Όταν συνδεθήκατε σε έναν ιστότοπο την δεκαετία του '90, δρομολογήσατε σε ένα διακομιστή και ο ίδιος διακομιστής απάντησε σε εσάς. Η κυκλοφορία ήταν σπάνια εκείνη την εποχή, αφού πολλοί άνθρωποι δεν ήταν συνδεδεμένοι στο διαδίκτυο. Με το πέρασμα του χρόνου, περισσότερα δισεκατομμύρια άρχισαν να συνδέονται στο διαδίκτυο και να κάνουν τα δικά τους αιτήματα σε διάφορους διακομιστές. Αυτό ήταν εύκολο να λυθεί με την εξεύρεση μιας κομψής μικρής αντίληψης γνωστής ως εξισορρόπηση φορτίου. Αυτή η συγκεκριμένη ιδέα βοήθησε στην επίλυση ενός αδιεξόδου που έχει μαστίσει μεγαλύτερες ιστοσελίδες για χρόνια. Πώς το κάνουμε αυτό είναι κάτι που σκοπεύουμε να απαντήσουμε.

Τι είναι η εξισορρόπηση φορτίου;

Σε ένα τυπικό σενάριο περιήγησης στο Web, το πρόγραμμα περιήγησής σας στέλνει ένα αίτημα σε ένα διακομιστή και ο διακομιστής απαντά με τα δεδομένα που συνθέτουν την ιστοσελίδα που ζητήσατε. Τι γίνεται αν συνδέονται χιλιάδες προγράμματα περιήγησης σε αυτόν τον διακομιστή; Θα καταστεί συντριπτική, εκτός εάν ένας άλλος διακομιστής αναλάβει το έργο του χειρισμού ορισμένων από αυτές τις ενεργές συνδέσεις. Η λύση αυτού του προβλήματος είναι η εξισορρόπηση φορτίου στην πιο βασική της μορφή.

Με εξισορρόπηση φορτίου, ένα δίκτυο συνδεδεμένων διακομιστών και ένα μικρό κομμάτι μαγικού λογισμικού συναντώνται για να διανέμουν ενεργές συνδέσεις μεταξύ τους με τέτοιο τρόπο ώστε κανένας διακομιστής να μην υπερφορτώνεται υπερβολικά. Με αυτόν τον τρόπο, ένας ιστότοπος όπως το Google ή το Facebook μπορεί να χειριστεί ταυτόχρονα εκατομμύρια ενεργούς χρήστες χωρίς να χρειάζεται να τα κρατήσει όλοι στην ίδια θέση.

Ο εγκέφαλος ολόκληρης της επιχείρησης είναι γνωστός ως "balancer load", ένα σύστημα δρομολόγησης δικτύου που λειτουργεί ως συντονιστής, καθορίζοντας πού θα διαμείνει κάθε σύνδεση.

Αν θέλετε να έχετε μια ιδέα για το πώς φαίνεται η εξισορρόπηση φορτίου, αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο η Google εφαρμόζει εξισορρόπηση φορτίου DNS στον τομέα της:

Παρατηρήστε πώς επιστρέφονται πολλαπλά IP για τον τομέα. Αυτοί είναι μερικοί από τους διακομιστές που χρησιμοποιεί η Google στην εγγύτητά μου.

Επίπεδο 4 έναντι στρώματος 7

Υπάρχουν δύο τύποι εξισορρόπησης φορτίου: Layer 4 και Layer 7. Αυτοί οι αριθμοί αντιπροσωπεύουν τον τύπο κίνησης που διακινούνται και σχετίζονται με τα διαφορετικά επίπεδα του μοντέλου OSI (Open Systems Interconnection Interconnection). Για λόγους απλότητας, δεν θα κατακλίνουμε πάρα πολύ το OSI. Εάν είστε περίεργοι, μπορείτε να διαβάσετε σχετικά με όλα τα διαφορετικά επίπεδα σε αυτό το τακτοποιημένο μικρό ενημερωτικό δελτίο.

Το μόνο που πρέπει να ξέρετε για αυτά τα στρώματα είναι ότι το Layer 4 - το "στρώμα μεταφοράς" - ασχολείται με τις πιο χάλκινες πτυχές της επικοινωνίας μέσω Διαδικτύου. Το επίπεδο 7 - γνωστό ως "επίπεδο εφαρμογής" - ασχολείται με αυτό που βλέπετε μόλις εισέλθετε σε έναν ιστότοπο ή σε μια εφαρμογή ιστού.

Όσον αφορά την εξισορρόπηση φορτίου, το Layer 7 επιτρέπει μεγαλύτερη ορατότητα και ως αποτέλεσμα μια πολύ πιο έξυπνη κατανομή φορτίου. Βασικά, γνωρίζοντας περισσότερα για τον τρόπο με τον οποίο οι επισκέπτες σας αλληλεπιδρούν με τον ιστότοπο μπορείτε να αξιολογήσετε καλύτερα το ποσό των πόρων (π.χ. υπολογιστική ισχύ) που απαιτούν. Ως εκ τούτου, θα είστε σε θέση να παρέχετε μια καλύτερη γενική εμπειρία χρήστη (UX) μέσω καλύτερης αξιοποίησης των πόρων του διακομιστή σας.

Πώς αλλού βοηθά τους ιστότοπους;

Η εξισορρόπηση φορτίου, εκτός από τα φορτία εξισορρόπησης, μπορεί να εκτελέσει άλλες βασικές λειτουργίες. Επειδή τώρα έχετε πολλούς διακομιστές στη διάθεσή σας για να χειριστείτε όλη την εισερχόμενη κίνηση, μπορείτε επίσης να μειώσετε το αποτέλεσμα μιας επίθεσης DDoS και να δώσετε προτεραιότητα στη διανομή φορτίου όπως κρίνετε κατάλληλο. Για παράδειγμα, οι webmasters μπορούν να δημιουργήσουν διαφορετικές βαθμίδες υπηρεσίας επιτρέποντας σε μερικούς συνδρομητές να αποκτήσουν ταχύτερη πρόσβαση στον ιστότοπο ακόμα και κατά τη διάρκεια της "ώρας της βιασύνης".

συμπέρασμα

Παρόλο που συχνά παραβλέπεται ως "αόρατη" τεχνολογία, η εξισορρόπηση φορτίου είναι η ραχοκοκαλιά πολλών από τις βασικές υπηρεσίες που χρησιμοποιείτε κάθε μέρα. Οι διακόπτες και τα δίκτυα αντλούν τα δεδομένα σας ακούραστα για να εξασφαλίσετε ότι έχετε την πιο ομαλή εμπειρία όταν επισκέπτεστε τον ιστό. Η κατανόηση της εξισορρόπησης φορτίου και του τρόπου με τον οποίο εφαρμόζετε τη δική σας εμπειρία χρήστη είναι ένας καλός τρόπος να διευρυνθεί η κατανόησή σας για τις εσωτερικές λειτουργίες του διαδικτύου.

Αν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις ή κάτι που θέλετε να προσθέσετε, αφήστε τις σκέψεις σας σε ένα σχόλιο!