Los sitios web y las aplicaciones con una gran cantidad de tráfico se beneficiarán del equilibrio de carga. Nos sumergiremos en lo que es, los métodos de equilibrio de carga, sus beneficios y sus usos para el equilibrio de carga.
Este artículo se centrará en equilibrar el tráfico del protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP) y el protocolo seguro de transferencia de hipertexto (HTTPS) a través de un equilibrador de carga.
¿Qué es el equilibrio de carga?
El equilibrio de carga es la distribución de cargas de trabajo de aplicaciones o sitios web en varios servidores (a veces llamados nodos). El tráfico se distribuye de forma inteligente a través de estos servidores a una sola IP utilizando diferentes protocolos. Como resultado, la carga de procesamiento se comparte entre los nodos en lugar de limitarse a un solo servidor, lo que aumenta el rendimiento de su sitio o aplicación en momentos de alta actividad.
Los balanceadores de carga se implementan a través de hardware o software. Por ejemplo, en el hospedaje web, el balanceo de carga se usa típicamente para manejar el tráfico HTTP a través de servidores que actúan juntos como un front-end web. El front-end web comprende la interfaz gráfica de usuario (GUI) de un sitio web o aplicación.
El equilibrio de carga también aumenta la confiabilidad de su aplicación web o sitio web y le permite desarrollarlos teniendo en cuenta la redundancia. Si uno de sus servidores falla, el tráfico se distribuye estratégicamente a sus otros nodos sin interrupción del servicio.
Métodos de equilibrio de carga
Hay diferentes algoritmos utilizados para equilibrar su tráfico. Cada uno tiene ventajas y desventajas.
ronda robin
Con el método round robin, el balanceador de carga enviará tráfico a cada servidor en sucesión. La operación por turnos es más efectiva en servidores web configurados por igual y cuando las conexiones simultáneas no son extremadamente altas. El equilibrador de carga distribuirá el tráfico de manera uniforme, pero no tiene en cuenta la carga actual de los nodos, las conexiones abiertas ni la capacidad de respuesta.
Conexión mínima
El método de conexión mínima considera la cantidad actual de conexiones abiertas entre el balanceador de carga y el servidor. Envía el tráfico al nodo con el menor número de conexiones activas. Por lo tanto, es más efectivo con conexiones concurrentes más altas. El método de conexión mínima es más inteligente que el método por turnos, pero aún no considera la carga actual o la capacidad de respuesta de los nodos.
Tiempo de respuesta mínimo
El método de menor tiempo de respuesta decide a qué nodo enviar el tráfico utilizando la cantidad actual de conexiones abiertas entre el balanceador de carga y el servidor y los tiempos de respuesta de los nodos. Por lo tanto, el nodo con el tiempo de respuesta promedio más bajo y la menor cantidad de conexiones activas recibe el tráfico.
hash
El método hash de equilibrio de carga distribuye el tráfico en función de una clave definida de la información de conexión o encabezado de la solicitud entrante. Por ejemplo, un equilibrador de carga que utilice el método hash examinará los paquetes de datos entrantes y distribuirá el tráfico en función de la dirección IP de origen o destino, el número de puerto, el localizador uniforme de recursos (URL) o el nombre de dominio.
Beneficios del equilibrio de carga
Por naturaleza, el equilibrio de carga resuelve más de un problema:
- Picos de tráfico inesperados.
- Crecimiento y popularidad a lo largo del tiempo.
Estos son algunos beneficios adicionales del equilibrio de carga.
Escalabilidad
A medida que crece su sitio web o aplicación, su infraestructura de equilibrio de carga crece con usted. Agregue nodos de servidor web adicionales para aumentar su capacidad para manejar el tráfico agregado.
Redundancia
Su front-end web se replica en sus servidores web, lo que le brinda redundancia en caso de falla del nodo. Los servidores restantes manejan su tráfico si ocurre un problema hasta que el nodo fallido sea reparado o reemplazado.
Flexibilidad
El hecho de que existan varios métodos de balanceo de carga significa que abundan las opciones para administrar el flujo de tráfico. Tiene la flexibilidad de elegir cómo desea que se distribuyan las solicitudes entrantes.
Inconvenientes del equilibrio de carga
Si bien hay muchos beneficios en el equilibrio de carga, también hay algunas desventajas.
Tráfico mal dirigido
Es posible que el método o algoritmo de equilibrio de carga que elija no tenga en cuenta la carga actual de los nodos, las conexiones abiertas o la capacidad de respuesta. Esta falta de consideración significa que el nodo que recibe el tráfico ya podría estar bajo una carga significativa, tener pocas o ninguna conexión disponible o no responder.
Configuración adicional
Otro inconveniente es la posibilidad de configuración adicional dependiendo de la implementación de su infraestructura de balanceo de carga. Por ejemplo, puede ser necesario mantener conexiones simultáneas entre los usuarios del sitio web/aplicación y los servidores. Además, a medida que se agregan o eliminan servidores, deberá volver a configurar el equilibrador de carga.
Costos asociados
Hay costos adicionales asociados con la infraestructura de equilibrio de carga basada en hardware. Por ejemplo, deberá tener en cuenta el costo de los servidores adicionales para el balanceador de carga dedicado y los nodos web.
Casos de uso de equilibrio de carga
Reducir el tiempo de inactividad
La redundancia del equilibrio de carga le permite limitar los puntos de falla en su infraestructura. Si lo hace, aumenta su tiempo de actividad. Por ejemplo, suponga que equilibra la carga entre dos o más nodos idénticos. En ese caso, si uno de los nodos en su clúster de servidores Liquid Web experimenta algún tipo de falla de hardware o software, el tráfico se redistribuye a los otros nodos para mantener su sitio en funcionamiento.
Si está enfocado en el tiempo de actividad, el balanceo de carga entre dos o más nodos idénticos que manejan independientemente el tráfico a su sitio permite la falla en cualquiera de ellos sin tener que cerrar su sitio.
Plan para el crecimiento futuro
A medida que su sitio gane popularidad, superará el poder incluso de los servidores más robustos y requerirá algo más sustancial que una configuración de servidor único. La distribución de carga lo ayuda a crecer más allá de un solo nodo.
La actualización de un servidor único a una configuración de servidor dual (un servidor web y un servidor de base de datos) solo permitirá un crecimiento limitado. Es útil cuando su base de datos back-end recibe un montón de solicitudes y necesita sus propios recursos para manejarlas. Cuando el problema está relacionado con el front-end, equilibrar la carga del tráfico ayudará en el crecimiento que está experimentando.
Analítica predecible y accionable
Más que dirigir el tráfico, los balanceadores de carga de software brindan información que ayuda a detectar cuellos de botella en el tráfico antes de que ocurran o se conviertan en problemas más importantes. Ser capaz de ver dónde está el tráfico o posibles atracos le ahorrará tiempo y dinero. Además, le brinda predicciones y análisis procesables que lo ayudan a tomar decisiones comerciales informadas.
