تنها یک تکنیک بینظیر مانند Load Balancing میتواند به شما در بهبود عملکرد و بهینهسازی سایت کمک کند. میتوانید با استفاده از لود بالانسینگ مزایای زیادی به دست آورید. در ادامه مقاله توضیحات بیشتری در خصوص این تکنیک فراگیر و جذاب ارائه خواهد شد.
تعریف Load Balancing یا "متعادل نمودن بار ترافیکی"
عملکرد شبکه مهم است. با متعادل نمودن بار ترافیکی، در شبکه خود مشکلات عملیاتی نخواهید داشت. زیرا Load Balancing سبب توزیع ترافیک و بار بین چندین سرور مختلف می شود. با پیشرفت شبکهها، لود بالانسینگ شکل جدیدی به خود گرفته و سیستم آن پیچیده تر شده است.
تصویر(1)
در زیر چند نمونه از Load Balancing آورده شده است:
- ممکن است متعادل نمودن بار ترافیکی تنها یک برنامه را بین سرورها توزیع کند و نوع دیگر آن سبب توزیع ترافیک بین یک خوشه (cluster) سرور شود. همچنین، این امکان وجود دارد که Load Balancing ترافیک را از مسیرهای متعدد به یک مقصد واحد هدایت کند.
- راهکارهای دیگر متعادل نمودن بار ترافیکی بسیار پیشرفته هستند. آنها می توانند توزیع ترافیک شبکه در طول زمان را مشخص نموده و به عنوان سوئیچهای هوشمند ترافیک عمل کنند.
انتخاب یک متعادل کننده بار ترافیکی، کار پیچیده ای می باشد و نیاز به دقت بالایی دارد. شما باید نیازهای شبکه و سرورهای خود را بشناسید و از سلامت کامل هر بخش اطمینان حاصل کنید زیرا اختلال در یک بخش می تواند منجر به خرابی کل سیستم شود.
نحوه کار Load Balancing
Load Balancing با استفاده از یک ابزار یا برنامه به نام load balancer مدیریت می شود. هدف هر دو نوع load balancer (سختافزاری یا نرمافزاری)، توزیع ترافیک شبکه بین سرورهای مختلف است.
نحوه عملکرد Load Balancing به شرح زیر است:
1. وقتی کاربران به وبسایت شما دسترسی مییابند، به طور همزمان تعداد زیادی درخواست به سمت سرور ارسال میکنند.
2. برای مدیریت ترافیک درخواست های زیاد ارسال شده، از load balancer استفاده میشود. load balancer هر درخواست را بررسی کرده و سپس آن را به مناسب ترین سرور هدایت میکند.
3. هر سرور با حجم کاری معقول و مناسب خود، بهترین عملکرد را ارائه میدهد. در صورتی که سرور ظرفیت کافی برای پردازش درخواست داشته باشد، به Load Balancer اعلام میکند که توانایی پذیرش درخواست جدید را دارد.
4. با دریافت درخواست، سرور آن را پردازش نموده و پاسخ مناسب را ارائه می کند.
load balancer درخواست های ارسالی کاربران را به یکی از سرورهای موجود هدایت می کند. این فرایند برای هر درخواست جدید تکرار میشود. load balancer مسئولیت تصمیمگیری در مورد اینکه چه سروری میتواند درخواست جدید را دریافت و پردازش کند بر عهده دارد.
انواع Load Balancing
سه روش اصلی برای متعادل نمودن بار ترافیکی وجود دارد که عبارتند از:
- فیزیکی
- مجازی
- مبتنی بر ابر
تصویر(2)
Load Balancing فیزیکی
Load Balancing فیزیکی به عنوان یکی از روشهای سنتی تلقی میشود. load balancer مستقیما پس از فایروال که در مرز شبکهها قرار دارد و قبل از خوشه (cluster) سرورها قرار میگیرد. انواع فرعی دیگری از load balancer نیز وجود دارد. برخی از این load balancer ها به عنوان دستگاههای کش و انواع دیگر به صورت شتاب دهنده های SSL عمل می کنند. این راهکار هزینه بر است و برای کنترل آنها باید سخت افزار و نرم افزار زیادی خریداری نمایید.
Load Balancing مجازی
در Load Balancing مجازی سختافزار خاصی وجود ندارد. این سیستم روی یک ماشین مجازی که محیطی را برای کار نرم افزار load balancer فراهم می کند، اجرا می شود.
پیاده سازی Load Balancing مجازی بسیار آسان است زیرا قابلیت اجرا روی پیکربندی های مختلف رایانه را دارد. همچنین، هزینه کمتری برایتان دارد و میتوانید سرورهای ارزان تری را خریداری نمایید. از جمله معایب آن میتوان به چالش انتخاب یک پلتفرم مجازیساز اشاره کرد که ممکن است به سیستم آسیب برساند.
Load Balancing مبتنی بر ابر
Load Balancing مبتنی بر ابر، راهکاری مناسب و قابل اعتماد برای شبکههای بزرگ است که تعادل بار و سایر عملکردها مانند قطعی سرور را بر عهده دارد. روش مبتنی بر ابر سبب رفع مشکلات شبکه، کاهش قطعی های سرور و توزیع آسان ترافیک بین سرورها می شود. دیگر مزایای Load Balancing مبتنی بر ابر عبارتند از:
- سرعت: Load Balancing مبتنی بر ابر، به طور قابل توجهی زمان پاسخ دهی را کاهش داده و بار را روی برنامهها و وب سرورها کاهش میدهد.
