Bộ cân bằng tải là một thiết bị mạng hoặc ứng dụng phần mềm phân phối và cân bằng lưu lượng truy cập đến giữa các máy chủ để cung cấp tính khả dụng cao, sử dụng máy chủ hiệu quả và hiệu suất cao.
- Hoạt động như một “cảnh sát giao thông” định tuyến các yêu cầu của khách hàng trên tất cả các máy chủ
- Đảm bảo không có máy chủ nào phải xử lý quá nhiều yêu cầu, giúp cải thiện hiệu suất, độ tin cậy và tính khả dụng của các ứng dụng.
- Được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực điện toán đám mây, trung tâm dữ liệu và các ứng dụng web quy mô lớn, nơi cần quản lý luồng lưu lượng.
Trong bài viết dưới đây, hãy cùng Tri Thức Software tìm hiểu rõ hơn về vấn đề này
Có vấn đề gì khi không có Load Balancer không?
Một số vấn đề sẽ xảy ra nếu không có bộ cân bằng tải:
- Điểm lỗi đơn: Nếu máy chủ ngừng hoạt động hoặc có sự cố xảy ra với máy chủ, toàn bộ ứng dụng sẽ bị gián đoạn và người dùng sẽ không thể truy cập trong một khoảng thời gian nhất định. Điều này sẽ tạo ra trải nghiệm không tốt cho người dùng, điều mà các nhà cung cấp dịch vụ không thể chấp nhận.
- Máy chủ quá tải: Sẽ có giới hạn về số lượng yêu cầu mà một máy chủ web có thể xử lý. Nếu doanh nghiệp phát triển và số lượng yêu cầu tăng lên, máy chủ sẽ bị quá tải.
- Khả năng mở rộng hạn chế : Nếu không có bộ cân bằng tải, việc thêm máy chủ để chia sẻ lưu lượng sẽ rất phức tạp. Tất cả các yêu cầu đều bị kẹt với một máy chủ và việc thêm máy chủ mới sẽ không tự động giải quyết được vấn đề tải.
Lưu ý: Đây là những vấn đề được giải quyết bằng Load Balancer.
Các đặc điểm chính của Bộ cân bằng tải Load Balancer
- Phân phối lưu lượng: Để tránh tình trạng quá tải cho bất kỳ máy chủ nào, bộ cân bằng tải sẽ chia đều các yêu cầu đến giữa nhiều máy chủ.
- Tính khả dụng cao: Độ tin cậy và tính khả dụng của ứng dụng được cải thiện nhờ bộ cân bằng tải, phân chia lưu lượng giữa nhiều máy chủ. Bộ cân bằng tải sẽ định tuyến lại lưu lượng đến các máy chủ đang hoạt động tốt trong trường hợp một máy chủ gặp sự cố.
- Khả năng mở rộng: Bằng cách đơn giản hóa việc thêm máy chủ hoặc tài nguyên để đáp ứng nhu cầu lưu lượng ngày càng tăng, bộ cân bằng tải cho phép mở rộng theo chiều ngang.
- Tối ưu hóa: Bộ cân bằng tải tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên, đảm bảo sử dụng hiệu quả công suất máy chủ và ngăn ngừa tình trạng tắc nghẽn.
- Theo dõi tình trạng: Bộ cân bằng tải thường theo dõi tình trạng của máy chủ, chuyển hướng lưu lượng truy cập khỏi các máy chủ gặp sự cố hoặc ngừng hoạt động.
- Chấm dứt SSL: Một số bộ cân bằng tải có thể xử lý mã hóa và giải mã SSL/TLS, chuyển giao nhiệm vụ tốn nhiều tài nguyên này cho máy chủ.
Bộ cân bằng tải hoạt động như thế nào?
Cân bằng tải được xử lý bởi một công cụ hoặc ứng dụng gọi là bộ cân bằng tải. Bộ cân bằng tải có thể dựa trên phần cứng hoặc phần mềm. Bộ cân bằng tải phần cứng yêu cầu cài đặt một thiết bị cân bằng tải chuyên dụng; bộ cân bằng tải dựa trên phần mềm có thể chạy trên máy chủ, trên máy ảo hoặc trên đám mây. Mạng phân phối nội dung (CDN) thường bao gồm các tính năng cân bằng tải.
