موضوع توزیع بار یا Load Balanc یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های صاحبان کسبوکارهای اینترنتی است. به زبان ساده‌تر، توزیع بار سرور یک روش موثر در حفظ عملکرد مطلوب وب‌سایت شما است. تصور کنید یک وب‌سایت تجاری دارای چندین سرور است و این سایت روزانه تعداد بسیاری بازدیدکننده دارد؛ اگر بار ترافیک فقط روی یک سرور قرار گیرد و سایر سرورها فعالیتی نداشته باشند، عملکرد سایت کند خواهد شد و تاثیر منفی روی فروش آن خواهد گذاشت. در این مقاله قصد داریم به توضیح Load Balance و مزایای آن برای کسبوکارهای اینترنتی بپردازیم، تا انتهای این مطلب همراه ما باشید.
تعادل بار یا LOAD BALANCE چیست ؟
تعادل بار به توزیع موثر ترافیک شبکههای ورودی در میان گروهی از سرورهای پشتیبانی‌شده اشاره دارد. Load Balance یک اصل مهم در مهندسی شبکه است که هدف اصلی آن به تعادل رساندن بار ترافیکی، جلوگیری از بارگیری بیش از حد هر سرور و کاهش احتمال خرابی سرورها است. وب‌سایت‌های پربازدید برای پاسخ‌گویی به درخواست‌های هم‌زمان از سوی کاربران و مشتریان، باید داده‌های خود راه به شیوه‌ای مطلوب عرضه کنند. برای پاسخ‌گویی به حجم بالای درخواست‌ها، سیستم توزیع بار مقابل سرورهای شما قرار گرفته و درخواست‌های مشتری را در همه‌ی سرورها مسیریابی می‌کند. بنابراین، درخواست‌های مشتریان به نحوی سازماندهی می‌شود که سرعت و ظرفیت استفاده از سرورها را به بیش‌ترین حد ممکن برساند و تضمین کند که هیچ سروری بیش از حد کار نخواهد کرد.
وظایف LOAD BALANCE چیست؟
سیستم توزیع بار، سعی می‌کند تا بهینه‌سازی عملکرد سرور، خدمت آنلاین شما به‌راحتی به دست مشتری برسد. برای مثال، اگر یک سرور از شبکه خارج شود (قطع شود)، لود بلنس ترافیک را به سرورهای آنلاین باقی‌مانده هدایت می‌کند. هنگامی که یک سرور جدید به گروه سرورها اضافه می‌شود، متعادل‌کننده‌ی بار به‌شکل خودکار ارسال درخواست‌های جدید را شروع می‌کند؛ به این ترتیب یک Load Balance وظایف زیر را انجام می‌دهد:
- درخواست‌های مشتری یا بار شبکه را به‌طور موثر در چندین سرور توزیع می‌کند.
- با ارسال درخواست فقط به سرورهایی که آنلاین هستند، پایداری را تضمین می‌کند.
- براساس میزان تقاضا، تعداد سرورهای لازم برای عملکرد مطلوب سایت را تعیین می‌کند.
مهم‌ترین مزیت‌های LOAD BALANCE
اگر کسبوکار شما دارای وب‌سایت و پایگاه‌های داده پربازدید است و روزانه تعداد بسیاری مراجعه‌کننده دارد، توزیع بار به‌منظور بهینه‌سازی استفاده از منابع و سرورها، مزایای متعددی را برای تجارت‌تان به‌همراه خواهد داشت. با استفاده از توزیع بار، کاربران بدون معطلی و به‌راحتی به سایت شما دسترسی پیدا می‌کنند و همین موضوع باعث می‌شود تا میزان رضایت کاربران‌تان از خدمت شما افزایش پیدا کند. تعادل بار هم‌چنین نقش کلیدی در جلوگیری از خرابی، افزایش امنیت، کاهش احتمال از دست رفتن بهره‌وری و سود برای سرویس‌تان دارد. از دیگر مزایای تعادل بار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
انعطاف‌پذیری: علاوه بر هدایت ترافیک برای به حداکثر رساندن کارایی، سیستم توزیع بار با در نظر گرفتن تقاضای کاربران به حذف کردن یا افزودن سرورها اقدام می‌کند. این سیستم با هدایت ترافیک به سرورهای دیگر، امکان تعمیر و نگهداری یک سرور بدون ایجاد اختلال را برای کاربران فراهم می‌کند.
