Apakah Pengimbangan Beban?

Hai,

Ini ialah siaran komprehensif tentang pengimbangan beban, konsep penting dalam reka bentuk sistem.

Apakah Pengimbangan Beban?

Pengimbangan beban ialah komponen kritikal seni bina web moden. Ia merujuk kepada proses pengagihan trafik rangkaian masuk merentasi berbilang pelayan untuk memastikan tiada pelayan tunggal menanggung terlalu banyak permintaan. Amalan ini penting untuk mengekalkan ketersediaan dan kebolehpercayaan perkhidmatan web yang tinggi.

Pada mulanya, apabila syarikat bermula, ia mungkin hanya mempunyai satu pelayan yang mengendalikan semua permintaan. Walau bagaimanapun, apabila syarikat berkembang dan bilangan permintaan pelanggan meningkat, satu pelayan mungkin tidak lagi mencukupi. Untuk menangani perkara ini, syarikat menambah lebih banyak pelayan untuk mengendalikan beban yang semakin meningkat. Tetapi hanya menambah pelayan tidak mencukupi – anda memerlukan cara untuk mengedarkan permintaan masuk dengan cekap antara pelayan ini. Di sinilah pengimbangan beban dimainkan.

Pengimbangan beban bertujuan untuk:

1. Optimumkan penggunaan sumber
2. Maksimumkan daya pengeluaran
3. Meminimumkan masa tindak balas
4. Elakkan terlebih beban mana-mana sumber tunggal

Bagaimana Pengimbangan Beban Berfungsi?

Apabila pengimbang beban dilaksanakan, ia terletak di antara pelanggan dan pelayan. Apabila permintaan masuk, pengimbang beban mengedarkannya ke seluruh pelayan yang tersedia berdasarkan pelbagai algoritma. Beberapa algoritma pengimbangan beban biasa termasuk:

1. Round Robin: Permintaan diedarkan secara berurutan kepada setiap pelayan.
2. Sambungan Paling Kurang: Permintaan baharu dihantar ke pelayan dengan sambungan aktif paling sedikit.
3. IP Hash: Alamat IP pelanggan digunakan untuk menentukan pelayan yang menerima permintaan.
4. Robin Bulat Berwajaran: Pelayan dengan kapasiti yang lebih tinggi menerima lebih banyak permintaan.

Satu teknik lanjutan untuk pengimbangan beban ialah Pencapaian Konsisten.

Apakah Pencincangan Konsisten?

Pencincangan konsisten ialah skim pencincangan teragih yang beroperasi secara bebas daripada bilangan pelayan atau objek dalam jadual pencincangan yang diedarkan. Ia membenarkan pengagihan semula kunci yang minimum apabila pelayan ditambah atau dialih keluar daripada sistem.

Dalam jadual cincang tradisional, apabila bilangan pelayan berubah, kebanyakan kunci perlu dipetakan semula. Ini boleh menjadi masalah dalam sistem yang diedarkan di mana pelayan boleh datang dan pergi dengan kerap. Pencincangan yang konsisten menyelesaikan masalah ini dengan memastikan bahawa apabila pelayan ditambah atau dialih keluar, hanya sebahagian kecil kunci perlu dipetakan semula.

Begini cara ia berfungsi:

1. Kedua-dua pelayan dan data(kunci) dicincang ke ruang bulat tetap (sering dipanggil "cincin").
2. Setiap data diperuntukkan kepada pelayan terdekat mengikut arah jam pada gelang.
3. Apabila pelayan ditambah atau dialih keluar, hanya data pada bahagian cincin yang terjejas perlu diagihkan semula.

Kaedah ini mengurangkan dengan ketara jumlah data yang perlu dialihkan apabila bilangan pelayan berubah, menjadikannya sesuai untuk sistem caching teragih dan rangkaian penghantaran kandungan.

Penyelesaian Pengimbang Beban

Walaupun anda boleh melaksanakan algoritma pengimbangan beban anda sendiri, terdapat banyak penyelesaian sedia ada yang tersedia. Beberapa pengimbang beban yang popular termasuk:

1. Pengimbangan Beban Awan Google: Perkhidmatan terurus yang diedarkan sepenuhnya, ditakrifkan perisian untuk semua trafik anda.
2. Amazon Elastic Load Balancing: Mengedarkan trafik aplikasi masuk secara automatik merentas berbilang sasaran.
3. Nginx: Perisian sumber terbuka yang boleh digunakan sebagai pengimbang beban. Saya sendiri menggunakannya.

Pengimbang beban ini menawarkan ciri seperti pemeriksaan kesihatan, penamatan SSL dan keupayaan penghalaan lanjutan.

Kesimpulan

Pengimbangan beban ialah konsep asas dalam reka bentuk sistem yang membolehkan pengedaran trafik rangkaian yang cekap. Dengan melaksanakan pengimbangan beban, anda boleh memastikan ketersediaan yang tinggi, meningkatkan responsif dan mencipta sistem yang lebih teguh dan berskala. Sama ada anda memilih untuk melaksanakan algoritma pengimbangan beban anda sendiri atau menggunakan penyelesaian sedia ada, memahami konsep ini adalah penting untuk mana-mana arkitek sistem atau pembangun yang bekerja pada aplikasi berskala besar."

Atas ialah kandungan terperinci Apakah Pengimbangan Beban?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!