¿Qué es el balanceo de carga?
El balanceo de carga es el proceso de dispersar uniformemente el tráfico de red a través de múltiples servidores para evitar sobrecargarlos. Profesionales de servidores como gerentes de TI y administradores de redes utilizan el balanceo de carga en los servidores de la empresa para asegurar un flujo de trabajo fluido y monitorear qué servidores se utilizan y con qué frecuencia.
El balanceo de carga en redes no se limita solo a los servidores de la empresa. Las herramientas de balanceo de carga ayudan a los sitios web populares a distribuir el tráfico entrante para asegurar un funcionamiento adecuado.
Negligir esto causa tiempo de inactividad en el sitio web, y cuanto más tiempo esté un sitio web fuera de servicio, más visitantes se alejan. Si el sitio web tiene como objetivo realizar ventas, se pierden clientes simplemente porque la red no está equilibrada adecuadamente para soportar el tráfico.
Las empresas utilizan software de balanceo de carga para automatizar cómo se distribuyen los recursos y el tráfico entre sitios web, aplicaciones y servidores. Estas soluciones permiten a las empresas monitorear el tráfico de red, distribuir recursos según sea necesario, ajustar cargas de trabajo para compensar el tráfico y utilizar servicios de respaldo en caso de fallas o tiempo de inactividad del servidor.
Tipos de balanceo de carga
Existen siete tipos de balanceadores de carga. Todos son útiles para dispersar el tráfico de manera efectiva, y las empresas pueden combinar diferentes tipos según sus necesidades.
- Un balanceador de carga de red (NLB) es el balanceador de carga más común y conocido que simplemente se enfoca en distribuir el tráfico de red de manera uniforme entre un grupo de servidores.
- Un balanceador de carga de aplicaciones (ALB) distribuye el tráfico de red basado en variables existentes. Utiliza la automatización para tomar decisiones de balanceo de carga con conciencia de los elementos de contenido.
- Un balanceador de carga de servidor global (GSLB) ayuda a distribuir el tráfico entre servidores globales. Esto mejora el rendimiento al depender de servidores que están geográficamente más cerca.
- Un dispositivo de balanceo de carga de hardware (HLD) es un dispositivo físico, en las instalaciones, que distribuye el tráfico de red.
- Un balanceador de carga de software (SLB) utiliza una instalación de software virtual para equilibrar el tráfico de red. Estos pueden ser vendidos comercialmente o aplicados a través de un sistema de código abierto.
- Un balanceador de carga virtual (VLB) combina los dos balanceadores de carga anteriores al ejecutar aplicaciones de hardware en una máquina virtual.
- Un balanceador de carga de puerta de enlace (GLB) se enfoca en elementos de seguridad al gestionar cortafuegos y sistemas de prevención de intrusiones. Equilibra la carga creando un punto de entrada y salida para distribuir el tráfico.
Algoritmos de balanceo de carga
Existen dos tipos significativos de algoritmos de balanceo de carga: estáticos y dinámicos. No hay un algoritmo o método correcto o incorrecto para el balanceo de carga de servidores. Simplemente existe la mejor manera de abordarlo dependiendo de las necesidades y capacidades de una empresa y su sistema de servidores.
Algoritmo de balanceo de carga estático
En el balanceo de carga estático, el tráfico se distribuye a través de diferentes servidores sin tener en cuenta el estado de esos servidores durante el proceso. Cómo se distribuye el tráfico se determina por lo que se sabe sobre el sistema de servidores en su conjunto.
Es un algoritmo más sencillo de implementar y mantener, aunque puede no considerarse tan detallado en sus métodos de balanceo.
Existen seis tipos diferentes de algoritmos de balanceo de carga estático:
- Round-robin rota cómo se distribuye el tráfico a los servidores.
- Round-robin ponderado rota la distribución del tráfico teniendo en cuenta características específicas.
- Hash de IP de origen convierte las fuentes de tráfico y direcciones IP en un hash asignado a un servidor en particular.
- Estático aleatorio distribuye el tráfico aleatoriamente entre los servidores.
- Gestor central dispersa el tráfico utilizando un nodo central que elige el procesador con el menor tráfico actual.
- Umbral asigna el tráfico entrante a los servidores más nuevos disponibles.
Algoritmo de balanceo de carga dinámico
Con el balanceo de carga dinámico, se considera el estado actual de los servidores a medida que se distribuye el tráfico. Este método ayuda a que el tráfico se mueva de manera más eficiente al proporcionar un curso de acción más robusto con más información para respaldar la forma en que se equilibra.
