Для чего нужен балансировщик нагрузки?

Ключевой элемент облачной среды, балансировщик нагрузки, играет важную роль в обеспечении доступности ваших облачных приложений для клиентов, сотрудников и конечных пользователей.  В этом блоге мы расскажем о том, что такое балансировщик нагрузки и как он влияет на общее состояние и надежность вашей облачной инфраструктуры.

Что такое балансировщик нагрузки?

Балансировка нагрузки — это процесс распределения рабочих нагрузок между несколькими серверами (также известный как кластер серверов). Основная цель балансировки нагрузки - предотвратить перегрузку и даже сбой любого сервера.  Другими словами, балансировщик нагрузки повышает доступность облачных служб и предотвращает простои.

Кроме того, если объем рабочей нагрузки, которую получает отдельный сервер, находится на приемлемом уровне, запросы, в свою очередь, будут иметь достаточные вычислительные ресурсы (например, процессор, оперативную память) для работы в течение приемлемого времени отклика.  Быстрое время отклика важно для удовлетворительной работы и производительности конечных пользователей.

Значение балансировки нагрузки в облачной среде

Благодаря функциям, упомянутым ранее, балансировщики нагрузки очень полезны для облачной инфраструктуры, где массовые рабочие нагрузки могут с легкостью повлиять на сервер, а высокий уровень доступности услуг и времени отклика важны для определенных рабочих процессов или даже обязательны в рамках соглашения об уровне обслуживания.

К тому же балансировка нагрузки играет ключевую роль в масштабировании облачной инфраструктуры. Облачная инфраструктура спроектирована так, чтобы легко расширяться при любых подъемах или спадах трафика. Когда облако "масштабирует", оно вращает много виртуальных серверов и запускает несколько экземпляров приложений. И тогда основным компонентом сети, отвечающим за распределение трафика, выступает балансировщик нагрузки.

 Без балансировщиков нагрузки новые ротационные виртуальные серверы не смогут получать входящий трафик скоординированным образом или вообще. Некоторые виртуальные серверы могут управляться даже с нулевым трафиком, в то время как другие будут испытывать перенагрузку.

 Балансировщики нагрузки могут обнаружить несуществующие серверы и перенаправить трафик на работающие.  Если вы воспользуетесь услугами одного из основных поставщиков облачных услуг (например AWS) и активируете необходимую функцию, ваша облачная инфраструктура может охватить множество географических регионов.

 Если функционирование региона начинается в период стихийного бедствия, например, катастрофическое землетрясение, наводнение или цунами, балансировщики нагрузки могут перенаправлять трафик в районы, не затронутые стихийным бедствием.

 В зависимости от поддерживаемых алгоритмов балансировщики нагрузки могут определять вероятность перегрузки определенного сервера (или набора серверов) и перенаправлять трафик на другие узлы, более здоровые.  Такие упреждающие возможности могут значительно снизить вероятность недоступности ваших облачных сервисов.

 Облачная инфраструктура позволит вам предоставлять больше услуг и осуществлять сотрудничество с различными клиентами - коллегами, торговыми партнерами, покупателями, поставщиками. В таком случае будет наблюдаться экспоненциальное увеличение трафика, который иногда не учитывается и не зависит от сезонного увеличения спроса. В рамках представленных условий вам необходимо убедиться, что балансировка нагрузки, призванная поддерживать приемлемый уровень отклика и доступности, была включена в облачную среду для поддержки растущего спроса и расширения инфраструктуры. 

Сравнение балансировщика нагрузки приложений и классического балансировщика нагрузки

При поиске служб балансировки нагрузки вы можете столкнуться с 2 типами данной функции– балансировщик нагрузки приложений и классический балансировщик нагрузки.  Эти два типа очень популярны и отличаются друг от друга своими функциями в зависимости от потребностей пользователей. Итак, давайте подробнее рассмотрим особенности каждого.

Классический балансировщик нагрузки: работает как на уровне 4, так и на уровне 7, и осуществляет направление трафика между клиентами и внутренними серверами на основе IP-адреса и TCP-порта.

Балансировщик нагрузки приложений: работает на уровне 7 модели OSI и позволяет распределять трафик между серверными экземплярами на основе информации, содержащейся в заголовке HTTP-запросов.

Таким образом, балансировщик нагрузки приложений уровня 7, который позволяет проверять содержимое на уровне приложения, а не только IP и порта, может маршрутизировать более сложные правила по сравнению с классическим балансировщиком нагрузки.  Например, в отличие от классического балансировщика нагрузки, приложение может направлять запросы ко множеству портов одной цели.

Теперь позвольте представить высококачественный балансировщик нагрузки приложения- ALB-A от AZCLOUD.

AZCLOUD ALB-A 

Балансировщик нагрузки AZCLOUD — это AZCLOUD сервис, который обеспечивает распределение входящего трафика между несколькими целевыми объектами, такими как экземпляры виртуальных машин Azcloud, микросервисы, контейнеры и IP-адреса.

ALB-A автоматически распределяет входящий поток приложений по нескольким целям, таким как ACS экземпляры, контейнеры и IP адреса. Кроме того, балансировщик нагрузки уровня 7 маршрутизирует соединения на основании содержания запроса.

Далее приведены краткие характеристики AZCLOUD ALB-A. 

