Cân bằng tải trong các ứng dụng Web

Cân bằng tải trong các ứng dụng WebNội dung bài này nhằm mục đích cung cấp một số phương pháp để cân bằng tải trên các nhóm máy chủ (cluster) ứng dụng Web của bạn. Cluster là một nhóm các máy chủ chạy đồng thời một ứng dụng Web, quá trình thực hiện liên kết nhóm này làm cho các máy chủ hoạt động như một máy chủ riêng lẻ khi quan sát từ khía cạnh bên ngoài. Để cânbằng tải máy chủ, hệ thống cần phải phân phối các yêu cầu (request) đến nhiều nút khác nhau bên trong...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cân bằng tải trong các ứng dụng Web Cân bằng tải trong các ứng dụng WebNội dung bài này nhằm mục đích cung cấp một số phương pháp để cânbằng tải trên các nhóm máy chủ (cluster) ứng dụng Web của bạn.Cluster là một nhóm các máy chủ chạy đồng thời một ứng dụng Web,quá trình thực hiện liên kết nhóm này làm cho các máy chủ hoạt độngnhư một máy chủ riêng lẻ khi quan sát từ khía cạnh bên ngoài. Để cânbằng tải máy chủ, hệ thống cần phải phân phối các yêu cầu (request) đếnnhiều nút khác nhau bên trong cluster máy chủ, với mục đích tối ưu hóa hiệusuất hệ thống. Điều này sẽ mang đến cho mạng của bạn hiệu suất cao hơn,khả năng mở rộng (scalability) - tránh rơi vào tình trạng túng thiếu tàinguyên mạng trong một doanh nghiệp hay một ứng dụng Web nào đó.Khả năng có sẵn cao có thể được hiểu là tình trạng dư thừa. Nếu một máychủ không thể quản lý một yêu cầu thì các máy chủ khác trong cluster đó cóquản lý được nó không? Trong một hệ thống có khả năng cung cấp cao, nếumột Web Server bị lỗi thì máy chủ khác sẽ tiếp quản ngay để xử lý yêu cầu.Khả năng mở rộng (Scalability) là khả năng của một ứng dụng có thể hỗ trợđược số lượng người ngày một tăng. Nếu nó cần 10ms để một ứng dụng cóthể đáp trả cho một yêu cầu thì khoảng thời gian sẽ là bao lâu để nó đáp trảđến 10.000 yêu cầu cùng một lúc? Khả năng mở rộng vô hạn sẽ cho phép nóđáp trả các yêu cầu này chỉ trong khoảng 10ms. Khả năng mở rộng là đơn vịđo cho một loạt các hệ số như số lượng người dùng đồng thời mà một clustercó thể hỗ trợ và thời gian nó cần để xử lý một yêu cầu.Có hai phương pháp chính để cân bằng tải đó là: Luân chuyển vòng DNS Sử dụng các bộ cân bằng tải bằng phần cứngLuân chuyển vòng DNSHầu hết trong số các bạn có lẽ đều đã biết rằng, cơ sở dữ liệu DNS (DomainName Server) bản đồ hóa tên host thành các địa chỉ IP.Khi bạn nhập một URL vào trong trình duyệt (ví dụ nhưwww.quantrimang.com) thì trình duyệt sẽ gửi một yêu cầu đến DNS yêu cầunó trả về địa chỉ IP của site. Đây được gọi là việc tra cứu DNS. Sau khi trìnhduyệt Web có được địa chỉ IP cho site thì nó sẽ liên hệ với site bằng địa chỉIP, và hiển thị trang mà bạn vừa yêu cầu. Máy chủ DNS thường có một địachỉ IP được bản đồ hóa với một tên site nào đó. Trong ví dụ riêng của chúngtôi thì site là www.quantrimang.com bản đồ hóa thành địa chỉ IP là222.255.31.160.Để cân bằng tải bằng DNS, máy chủ DNS phải duy trình một số địa chỉ IPkhác nhau cho cùng một tên site. Nhiều địa chỉ IP thể hiện nhiều máy trongmột cluster, tất cả trong số chúng đều bản đồ hóa đến một tên site logic.Trong ví dụ của chúng ta, www.quantrimang.com có thể được cấu hình trênba máy chủ trong một cluster với các địa chỉ IP dưới đây:222.255.31.160222.255.31.161222.255.31.162Trong trường hợp này, máy chủ DNS được bản đồ hóa như sau:www.quantrimang.com 222.255.31.160www.quantrimang.com 222.255.31.161www.quantrimang.com 222.255.31.162Khi yêu cầu đầu tiên đến được máy chủ DNS, nó sẽ trả về địa chỉ IP222.255.31.160, máy đầu tiên. Khi có yêu cầu thứ hau, nó sẽ trả về địa chỉIP thứ hai: 222.255.31.161. Tiếp tục như vậy, với yêu cầu thứ tư, địa chỉ IPđầu tiên lại được lặp lại.Bằng cách sử dụng luân chuyển vòng DNS như ở trên, tất cả các yêu cầu đốivới một site nào đó đều được phân phối đều đến tất cả các máy trong cluster.Chính vì vậy, với phương pháp cân bằng tải này, tất cả các nút trong clusterđều được sử dụng.Ưu điểm của phương pháp luân chuyển vòng DNSCác ưu điểm chính của phương pháp này nằm ở chỗ rẻ và dễ dàng:• Không đắt và dễ dàng thiết lập: Các quản trị viên hệ thống chỉ cần tạomột số thay đổi trong máy chủ DNS để hỗ trợ được việc luân chuyển vòng,và nhiều máy chủ DNS đã có sự hỗ trợ này. Nó không yêu cầu đến sự thayđổi mã của ứng dụng Web; trong thực tế, các ứng dụng Web không hề biếtvề cơ chế cân bằng tải mà nó bị thực hiện.• Đơn giản: Phương pháp này không yêu cầu đến các chuyên gia về mạngtrong việc thiết lập hoặc giỡ rối hệ thống trong trường hợp có vấn đề nào đóxay ra.Nhược điểm của phương pháp nàyCó hai nhược điểm chính của phương pháp dựa trên phần mềm này là nókhông cung cấp sự hỗ trợ mối quan hệ thời gian thực giữa các máy chủ vớinhau và không hỗ trợ khả năng có sẵn cao.- Không hỗ trợ mối quan hệ thời gian thực giữa các máy chủ. Mối quanhệ thời gian thực giữa các máy chủ là khả năng của hệ thống trong việc quảnlý các yêu cầu của người dùng, máy chủ này hoặc bất kỳ máy chủ nào, phụthuộc vào thông tin session được duy trì trên máy chủ hoặc tại mức cơ sởbản, mức cơ sở dữ liệu.Không có được khả năng hỗ trợ mối quan hệ giữa các máy chủ, phươngpháp luân chuyển vòng DNS dựa vào một trong ba phương pháp đã đượcđưa ra để duy trì sự kiểm soát session hoặc sự nhận dạng người dùng đối vớicác yêu cầu đang đến trên HTTP. Các cookie Các trường ẩn Viết lại URLKhi một người dùng thực hiện một yêu cầu đầu tiên, máy chủ Web sẽ trảmột thẻ bằng văn bản duy ...