A terheléselosztás használatával a szerverhez való hozzáférés egy terheléselosztó nevű technikai eszköz segítségével egyenletesen osztható el a különböző hardvereszközök között. Ez biztosítja a stabil hozzáférési sebességet, ami elengedhetetlen a potenciális ügyfelek és vásárlók megszerzéséhez.

Mi az a terheléselosztás?

A terheléselosztás különösen népszerű a szervertechnológiában, és olyan módszert jelöl, amelynek során a kérések a felhasználók tudta nélkül, a háttérben kerülnek elosztásra a különböző szerverek között. Az ehhez használt terheléselosztó hardverként vagy szoftverként is megvalósítható. Címkonfliktusok nélkül több szervert rendel egy domainhez, és a nyilvános domain alatt érhető el.

Az alárendelt webszerverek neve a domain kiegészítéssel www1, www2, www3 stb. Ez lehetővé teszi a terheléselosztást, hogy egy webhely ugyanazon az URL-címen elérhető legyen, még akkor is, ha több szerver áll mögötte. Ez megakadályozza a szerver túlterhelését, mivel a külső kérések a klaszteren belüli különböző fizikai gépek között oszlanak meg. A felhasználók általában nem veszik ezt észre, mert a kérések elosztása komplex algoritmusok alapján történik a háttérben.

A terheléselosztás a webszervereken túl is szerepet játszhat, például több processzorral működő számítógépek esetében. Ilyen esetekben a terheléselosztó biztosítja, hogy a terhelés egyenletesen oszlik el a különböző processzorok között, így nagyobb számítási teljesítményt eredményezve. A terheléselosztókra Kuberneteshez hasonló konténer szoftverek használata esetén is szükség van. Ilyenkor biztosítják, hogy a terhelés hatékonyan oszlik el a különböző podok között.

Hogyan működik a terheléselosztás?

A webszerverhez érkező kérések, pl. oldalnézetek formájában, először a terheléselosztón futnak. Ezután a terheléselosztó átveszi a terheléselosztást azáltal, hogy a hozzáférési kísérleteket különböző szerverekhez továbbítja. Maga a terheléselosztó hardverként vagy szoftverként is megvalósítható, de az elv ugyanaz marad: a kérés eléri a terheléselosztót, és a használt módszertől függően az eszköz vagy szoftver továbbítja az adatokat a megfelelő szerverhez.

A technikai alapot a DNS-eljárás képezi: a felhasználók csak URL-címen keresztül érhetik el a webhelyeket. Ez a DNS segítségével IP-címre konvertálódik, amely aztán a terheléselosztóra mutat. Ideális esetben ez a folyamat a felhasználók számára észrevehetetlen.

Kép: Diagram of how load balancing works
A load balancer distributes the load of client accesses over the internet or web to various servers.

Milyen előnyei vannak a kiegyensúlyozott terheléselosztásnak?

A jól telepített terheléselosztó három fő előnye a következő:

  • Optimalizált hozzáférési idők: A forgalom több szerverre történő elosztása rövidebb hozzáférési időket eredményezhet, még akkor is, ha egyszerre sok kérés érkezik.
  • Magasabb hibatűrés: A terheléselosztó növeli a hibatűrést, mivel a lassú szerverről érkező forgalmat automatikusan átirányítja a klaszter többi szerverére. Ha egy szerver nem elérhető, a tárolt webhely továbbra is elérhető marad.
  • Egyszerűsített rendszerkarbantartás: A terheléselosztás nagyban segíti a szerverrendszer karbantartását. A konfigurációk és frissítések a szerverek működése közben is elvégezhetők, anélkül, hogy észrevehető teljesítménycsökkenés lépne fel. A terheléselosztó érzékeli a karbantartási állapotokat, és ennek megfelelően átirányítja a kéréseket.

Melyek a terheléselosztás különböző típusai?

A beérkező kérések elosztása az algoritmus választásától függ. A terheléselosztáshoz népszerű algoritmusok: Round Robin, Weighted Round Robin, Least Connections és Weighted Least Connections.

Körmérkőzés

A Round Robin egy olyan eljárást ír le, amelynek során a beérkező szerverkérelmeket a terheléselosztó sorba állítja, és egy sor szerver között osztja szét. Minden új kérelem a sorban következő szerverhez kerül hozzárendelésre. Ennek eredményeként a hozzáférési kérelmek egyenletesen oszthatók el a terheléselosztó klaszteren. Függetlenül attól, hogy a kérés mennyire sürgős vagy milyen súlyos a szerver terhelése, a Round Robin minden folyamatot egyformán kezel. A round-robin elven működő terheléselosztók különösen alkalmasak olyan környezetekben, ahol minden példány körülbelül ugyanolyan erőforrásokkal rendelkezik.

Súlyozott körmérkőzés

A klasszikus körkörös algoritmus gyengeségei heterogén szerverklaszterekben súlyozott körkörös elosztással kiegyensúlyozhatók. A beérkező kérések elosztása az egyes szerverek statikus súlyozásának figyelembevételével történik. Ezt a súlyozást az adminisztrátor határozza meg előre.

