sui singoli dispositivi che compongono la rete cloud. I metodi di bilanciamento del carico si sono ampliati e sofisticati enormemente dall'avvento del cloud computing. Tuttavia, questo pezzo è più un'introduzione, quindi ci concentreremo sull'idea di base del bilanciamento del carico e dell'estrapolazione in tre tipi di campioni:percettivo , tempo di risposta più rapido e round robin ponderato .
Infine, entreremo in una spiegazione di base della sfida principale del bilanciamento del carico in un ambiente cloud:eterogeneità .
Cos'è il bilanciamento del carico?
Il bilanciamento del carico consente di bilanciare facilmente la quantità di lavoro svolto su diverse apparecchiature o sezioni hardware. In genere i carichi sono bilanciati su molti server diversi o, all'interno di un singolo VPS, su dischi rigidi e CPU. Se utilizzi più di un dispositivo o software per eseguire il bilanciamento del carico, l'attrezzatura di backup renderà il tuo sistema più affidabile tramite la ridondanza.
Probabilmente il modo più comune in cui viene inteso il bilanciamento del carico è separare in modo significativo i requisiti in entrata dei visitatori del protocollo Internet (IP) che accedono a un sito Web o a un'applicazione. Il bilanciamento del carico è stato inventato e perfezionato per vari motivi:prestazioni e velocità migliori di ciascun dispositivo, rendendo il sottoutilizzo (mancato sfruttamento delle risorse su ciascuna macchina) meno problematico e impedendo alle singole macchine di raggiungere la loro soglia e potenzialmente iniziando a perdere richieste.
Il bilanciamento del carico è fondamentale per un sito o una rete occupati quando è difficile conoscere la quantità di traffico che accede ai server. (Puoi vedere come questo processo si collega al cloud computing e il suo focus sull'ampia distribuzione di risorse e lavoro.)
Come funziona un sistema di bilanciamento del carico?
Di solito, la struttura del bilanciamento del carico coinvolge più server web. Se uno di essi viene sovraccaricato con una parte eccessiva del carico complessivo, le richieste si spostano su un'altra macchina per essere soddisfatte. Puoi vedere come questo riduce la latenza - il ritardo di elaborazione - perché stai essenzialmente trasformando un gruppo di server disparati in un unico grande insieme bilanciato, come un super server (ma forse non così eroico). Il sistema di bilanciamento del carico determina quali server hanno la capacità maggiore per gestire le richieste in arrivo.
La richiesta di dati arriva dall'utente finale al router. (In alcune situazioni, il router stesso funge da bilanciamento del carico; tuttavia, il router non è sufficiente per un'organizzazione ad alto volume.) La richiesta viene inviata dal router al sistema di bilanciamento del carico. Il servizio di bilanciamento del carico lo inoltra quindi al dispositivo che è più probabile che soddisfi la richiesta più velocemente. Quella macchina (server) invia le informazioni al sistema di bilanciamento del carico, che viene quindi trasferito dal router all'utente finale.
Un'altra importante funzione del bilanciamento del carico è che consente il proseguimento delle operazioni anche in caso di problemi che altrimenti sarebbero interruzioni:manutenzione ordinaria o guasti (si noti, tuttavia, che si ha la possibilità di un tempo di attività del 100%). Se disponi di diversi server che alimentano il tuo sito o applicazione e uno di questi si rompe, i tuoi utenti finali non sapranno che è successo perché non avranno problemi. Il tuo back-end risolve il problema inviando la richiesta a un'altra macchina nella tua server farm.
Bilanciamento globale del carico del server
Un tipo di bilanciamento del carico più ampio è chiamato Global Server Load Balancing o GSLB. Con questa strategia, il lavoro viene inviato a server farm in varie regioni del mondo. Ancora una volta, vediamo importanti somiglianze con i concetti fondamentali del cloud computing.
Tre strategie di bilanciamento del carico
Tre tipi di bilanciamento del carico sono Percettivo, Tempo di risposta più veloce e Round Robin ponderato. Il primo metodo prende i dati dal passato e dal presente per determinare quale dispositivo è più probabile che sia disponibile in una determinata situazione. Ovviamente "Percezione" funziona bene solo se l'algoritmo è estremamente sofisticato ed è sempre possibile incorrere in problemi perché ci saranno sempre delle eccezioni alla regola.
Il tempo di risposta più veloce è una strategia in tempo reale. Il sistema di bilanciamento del carico esegue fondamentalmente il ping di ciascun server per determinare quale sta funzionando al livello più alto. È un po' come chiedere un volontario che si occupi del lavoro.
L'approccio Weighted Round Robin consente a un server dopo l'altro di eseguire il lavoro, ma "appesantisce" ogni dispositivo in base alla sua potenza. Ancora una volta, puoi vedere come funziona il concetto di ponderazione si applica al cloud computing.
Bilanciamento del carico:il numero speciale del cloud computing
Il bilanciamento del carico in un ambiente omogeneo è relativamente semplice perché tutto è standardizzato. L'atmosfera è controllata e la matematica è semplice. La natura dell'architettura eterogenea, tipica di un cloud, rende il bilanciamento del carico molto più complicato. Diventa più complicato a causa della discrepanza tra i diversi dispositivi:quanto sono sani, quanta capacità hanno e dove si trovano.
Il successo con il bilanciamento del carico, indipendentemente dal fatto che tu stia utilizzando un hosting VPS affidabile o meno, dipende dall'avere un forte team di esperti dalla tua parte, come gli ingegneri certificati di Atlantic.Net. Contattaci oggi per una consulenza. Per ulteriori informazioni sul bilanciamento del carico, consulta il nostro articolo Che cos'è il bilanciamento del carico del server? La funzione di un bilanciatore di carico.
Parole comiche di Kent Roberts e disegni di Leena Cruz.