مقیاس‌پذیری: افزایش استفاده از یک برنامه یا وب‌سایت، اگر به‌درستی مدیریت نشود، می‌تواند مانع عملکرد آن شود. با توزیع بار، شما توانایی اضافه کردن یک سرور فیزیکی یا مجازی را برای پاسخ‌گویی به تقاضاها بدون ایجاد اختلال در سرویس به دست می‌آورید. هم‌زمان با فعال شدن سرورهای جدید، متعادل‌کننده‌ی بار آن‌ها را شناسایی می‌کند و به‌شکل یکپارچه در فرآیند توزیع بار قرار می‌دهد.
افزونگی: در توزیع ترافیک روی گروهی از سرورها، توزیع بار، افزونگی داخلی را نیز ایجاد می‌کند. اگر سروری از کار بیفتد، می‌توانید به‌طور خودکار بار را به سرورهای فعال تغییر مسیر دهید تا تاثیر آن بر کاربران به حداقل برسد.
تعادل بار سخت‌افزار در مقابل نرم‌افزار
سیستم‌های توزیع بار در دو نوع نرم‌افزاری و سخت‌افزاری موجود هستند و شما از بین آن‌ها حق انتخاب دارید. در این بخش به بررسی تفاوت بین آن‌ها می‌پردازیم.
متعادل‌کننده بار سخت‌افزاری
متعادل‌کننده‌ی بار سخت‌افزاری دستگاهی است که در زنجیره‌ی انتقال داده قرار می‌گیرد. این دستگاه، ترافیک را براساس معیارهایی مانند تعداد اتصالات موجود به سرور، استفاده‌ی پردازنده و عملکرد سرور توزیع می‌کند.
متعادل‌کننده‌های بار سخت‌افزاری شامل یک سخت‌افزار اختصاصی هستند که با انتشار نسخه‌های جدید به نگهداری و به‌روزرسانی نیاز دارند. این دستگاه‌ها معمولن عملکرد و کنترل بهتری دارند و طیف کامل‌تری از ویژگی‌ها مانند احراز هویت Kerberos و شتاب سخت‌افزار SSL را فراهم می‌کنند، اما برای مدیریت و نگهداری آن‌ها سطحی از مهارت لازم است. از آن‌جایی که این متعادل‌کننده‌های بار مبتنی بر سخت‌افزار هستند، انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری کم‌تری دارند. بنابراین بسیاری از وب‌سایت‌ها برای اولین ورودی درخواست کاربران، از متعادل‌کننده‌ی بار سخت‌افزاری استفاده می‌کنند و در نهایت برای هدایت داده‌ها، از متعادل‌کننده‌ی بار نرم‌افزاری بهره می‌برند.
متعادل‌کننده بار نرم‌افزاری
توزیع بار با استفاده از متعادل‌کننده‌های بار نرم‌افزاری معمولن آسان‌تر از نسخه‌های سخت‌افزاری است. آن‌ها مقرون‌به‌صرفه‌تر و انعطاف‌پذیرتر هستند و در ارتباط با محیط‌های توسعه‌ی نرم‌افزار استفاده می‌شوند. متعادل‌کننده‌های نرم‌افزاری در مقایسه با نسخه‌های سخت‌افزاری که بیش‌تر رویکرد «جعبه بسته» را دارند، قابلیت‌های بالاتری برای ایجاد تغییرات و ارتقا به شما می‌دهند.
متعادل‌کننده‌ی بار نرم‌افزاری به‌شکل ماشین‌های مجازی از پیش بسته‌بندی‌شده هستند و روی هر دستگاه استانداردی نصب می‌شوند. متعادل‌کننده‌های بار نرم‌افزاری به‌شکل راه‌کارهای قابل نصب که نیاز به پیکربندی و مدیریت دارند یا به شکل یک سرویس ابری – Load Balancer به‌عنوان سرویس(LBaaS) – در دسترس هستند. با انتخاب گزینه‌ی دوم، عرضه کننده‌ی سرویس ابری، نگهداری، مدیریت و ارتقا سرورهای نصب شده‌ی شما را بر عهده می‌گیرد.
سیستم CLUSTER LOAD BALANCING
فرآیند Load Balancing در مجموعه‌های مختلف و تجارت‌های اینترنتی به صاحبان تجارت اجازه می‌دهد تا ترافیک اطلاعات ورودی به سایت را بین چند سرور تقسیم و از تجمع همه‌ی بار روی یک سرور جلوگیری کنند، در نهایت از این طریق بازدهی سایت خود را به بیش‌ترین حد می‌رساند. Cluster نام گروهی از سرورها است که قابلیت پردازش صفحه‌های وب را برای سازمان مورد نظر فراهم می‌کنند. معمولن دسترسی و کار با سرورهای کلاستر آسان است زیرا مجموعه این سرورها دارای سرویس‌های مشابه هستند و به‌شکل گروهی تنظیم می‌شوند.