A legerősebb szervernek például a „100” értéket lehet hozzárendelni, míg a kevésbé hatékony szerverek a „50” értéket kapják. Ilyen beállítás esetén a „100” súlyú szerver körönként két kérést kap a terheléselosztótól, míg a „50” súlyú szerver csak egyet. A súlyozott körkörös elosztást elsősorban akkor érdemes használni a terheléselosztáshoz, ha a klaszterben lévő szerverek különböző erőforrásokkal rendelkeznek.

Legkevesebb kapcsolat

Mindkét körkörös algoritmus figyelmen kívül hagyja, hogy a terheléselosztó szerverkérelmek soros elosztása során az alárendelt szervereknek egy bizonyos időszak alatt hány kapcsolatot kell fenntartaniuk. Ez azt eredményezheti, hogy több kapcsolat halmozódik fel egy szerveren a klaszterben. Ez a szerver túlterheléséhez vezet, még akkor is, ha kevesebb kapcsolatot kezel, mint a többi. A legkevesebb kapcsolat algoritmus védelmet nyújt ez ellen. A kérések elosztását az egyes szerverek meglévő kapcsolataalapján végzi – a legkevesebb aktív kapcsolattal rendelkező szerver kapja meg a terheléselosztótól a következő kérést. Ez a terheléselosztási módszer homogén szerverklaszterekhez ajánlott, ahol minden számítógép hasonló erőforrásokkal rendelkezik.

Súlyozott legkevesebb kapcsolat

Ha egy szerverklaszter különböző kapacitásokkal rendelkezik, a legkevesebb kapcsolat algoritmus helyett a meglévő kapcsolatok súlyozott eloszlásán alapuló terheléselosztást kell alkalmazni. Ez figyelembe veszi mind a szerver aktív kapcsolatainak számát, mind az adminisztrátor által meghatározott súlyozást. Ez biztosítja a terhelés kiegyensúlyozott eloszlását a szerverklaszteren belül. Az új kéréseket a terheléselosztó automatikusan azoknak a szervereknek rendeli hozzá, amelyek aktív kapcsolatainak és a szerver súlyozásának aránya a legkisebb aktuális terhelést jelzi.

Milyen problémák merülhetnek fel a terheléselosztás használata során?

Különösen az e-kereskedelmi szektorban a terheléselosztás gyakran kihívásokkal szembesül. Íme egy példa: a webhely látogatói a kosárba teszik azokat a termékeket, amelyeket meg szeretnének vásárolni. Ezek a termékek a munkamenet ideje alatt megmaradnak, függetlenül attól, hogy a felhasználók az online piactéren melyik oldalra navigálnak. Egy tipikus terheléselosztó a kéréseket különböző szerverek között osztaná el. Ez azt jelenti, hogy a kosár tartalma elveszne.

A probléma megoldására kétféle megközelítés elképzelhető. Először is, a terheléselosztó reagálhat a felhasználók IP-címére. Ez esetben például az azonos IP-címről érkező kérések mindig ugyanahhoz a szerverhez kerülnek. Egy másik módszer az lenne, ha a kérésből kiolvasnák a munkamenet azonosítóját, és ez alapján határoznák meg, hogy a kérés melyik szerverhez kell továbbítani.

Miért olyan fontosak a terheléselosztók?

Ha az interneten keresztül keresed a pénzed, akkor vállalkozásod nem engedheti meg magának, hogy a szerver leálljon. Ha csak egy szervert használsz, és az túlterhelés miatt összeomlik, akkor a weboldalad már nem elérhető a potenciális ügyfelek számára. Ez több problémát is okoz: egyrészt a túlterhelés ideje alatt nem tudsz bevételt generálni. Nem lehet szolgáltatásokat foglalni és vásárlást végrehajtani. Ezenkívül csökken a (potenciális) ügyfelek bizalma. Kétszeresen rossz azoknak a felhasználóknak, akik a rendelési folyamat során szerver túlterhelést tapasztalnak. Gyakran nagy a bizonytalanság, és az érintettek nem tudják, hogy a rendelés valóban megérkezett-e és rögzítésre került-e a rendszerben.

Még ha nem is kínál közvetlenül az interneten keresztül szolgáltatásokat, webhelyének mindenkor elérhetőnek kell lennie. A webhely az információkhoz való hozzáférés egyik legfontosabb csatornája. Ha a potenciális ügyfelek online keresnek információkat a vállalatáról, és nem tudnak elérni a webhelyét, akkor nagyobb valószínűséggel fordulnak a versenytársaihoz. A terheléselosztóval minimalizálhatja az ilyen kockázatokat.

Hogyan valósítsa meg a terheléselosztást a vállalkozásában?

A terheléselosztás virtuális szerveren hardveres és szoftveres megoldásokkal egyaránt megvalósítható. Számos szolgáltató kínál professzionális komplett csomagokat, akár Infrastructure-as-a-Service (IaaS) formájában, akár a saját IT-infrastruktúrához tartozó hálózati komponensként.

Mivel a saját fejlesztésű terheléselosztók beszerzése általában magas költségekkel jár, a kisebb vállalatok gyakran nyílt forráskódú megoldásokhoz, például az NGINX-hez fordulnak. Ez költséghatékony módszert kínál a vállalati webhely vagy más webes projektek magas rendelkezésre állásának biztosítására a szerverhálózatban történő hatékony terheléselosztás révén. A webtárhely-szektorban a terheléselosztást gyakran kiegészítő funkcióként kínálják a felhőszerverekhez.

Ugrás a főmenübe