Совместное использование нагрузки - распределение рабочей нагрузки между группами серверов вместо нагрузки на один сервер предотвращает перегрузку виртуальных машин Azcloud запросами

Гибкость сети - вы сможете изменить свою инфраструктуру, не повлияв при этом на доступность ваших услуг, и обеспечить бесшовное горизонтальное масштабирование, подвижные установки, крупные изменения архитектуры и многое другое

Разгрузка TLS - с помощью ALB-A клиенты могут создать прослушиватель HTTPS, использующий зашифрованные соединения (также известный как разгрузка SSL).  Данная функция позволяет шифровать трафик между балансировщиком нагрузки и клиентами, инициирующими сеансы SSL или TLS. Это позволяет вам загружать задачи окончания TLS в балансировщик нагрузки, сохраняя исходный IP адрес для ваших приложений

Эластичность сети- автоматическое увеличение емкости хранилища 

Безопасность сети - ALB позволяет создавать и управлять группами безопасности, связанными с балансировкой нагрузки, которые обеспечивают дополнительные возможности сетевого взаимодействия и безопасности

Балансировка нагрузки уровня 7 - ALB может балансировать трафик HTTP/HTTPS для целевых виртуальных машин Azcloud на основе атрибутов запроса (таких заголовков, как X-Forwarded-Proto, X-Forwarded-Port, или же X-Forwarded-For headers)

Сравнение балансировщиков нагрузки от различных облачных провайдеров

Благодаря конкуренции облачные провайдеры предлагают различные функции своих балансировщиков нагрузки, преимущества и “справедливые” модели ценообразования, призванные привлечь как можно больше пользователей.   Некоторые из популярных поставщиков услуг - AWS ELB, GCP Load Balancing и Azure Load Balancer.  Выгодные функции, которые предлагает продукция данных поставщиков услуг, помогла завоевать доверие своих пользователей.  Такие преимущества, как распределение нагрузки, разгрузка TLS, балансировка нагрузки уровня 7, играют ключевую роль в выборе балансировщика нагрузки и демонстрируют качество продукта.  Хочется отметить, что перечисленные важные свойства характерны и для AZCLOUD ALB-A, благодаря чему AZCLOUD ALB-A может легко конкурировать с другими популярными провайдерами. Кроме того, с точки зрения простоты ценообразования и расчета цен, AZCLOUD ALB-A является наиболее предпочтительным и экономически выгодным вариантом. Из приведенной ниже таблицы вы можете сравнить стоимость услуг от поставщиков балансировщиков нагрузки приложений:

Примечание: Digital Ocean не имеет шлюза приложений

Как видно из таблицы, цены в AZCLOUD ALB-A ниже Azure и AWS. Основная причина, по которой стоимость услуг других поставщиков так высока, - это дополнительные сборы, которые они добавляют к цене конечного продукта.  Например:

 Еще одним главным преимуществом CLOUD ALBA является простота расчета цены, которая позволяет пользователям легко и напрямую рассчитывать цену продукта.  Ниже представлен расчет цен для каждого поставщика.

• Azure - расчёт обработки данных, передачи данных и исходящий трафик из регионов.
• AWS – расчёт обработанных байтов (лямбда-функции в качестве целевых), обработанных байтов (экземпляры EC2 и IP-адреса в качестве целевых), среднего количества новых подключений на ALB, средней продолжительности подключения, среднего количества запросов в секунду на ALB, среднего количества оценок правил на запрос.
• AZCLOUD ALBA – расчёт максимального количество одновременных подключений.

Для получения дополнительной информации о ценах на AZCLOUD ALB-A вы можете перейти по ссылке ниже:

https://azcloud.az/en/services/network/alb-a#bundles

Несмотря на то, что другие поставщики предлагают пользователям высококачественные балансировщики нагрузки приложений с большими преимуществами и функциями, всегда присутствует маленький недостаток, который может представлять угрозу для продукта. Например, большинство пользователей, которые не обладают профессиональными техническими знаниями, жалуются на возникающую путаницу при использовании продукта, ввиду отсутствия точной информации об эксплуатации. Однако AZCLOUD ALB-A, принимая во внимание удобство пользователей, предоставляет “варианты использования” и дополнительную документацию, в которой содержится вся подробная и четкая информация о правильном использовании продукта. Благодаря “вариантам использования” и информационному документу пользователи могут использовать балансировщик нагрузки без необходимости в какой-либо профессиональной технической помощи. Кроме того, можно вкратце ознакомиться с нижеследующими вариантами использования.

• Устаревшие приложения, реализующие пользовательский протокол
• Кластеры баз данных
• Высокопроизводительные серверы очередей (ActiveMQ, RabbitMQ, ZeroMQ и т.д.).
•  Кластер серверов FTPS или SFTP с общими носителями данных
•  Критически важные для бизнеса приложения
• Для инфраструктуры горизонтального масштабирования 
• ВЕБ-приложение

Вы можете ознакомиться с инструкциями в документе по ссылке ниже и начать безопасно использовать ALB-A: https://docs.azcloud.az

В то время как другие поставщики предлагают один тип балансировщика нагрузки приложений, AZCLOUD ALB-A предлагает пользователям 3 типа ALB-A с разными ценовыми категориями- ALB-A Standard, ALB-A Ultra и ALB-A turbo. В нижепредставленном списке можно изучить цены и характеристики каждого типа:

ALB-A Standard: 

• Лучший выбор для статических веб-сайтов и блогов с низким или умеренным трафиком.
• • Одновременное подключение к экземпляру стандарта ALB до 10000
• 29 AZN в месяц

ALB-A Ultra:

• Лучший выбор для транзакционных сайтов или служб с умеренным трафиком.
• • Одновременное подключение к экземпляру стандарта ALB до 20000
• 49 AZN в месяц

ALB-A Turbo:

• Самый оптимальный выбор для загруженных сайтов, услуг или конечных точек, где высокая производительность является необходимым условием
• • Одновременное подключение к экземпляру стандарта ALB Turbo до 40000
• 95 AZN в месяц

Данные отличия (варианты с несколькими продуктами) помогают прояснить принцип ценообразования на определенный элемент продукта. Перейдите по ссылке, чтобы поближе познакомиться с типами и ценами AZCLOUD ALB-A.