Sunucular Arasında Yük Dengeleme

Yük dengeleme, gelen trafiği birden fazla sunucuya dağıtarak tek bir sunucunun aşırı yüklenmesini önler. Yoğun çalışan tek bir sunucunun yavaşlaması yerine, işi birkaç sunucu paylaşır; böylece performans ve güvenilirlik artar. Yük dengeleyici adı verilen bir cihaz veya hizmet, sunucuların önünde bulunur ve istekleri aralarında dağıtarak bir sunucu grubunun tek ve hızlı bir hizmet gibi görünmesini sağlar.

Yük dengeleme iki büyük fayda sağlar: ölçeklenebilirlik ve kullanılabilirlik. Dengeleyicinin arkasına daha fazla sunucu eklemek, büyümeyi karşılayacak kapasiteyi artırır. Bir sunucu arızalanırsa dengeleyici ona trafik göndermeyi durdurur ve kullanıcılar hizmet almaya devam eder. Böylece kırılgan tek bir sunucu, dayanıklı ve genişletilebilir bir sunucu havuzuna dönüşür.

Bir yük dengeleyici, istemci isteklerini tek bir ön uç sanal IP (VIP) adresinde alır ve her isteği arka uç sunuculardan birine iletir. İstemciler yalnızca VIP ile iletişim kurar ve arkasında kaç sunucu bulunduğunu bilmez. Dengeleyici, özel bir donanım cihazı veya yazılım olabilir. SPOF olmasını önlemek için kendisi de çoğu zaman yedekli olarak yapılandırılır.

Dengeleyiciler sunucu seçmek için algoritmalar kullanır. Sıralı dağıtım, sunucular arasında sırayla dolaşır. En az bağlantı yönteminde, etkin oturum sayısı en az olan sunucu seçilir. Ağırlıklı yöntemler, daha güçlü sunuculara öncelik verir. Doğru algoritmanın seçilmesi, trafiği sunucu kapasitesiyle eşleştirir ve havuzun dengeli ve verimli biçimde kullanılmasını sağlar.

Bir yük dengeleyici, yanıt verdiğini doğrulamak için her sunucuyu sürekli yoklayarak sağlık kontrolleri gerçekleştirir. Bir sunucu kontrolden geçemezse dengeleyici, sunucu düzelene kadar ona istek göndermez. Yük dengelemenin aynı zamanda yüksek kullanılabilirlik aracı olmasını sağlayan şey budur: arızalı sunucular otomatik olarak dağıtımdan çıkarılır ve kullanıcılar çalışmayan bir sunucuya yönlendirilmez.

Bazı uygulamalarda, örneğin bir sunucunun belleğinde tutulan alışveriş sepetini korumak için kullanıcının isteklerinin aynı sunucuya gitmeye devam etmesi gerekir. Oturum kalıcılığı (veya "yapışkan oturumlar"), bir istemciyi oturumu boyunca tek bir sunucuya bağlar. Bu özellik olmazsa sunucular arasında gidip gelen bir kullanıcı, işlem sırasında durumunu kaybedebilir.

Dengeleyiciler farklı katmanlarda çalışır. Katman 4 dengeleyici, dağıtımı IP ve TCP/UDP bağlantı noktasına göre yapar; hızlıdır ancak içeriğin farkında değildir. Katman 7 dengeleyici, HTTP URL'leri gibi uygulama verilerini okur ve akıllı yönlendirme yapılmasını sağlar; örneğin /images yolunu bir havuza, /api yolunu başka bir havuza gönderebilir. Katman 7 daha güçlüdür ancak istek başına daha fazla işlem yapar.

Yük dengeleyiciler çoğu zaman SSL/TLS yük boşaltma (sonlandırma) işlemi gerçekleştirir: istemciler için şifreleme işini üstlenir ve trafiğin şifresini çözerek arka uç sunucularının bunu yapmasını gereksiz kılar. Bu, sunucu CPU'sunu uygulama için serbest bırakır ve sertifika yönetimini dengeleyicide merkezileştirir. Kuruluşların web sunucularının önüne akıllı bir Katman 7 dengeleyici yerleştirmesinin yaygın nedenlerinden biri budur.

Tüm trafik tek bir yük dengeleyiciden geçerse bu dengeleyici tek hata noktası hâline gelir. Bu nedenle dengeleyiciler, aralarında yük devri olacak şekilde etkin-etkin veya etkin-pasif çiftler hâlinde dağıtılır. Kullanılabilirlik sağlayan aracın kendisi de yüksek kullanılabilirliğe sahip olmalıdır. Yedekli dengeleyici çifti, tüm ön ucu dayanıklı tutar.

Bulut sağlayıcıları, talebe göre otomatik olarak ölçeklenen yönetilen bir hizmet olarak yük dengeleme sunar. Otomatik ölçeklenen sunucu gruplarıyla birlikte bulut, yüke göre dengeleyicinin arkasına sunucu ekleyip çıkarabilir ve çalışan sunucular arasındaki trafiği dengeleyebilir. Bu esnek model, bulut uygulamalarının büyük ve değişken trafiği sorunsuz biçimde karşılayabilmesinin başlıca nedenlerinden biridir.

Yük dengeleme ve yedeklilik, performans ve yüksek kullanılabilirlik için birlikte çalışır. Yedeklilik, yedek kapasite ve bileşenler sağlar; yük dengeleme ise bu kapasiteyi etkin biçimde kullanır, işi dağıtır ve arızaların etrafından gerçek zamanlı olarak yönlendirme yapar. Birlikte, hizmetin yoğun yük altında hızlı kalmasını ve tek tek sunucular arızalandığında çalışmaya devam etmesini sağlarlar. Bu, dayanıklı tasarımın temel unsurlarındandır.

Yük dengeleme bilginizi sınayın.

Yük dengelemeyi öğrendiniz. Önemli noktalar:

• Ölçeklenebilirlik ve kullanılabilirlik için trafiği sunuculara dağıtır.
• İstemciler bir sanal IP adresine ulaşır; dengeleyici bir arka uç sunucusu seçer.
• Algoritmalar arasında sıralı dağıtım, en az bağlantı ve ağırlıklı dağıtım bulunur.
• Sağlık kontrolleri arızalı sunucuları çıkarır; kalıcılık oturumları aynı sunucuya bağlı tutar.
• Katman 4 ve Katman 7 farklıdır; dengeleyicilerin kendisi de yedekli hâle getirilir.