- امنیت: در سطح load balancer، حملات DDoS قابل مسدودسازی و پیشگیری هستند.
- شروع با هزینه کم: نیازی به خرید نرم افزار یا سخت افزار گران قیمت نیست.
برای مدیریت بهتر درخواستهای DNS خود، میتوانید load balancer را با یکی از روشهای زیر پیادهسازی کنید:
Round Robin DNS
Round Robin DNS یک تکنیک توزیع بار، تعادل بار و افزایش قابلیت اطمینان است. در این روش، وقتی کامپیوتر مشتری از سرویسی مانند وب سرور یا FTP استفاده کند، سیستم کاربر درخواست خود را به سیستم نام دامنه یا DNS می فرستد. DNS به درخواست ارسالی پاسخ می دهد و آدرس یکی از سرورهای موجود را ارائه می کند. معمولا Round Robin DNS برای توازن بار در میان چندین وب سرور استفاده میشود.
GeoDNS
با سرویس GeoDNS می توانید کاربران خود را بر اساس موقعیت جغرافیایی آنها به آدرس IP خاصی هدایت کنید. با GeoDNS شبکه توزیع محتوا یا CDN خود را ایجاد نموده و ترافیک را بین سرورها تقسیم نمایید. GeoDNS دقیقتر و هوشمندانهتر از روش Round Robin است. توسط GeoDNS، میتوانید برای هر منطقه جغرافیایی سایتهای مختلفی را تنظیم کنید.
مزایای Load Balancing
Load Balancing سبب بهبود مدیریت ترافیک شبکه و تجربه کاربری می شود برخی دیگر از مزایای آن عبارتند از:
قابلیت مقیاس پذیری: با توجه به کاهش یا افزایش ترافیک، میتوانید تعداد سرورهای خود را بیشتر یا کمتر کنید. با متعادل نمودن بار ترافیکی می توانید به درخواست های ناگهانی و حجیم، مانند فروش محصول در روزهای تعطیل و تخفیف ها، پاسخ دهید.
تکرار پذیری: با متعادل نمودن بار ترافیکی، میتوانید مطمئن شوید که سایت شما به طور پیوسته و بدون اختلال در دسترس است.
انعطافپذیری: با کمک لود بالانسینگ می توانید ترافیک را از یک سرور به سرور دیگر هدایت کنید.
جلوگیری از خرابیها: Load Balancing میتواند برای جلوگیری از خرابیها بسیار مفید باشد. این سرویس ترافیک حجیم را بین سرورهای موجود توزیع نموده و از وقوع اختلالات جلوگیری میکند.
تصویر(3)
محافظت در برابر حملات DDoS: توزیع ترافیک بین سرورها نیز در مقابله با حملات DDoS بسیار مفید است. Load Balancing در مواقعی که یک سرور خاص با ترافیک مخرب دچار حمله DDOS شده، مفید می باشد. با Load Balancing، بار ترافیک بین چندین سرور تقسیم میشود و هر سرور به طور مساوی به درخواستها پاسخ میدهد.
چه افرادی از Load Balancing سود می برند؟
در ادامه مقاله به بررسی افراد و سازمان هایی که از متعادل نمودن بار ترافیکی سود می برند، پرداخته می شود.
سایتها و فروشگاه اینترنتی: سایتهایی با ترافیک بالا، فروشگاههای آنلاین و پلتفرمهای تجارت الکترونیکی از Load Balancing برای بارگذاری سریع صفحات و ارائه تجربه کاربری بهتر استفاده می کنند.
ارائهدهندگان خدمات ابری: شرکت های ارائه دهنده خدمات ابری، به منظور توزیع بار در میان سرورها، تضمین مقیاسپذیری و کاهش خطا، از تکنیک Load Balancing استفاده می کنند.
تصویر(4)
شرکت ها: شرکتهای بزرگ از Load Balancing برای توزیع یکنواخت ترافیک شبکه در بین سرورها استفاده میکنند تا از اعمال بار زیاد روی یک سرور جلوگیری نمایند.
شبکههای تحویل محتوا (CDN ها): CDN ها از Load Balancing برای توزیع بهینه محتوا بین کاربران استفاده میکنند.
ISPها: ارائه دهندگان خدمات اینترنتی میتوانند ترافیک شبکه را بهینه کرده و وضعیت اتصال به اینترنت را برای مشتریان خود بهبود دهند و همچنین حجم درخواست ها را به صورت کارآمد مدیریت کنند.
سازمانهای دولتی و آموزشی: این سازمانها از Load Balancing برای مدیریت حجم زیاد ترافیک در سایتها و منابع آنلاین خود استفاده میکنند.
جمع بندی
Load Balancing یکی از تکنیکهای مهم و مؤثر در بهبود عملکرد و بهینهسازی سایت است. با استفاده از این تکنیک ترافیک بین سرور های مختلف توزیع می شود و بدین ترتیب، مشکلات عملیاتی کاهش خواهد یافت. به طور کلی، متعادل نمودن بار ترافیکی به شما این امکان را میدهد تا از منابع شبکه به شکل بهینه تری استفاده کنید.