CÂN BẰNG TẢI

CÂN BẰNG TẢI

Mô tả cơ bản về tài liệu:

Hiện nay, khi nhu cầu truy nhập mạng bùng nổ, các server cung cấp dịch vụ đang trở nên quá tải. Việc lựa chọn một server đơn lẻ có cấu hình cực mạnh để đáp ứng nhu cầu này sẽ kéo theo chi phí đầu tư rất lớn. Giải pháp hiệu quả được đưa ra là sử dụng một nhóm server cùng thực hiện một chức năng dưới sự điều khiển của một công cụ phân phối tải - Giải pháp cân bằng tải - NLB (Network load balancing). ...

Nội dung trích xuất từ tài liệu:

CÂN BẰNG TẢI CÂN BẰNG TẢIHiện nay, khi nhu cầu truy nhập mạng bùng nổ, các server cung cấp dịch vụ đang trởnên quá tải. Việc lựa chọn một server đơn lẻ có cấu hình cực mạnh để đáp ứng nhucầu này sẽ kéo theo chi phí đầu tư rất lớn. Giải pháp hiệu quả được đưa ra là sử dụngmột nhóm server cùng thực hiện một chức năng dưới sự điều khiển của một công cụphân phối tải - Giải pháp cân bằng tải. Có rất nhiều hãng đưa ra giải pháp cân bằngtải như Cisco, Coyote Point, Sun Microsystems... với rất nhiều tính nóng phong phú.Tuy nhiên, về cơ bản, nguyên tắc cân bằng tải vẫn xuất phát từ những quan điểm kỹthuật khá tương đồng. Giới thiệu Hiện nay, khi nhu cầu truy nhập mạng bùng nổ, cácserver cung cấp dịch vụ đang trở nên quá tải. Việc lựa chọn một server đơn lẻ có cấuhình cực mạnh để đáp ứng nhu cầu này sẽ kéo theo chi phí đầu tư rất lớn. Giải pháphiệu quả được đưa ra là sử dụng một nhóm server cùng thực hiện một chức nǎngdưới sự điều khiển của một công cụ phân phối tải - Giải pháp cân bằng tải. Có rấtnhiều hãng đưa ra giải pháp cân bằng tải như Cisco, Coyote Point, Sun Microsystems...với rất nhiều tính nǎng phong phú. Tuy nhiên, về cơ bản, nguyên tắc cân bằng tải vẫnxuất phát từ những quan điểm kỹ thuật khá tương đồng. Một kỹ thuật cân bằng tảiđiển hình là RRDNS (Round Robin DNS). Với giải pháp này, nếu một server trongnhóm bị lỗi, RRDNS sẽ vẫn tiếp tục gửi tải cho server đó cho đến khi người quản trịmạng phát hiện ra lỗi và tách server này ra khỏi danh sách địa chỉ DNS. Điều này sẽgây ra sự đứt quãng dịch vụ. Sau những phát triển, từ các thuật toán cân bằng tải tĩnhnhư Round Robin, Weighted Round Robin đến các thuật toán cân bằng tải động nhưLeast Connection, Weighted Least Connection, Optimized Weighted Round Robin vàOptimized Weighted Least Connection, kỹ thuật cân bằng tải hiện nay nhờ sự kết hợpcác thuật toán trên ngày càng trở nên hoàn thiện mặc dù nhược điểm vốn có như tạođiểm lỗi đơn và vấn đề nút cổ chai do sử dụng bộ điều phối tập trung (centralizeddispatcher) vẫn còn. Bài báo này giới thiệu một giải pháp mà Microsoft sử dụng choweb server chạy website Microsoft.com, đó là kỹ thuật cân bằng tải mạng (NLB -Network Load Balancing). Ngoài khả nǎng áp dụng với Web server, kỹ thuật này còncó thể áp dụng với các hệ server ứng dụng khác. NLB không chỉ làm nhiệm vụ phânphối tải cho các server mà còn còn cung cấp cơ chế đảm bảo hệ thống server tính luônkhả dụng trước các client. NLB không có yêu cầu đặc biệt gì về phần cứng, bất cứmáy tính nào hợp chuẩn đều có thể được sử dụng làm server. Chi phí triển khai nhờ đógiảm đáng kể. Kiến trúc phần mềm phân tán của NLB cho phép cung cấp hiệu nǎngvà tính khả dụng của kỹ thuật này ở mức cao nhất. NLB hoạt động như thế nào NLBmở rộng hiệu nǎng của các server ứng dụng, chẳng hạn như Web server, nhờ phânphối các yêu cầu của client cho các server trong nhóm (cluster). Các server (hay còn gọilà host) đều nhận gói IP đến, nhưng gói chỉ được xử lý bởi một server nhất định. Cáchost trong nhóm sẽ đồng thời đáp ứng các yêu cầu khác nhau của các client, cho dùmột client có thể đưa ra nhiều yêu cầu. Ví dụ, một trình duyệt Web cần rất nhiều hìnhảnh trên một trang Web được lưu trữ tại nhiều host khác nhau trong một nhóm server.Với kỹ thuật cân bằng tải, quá trình xử lý và thời gian đáp ứng client sẽ nhanh hơnnhiều. Mỗi host trong nhóm có thể định ra mức tải mà nó sẽ xử lý hoặc tải có thểphân phối một cách đồng đều giữa các host. Nhờ sử dụng việc phân phối tải này, mỗiserver sẽ lựa chọn và xử lý một phần tải của host. Tải do các client gửi đến đượcphân phối sao cho mỗi server nhận được số lượng các yêu cầu theo đúng phần tải đãđịnh của nó. Sự cân bằng tải này có thể điều chỉnh động khi các host tham gia vào 1hoặc rời khỏi nhóm. Đối với các ứng dụng như Web server, có rất nhiều client và thờigian mà các yêu cầu của client tồn tại tương đối ngắn, khả nǎng của kỹ thuật nàynhằm phân phối tải thông qua ánh xạ thống kê sẽ giúp cân bằng một cách hiệu quảcác tải và cung cấp khả nǎng đáp ứng nhanh khi nhóm server có thay đổi. Các servertrong nhóm cân bằng tải phát đi một bản tin đặc biệt thông báo trạng thái hoạt độngcủa nó (gọi là heartbeat message) tới các host khác trong nhóm đồng thời nghe bản tinnày từ các khác host khác. Nếu một server trong nhóm gặp trục trặc, các host khác sẽđiều chỉnh và tái phân phối lại tải để duy trì liên tục các dịch vụ cho các client. Trongphần lớn các trường hợp, phần mềm client thường tự động kết nối lại và người sửdụng chỉ cảm thấy trễ một vài giây khi nhận được đáp ứng trả lời. Kiến trúc hệ thốngcân bằng tải Để tối đa hoá thông lượng và độ khả dụng, công nghệ cân bằng tải sửdụng kiến trúc phần mềm phân tán hoàn toàn, trình điều khiển cân bằng tải được càiđặt và chạy song song trên tất cả các host trong nhóm. Trình điều khiển này sắp xếptất cả các host tro ...