웹 애플리케이션 및 분산 시스템의 세계에서 로드 밸런서는 최적의 성능, 고가용성 및 확장성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 포괄적인 가이드에서는 로드 밸런서의 복잡성을 자세히 살펴보고 로드 밸런서의 목적, 유형, 구성 및 모범 사례를 살펴봅니다. 기본 사항을 이해하려는 초보자이든 시스템 아키텍처 최적화를 목표로 하는 숙련된 개발자이든 이 문서는 로드 밸런싱의 세계에 대한 귀중한 통찰력을 제공할 것입니다.
로드 밸런서란 무엇입니까?
로드 밸런서는 네트워크 또는 애플리케이션 트래픽을 여러 서버에 분산시키는 장치 또는 소프트웨어입니다. 로드 밸런서는 요청을 균등하게 분산함으로써 단일 서버가 압도당하지 않도록 하여 애플리케이션의 안정성과 성능을 향상시킵니다.
목적과 기능
로드 밸런서는 애플리케이션의 교통 경찰 역할을 하는 시스템 아키텍처의 중요한 구성 요소입니다. 주요 목적은 들어오는 네트워크 트래픽을 여러 서버에 분산하여 단일 서버가 너무 많은 수요를 감당하지 못하도록 하는 것입니다. 로드 밸런서는 워크로드를 분산함으로써 다음을 수행하는 데 도움이 됩니다.
- 애플리케이션 응답성 향상
- 가용성 및 안정성 향상
- 서버 과부하 방지
- 애플리케이션 확장 촉진
로드 밸런서가 트래픽을 분산하는 방법
로드 밸런서는 다양한 알고리즘을 사용하여 들어오는 요청을 분산하는 방법을 결정합니다. 몇 가지 일반적인 방법은 다음과 같습니다.
- 라운드 로빈: 요청은 차례로 각 서버에 순차적으로 배포됩니다.
- 최소 연결: 활성 연결이 가장 적은 서버로 트래픽이 전송됩니다.
- IP 해시: 클라이언트의 IP 주소는 요청을 수신하는 서버를 결정하는 데 사용되며 클라이언트가 항상 동일한 서버에 연결되도록 보장합니다.
- 가중 라운드 로빈: 서버에는 성능에 따라 서로 다른 가중치가 할당되어 요청 분산에 영향을 미칩니다.
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기본 구성
로드 밸런싱을 위한 인기 오픈 소스 소프트웨어인 Nginx를 사용하여 간단한 로드 밸런서를 설정해 보겠습니다.
Nginx 설치:
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Nginx를 로드 밸런서로 구성:
다음을 포함하도록 nginx.conf 파일을 편집하세요.
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로드 밸런서를 테스트합니다.
- Nginx 시작: sudo 서비스 nginx start
- 로드 밸런서의 IP 주소로 요청을 보냅니다. server1.example.com, server2.example.com 및 server3.example.com에 걸쳐 요청이 분산되는 것을 볼 수 있습니다.
구성 프로세스
- 로드 밸런서 선택: 필요에 따라 하드웨어 장치 또는 소프트웨어 솔루션을 선택하세요.
- 백엔드 서버 정의: 트래픽을 수신할 서버 풀을 지정합니다.
- 수신 포트 구성: 로드 밸런서가 들어오는 트래픽을 수신할 포트를 설정합니다.
- 라우팅 규칙 설정: 백엔드 서버에 트래픽을 분배하는 방법을 정의하세요.
- 상태 점검 구성: 백엔드 서버가 작동하는지 확인하는 점검을 구현합니다.
필수 구성 설정
- 로드 밸런싱 알고리즘: 트래픽 분산 방법을 선택합니다(예: 라운드 로빈, 최소 연결).
- 세션 지속성: 특정 서버에서 사용자 세션을 유지할지 여부와 방법을 결정합니다.
- SSL/TLS 설정: 로드 밸런서에서 SSL을 종료하는 경우 암호화 설정을 구성합니다.
- 로깅 및 모니터링: 성능을 추적하고 문제를 해결하려면 로깅을 설정하세요.
서버 상태 점검
- 주기적인 프로브: 로드 밸런서는 정기적으로 백엔드 서버에 요청을 보냅니다.
- 응답 평가: 서버가 건강한지 확인하기 위해 응답을 평가합니다.
- 사용자 정의 가능한 검사: 상태 검사는 핑처럼 간단할 수도 있고 특정 페이지를 요청하고 콘텐츠를 평가하는 것처럼 복잡할 수도 있습니다.
실패한 상태 확인 처리
서버가 상태 확인에 실패하는 경우:
- 负载均衡器将其从活动服务器池中删除。
- 流量被重定向到健康的服务器。
- 负载均衡器继续检查失败的服务器，并在再次通过健康检查时将其重新引入池中。
会话保持
会话持久化，也称为粘性会话，确保客户端的请求始终路由到同一个后端服务器。
何时使用会话持久性
- 有状态应用程序：当您的应用程序在服务器上维护状态时。
- 购物车：确保用户的购物车在会话期间保持一致。
- 渐进式工作流程：适用于需要维护状态的多步骤流程。
何时避免会话持续
- 无状态应用程序：当您的应用程序不依赖服务器端状态时。
- 高度动态内容：适用于任何服务器都可以同样良好地处理任何请求的应用程序。
- 当扩展是优先事项时：粘性会话会使扩展和服务器维护变得复杂。
SSL/TLS 终止
SSL/TLS 终止是在负载均衡器上解密加密流量，然后将其传递到后端服务器的过程。
SSL/TLS 终止的重要性
- 减少服务器负载：从应用程序服务器卸载计算量大的加密/解密任务。
- 集中式 SSL 管理：通过将证书管理集中在负载均衡器上来简化证书管理。
- 增强的安全性：允许负载均衡器检查和过滤 HTTPS 流量。
配置 SSL/TLS 终止
- 在负载均衡器上安装 SSL 证书。
- 配置负载均衡器以侦听 HTTPS 端口（通常为 443）。
- 设置后端通信，可以加密或不加密，具体取决于您的安全要求。
常见问题和故障排除
- 负载分布不均匀：某些服务器接收的流量比其他服务器不成比例。
- 会话持久性问题：用户丢失会话数据或被路由到不正确的服务器。
- SSL 证书问题：过期或配置错误的证书导致连接问题。
- 健康检查失败：过于激进或配置不当的健康检查将健康服务器标记为关闭。
- 性能瓶颈：负载均衡器本身在高流量下成为瓶颈。
故障排除技巧
- 日志分析：检查负载均衡器和服务器日志以识别模式或异常。
- 监控工具：使用全面的监控解决方案来跟踪性能指标并识别问题。
- 测试：定期执行负载测试，以确保您的设置可以处理预期的流量。
- 配置审核：定期审核和优化负载均衡器设置。
- 网络分析：使用 tcpdump 或 Wireshark 等工具来分析网络流量是否存在问题。
结论
负载均衡器是现代系统架构中不可或缺的工具，为可扩展、可靠和高性能的应用程序提供了基础。通过有效分配流量、促进扩展和提高容错能力，负载均衡器在确保最佳用户体验方面发挥着至关重要的作用。
当您在基础设施中实施和管理负载均衡器时，请记住，成功的关键在于了解应用程序的特定需求、选择正确的负载均衡器类型以及持续监控和优化您的设置。有了从本指南中获得的知识，您就可以在系统架构中有效地利用负载均衡器。
以上是什么是负载均衡器以及它如何分配传入请求？的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！