Khi có yêu cầu từ người dùng, bộ cân bằng tải sẽ gán yêu cầu đó cho một máy chủ nhất định và quy trình này được lặp lại cho mỗi yêu cầu. Bộ cân bằng tải xác định máy chủ nào sẽ xử lý từng yêu cầu dựa trên một số thuật toán khác nhau. Các thuật toán này được chia thành hai loại chính: tĩnh và động.
- Nhận yêu cầu đến : Khi người dùng cố gắng truy cập vào một trang web hoặc ứng dụng, yêu cầu của họ sẽ được chuyển đến bộ cân bằng tải trước thay vì chuyển trực tiếp đến máy chủ.
- Kiểm tra tình trạng máy chủ : Bộ cân bằng tải liên tục theo dõi trạng thái của tất cả máy chủ. Nó kiểm tra xem máy chủ nào đang hoạt động tốt và sẵn sàng xử lý yêu cầu.
- Phân phối lưu lượng : Dựa trên các yếu tố như tải máy chủ, thời gian phản hồi hoặc khoảng cách, bộ cân bằng tải sẽ chuyển tiếp từng yêu cầu đến máy chủ phù hợp nhất. Điều này giúp tránh tình trạng quá tải máy chủ.
- Xử lý lỗi máy chủ : Nếu máy chủ ngừng hoạt động hoặc không phản hồi, bộ cân bằng tải sẽ tự động ngừng gửi lưu lượng đến máy chủ đó và chuyển hướng đến các máy chủ khác vẫn đang hoạt động bình thường.
- Tối ưu hóa hiệu suất : Bằng cách phân bổ lưu lượng hiệu quả và sử dụng máy chủ khỏe mạnh, bộ cân bằng tải sẽ cải thiện hiệu suất tổng thể và giảm độ trễ.
Lợi ích của Load Balancer
- Hiệu suất tốt hơn – Phân phối lưu lượng trên các máy chủ để không có máy chủ nào bị quá tải, giảm thời gian ngừng hoạt động và cải thiện tốc độ.
- Khả năng mở rộng – Hoạt động với tính năng tự động mở rộng để thêm nhiều máy chủ hơn khi lưu lượng truy cập cao và xóa chúng khi lưu lượng truy cập thấp.
- Xử lý lỗi – Phát hiện máy chủ không hoạt động tốt và chuyển hướng lưu lượng đến máy chủ hoạt động tốt, giúp hệ thống luôn khả dụng.
- Ngăn ngừa tình trạng tắc nghẽn – Xử lý lưu lượng truy cập tăng đột biến một cách trơn tru bằng cách phân bổ đều các yêu cầu.
- Sử dụng tài nguyên hiệu quả – Đảm bảo tất cả máy chủ chia sẻ khối lượng công việc một cách công bằng.
- Tính liên tục của phiên – Có thể duy trì các phiên của người dùng để các ứng dụng cần phiên liên tục (như giỏ hàng) hoạt động bình thường
Những thách thức của Load Balancer
- Điểm lỗi đơn – Nếu bộ cân bằng tải ngừng hoạt động, nó có thể làm gián đoạn luồng lưu lượng trừ khi có bản sao lưu.
- Chi phí và độ phức tạp – Các giải pháp cân bằng tải tốt có thể tốn kém và đòi hỏi phải thiết lập và quản lý phù hợp.
- Sự cố cấu hình – Việc thiết lập đúng cách có thể rất khó khăn, đặc biệt là đối với các ứng dụng phức tạp.
- Chi phí bổ sung – Thêm một chút độ trễ vì mọi yêu cầu đều phải đi qua bộ cân bằng tải.
- Quản lý SSL – Việc xử lý mã hóa (chấm dứt SSL) tại bộ cân bằng có thể làm cho bảo mật đầu cuối trở nên phức tạp hơn.
Tổng kết
Vậy là tôi vừa giới thiệu cho bạn Load Balancer là gì? và giải thích cách load Balancer hoạt động như thế nào? Nếu gặp bất kỳ khó khăn nào trong quá trình thực hiện, bạn có thể liên hệ banquyenphanmem.com hoặc gọi điện thoại số 028.22443013 để được trợ giúp. Với các hướng dẫn trên, chúng tôi hy vọng bạn đã giải quyết được nhu cầu của mình một cách nhanh chóng và hiệu quả.