بررسی تقسیم بار در شبکه
متعادل‌کننده‌ی بار یا Load Balancer به‌طور معمول واسطه‌ای میان بازدیدکننده‌ی سایت (Client) و میزبان سایت (Host) است. در این زنجیره، کلاینت به‌عنوان مصرف‌کننده و هاست به‌عنوان عرضه‌کننده‌ی خدمات خواهد بود. در این شرایط لود بالانسر که میان این دو قرار می‌گیرد به یک سرور مجازی متصل و شامل Cluster و چند سرویس مشابه دیگر است. در چنین مسیری، یک راه ارتباطی بازگشتی نیز وجود دارد که اطلاعات لازم در مورد دسترسی به سایت را پردازش می‌کند.
مراحل LOAD BALANCING یا توزیع بار ترافیکی
مسیر توزیع بار در یک شبکه به شرح زیر است:
۱. کلاینت یا بازدیدکننده با فرستادن درخواستی به توزیع‌کننده‌ی بار با سرور ارتباط برقرار می‌کند.
۲. Load Balancer ارتباط را می‌پذیرد و یک سرور مناسب برای دریافت ترافیک انتخاب می‌کند.
۳. سرور یا هاست، ترافیک مورد نظر را دریافت کرده و پس از پردازش اطلاعات، نتیجه‌ی جست‌وجو را از این طریق به کلاینت انتقال می‌دهد.
۴. در مسیر بازگشت، توزیع‌کننده‌ی بار سرور را از میان ترافیک‌های موجود جدا کرده و سپس IP مبدا را مطابق با IP و پورت Virtual Server تغییر می‌دهد و در نهایت بسته را به سمت کلاینت ارسال می‌کند.
۵. کلاینت پاسخ را دریافت کرده و ادامه عملیات پردازش انجام می‌شود.
استفاده از CDN برای گسترش کسب‌وکارها
لودبالانسر به‌منظور توزیع بار مورد استفاده قرار می‌گیرد و از این طریق باعث بهبود عملکرد سرورها می‌شود، اما افزون بر آن، با استفاده از شبکه تحویل محتوا یا همان CDN می‌توان قدرت هاست و سرور را در وب‌سایت‌های تجاری افزایش داد. در واقع CDN با در نظر گرفتن موقعیت جغرافیایی کاربر و با استفاده از سرورهای مختلف، همواره از طریق نزدیک‌ترین سرور اطلاعات مورد نیاز را به کاربر می‌رساند. از جمله مزایای استفاده از CDN برای وب‌سایت‌های کسبوکار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- بهینه‌سازی سایت در گوگل و موتورهای جست‌وجو
- افزایش میزان رضایت کاربران و دسترسی سریع‌تر به محتوای وب‌سایت
- کاهش مصرف ترافیک اصلی سرور از طریق افزایش پهنای باند
- افزایش سرعت بارگذاری محتواها در سایت
انواع مختلفی از CDNها وجود دارد که به شکل خصوصی برای یک کشور یا شرکت خاص قابل دسترسی است. شما می‌توانید با تهیه CDN ابر آروان برای کسب و کار خود، ضمن جلب رضایت کاربران، وب‌سایت تجاری‌تان را نیز بهینه کنید.
جمع بندی
همان‌طور که گفتیم، Load Balance یا توزیع بار، فرآیندی است که باعث بهبود عملکرد وب‌سایت‌های تجاری می‌شود. در واقع فرآیند لودبالانسینگ یا توزیع بار، دسترسی به سرویس‌ها را بهبود می‌بخشد. یک متعادل‌کننده‌ی بار بین کاربر و وب سرور قرار می‌گیرد تا سرور با درخواست‌های دریافتی بیش از حد رو‌به‌رو نشود. به‌عنوان مثال اگر یک سایت فروش داشته باشید، زمانی که در حال فروش یک محصول با تخفیف ویژه هستید سایت شما با ترافیک بار زیادی مواجه می‌شود. در این موقعیت استفاده از یک متعادل‌کننده‌ی بارسخت‌افزارنرم‌افزار می‌تواند ضمن توزیع بار، عملکرد سایت شما را بهبود بخشد.