A diferencia del algoritmo estático, el dinámico no es tan sencillo de implementar y puede requerir mucho tiempo y esfuerzo para diseñar e instalar.
Existen cuatro tipos diferentes de algoritmos de balanceo de carga dinámico:
- Conexión mínima identifica qué servidores tienen actualmente menos conexiones y distribuye el tráfico a esos según sea necesario.
- Conexión mínima ponderada permite a los usuarios asignar pesos a diferentes servidores. Esto determina cuántas conexiones puede manejar un servidor y, por lo tanto, cómo se equilibran.
- Tiempo de respuesta ponderado determina la velocidad del tiempo de respuesta de un servidor. Los usuarios pueden optar por ponderar estos servidores a una tasa donde puedan manejar más conexiones porque responden más rápido que otros.
- Basado en recursos (adaptativo) se basa en los recursos disponibles dentro de un servidor en un momento específico. Por lo general, se instala un programa informático en el sistema para rastrear esta información. La carga de la red se equilibra dependiendo de qué servidor está más preparado para manejar el tráfico entrante.
Beneficios del balanceo de carga
Existen muchas ventajas al implementar una técnica de balanceo de carga en un sistema de servidores existente. Una vez que las empresas eligen el algoritmo o método correcto para su entorno, pueden cosechar los beneficios.
- Mejora del rendimiento. Cuanto más equilibrado esté el tráfico de red, menor es la probabilidad de crear cuellos de botella por servidores existentes sobrecargados. Cuando el balanceo de carga se realiza correctamente, el rendimiento óptimo es un hecho.
- Fiabilidad garantizada. El objetivo principal del balanceo de carga es asegurar que el tiempo de inactividad del servidor sea mínimo y medir el objetivo de tiempo de recuperación (RTO). Cuando hay un plan de respaldo para el plan de respaldo, es mucho menos probable que ocurran problemas.
- Experiencia de usuario mejorada. Cuando las empresas invierten en la fiabilidad de sus servidores, los usuarios tienen una experiencia más fluida y placentera.
- Aumento de la flexibilidad. Puede ser común que las empresas deseen cambiar elementos de su sistema de redes sin interrumpir los servicios. Crear un sistema de balanceo de carga sólido puede permitir que servidores específicos se apaguen para mantenimiento mientras los otros asumen la carga y mantienen las operaciones funcionando sin problemas.
- Capas de seguridad adicionales. Las empresas deben pensar en sus servidores como sus escudos. Cuantos más haya, más difícil será penetrarlos. El balanceo de carga esencialmente crea un ejército de servidores fuertes y capaces para detener ataques a tiempo para que se implementen medidas de seguridad para detenerlos.
- Tiempos de inactividad predecibles. Ciertos métodos de balanceo de carga pueden ayudar a las empresas a predecir instancias de inactividad o errores con anticipación. Las empresas pueden usar esta información para abordar esos problemas y equilibrar el tráfico según sea necesario antes de que el problema se convierta en una emergencia.
Mejores prácticas de balanceo de carga
Hay algunos consejos y trucos que las empresas deben tener en cuenta al decidir implementar el balanceo de carga y al mantener y gestionar el proceso.
- Determinar necesidades a largo plazo. Los beneficios del balanceo de carga pueden tardar en materializarse. Para elegir el método de balanceo correcto para un negocio específico, es importante identificar las necesidades de red a largo plazo. Esto también ayudará a evitar tener que cambiar las cosas más adelante.
- Predecir la carga potencial. No siempre es fácil, pero las empresas deben intentar predecir cuánto tráfico de red esperan incurrir. Esta suposición educada les ayuda a elegir un algoritmo que pueda equilibrar su tráfico de manera efectiva.
- Crear un presupuesto. Ya sea que una empresa elija un método de balanceo de carga basado en software o hardware, necesitarán tomar algunas decisiones de compra. El seguimiento del presupuesto para el proyecto debe organizarse con anticipación para prepararse para esos costos.
- Tener en cuenta el mantenimiento. El balanceo de carga no termina una vez que se han implementado los procesos. Cada tipo de balanceo de carga requiere un mantenimiento y gestión consistentes. Las empresas deben tener esto en cuenta al presupuestar y asignar la carga de trabajo para que los materiales de balanceo de carga se mantengan.
Balanceo de carga de hardware vs. balanceo de carga de software
Como se mencionó anteriormente, el balanceo de carga de hardware y el balanceo de carga de software son opciones sólidas para construir un sistema de balanceo de carga. Sin embargo, difieren en lo que pueden ofrecer a una empresa.
El balanceo de carga de hardware utiliza un balanceador de carga físico que se mantiene en el sitio. Actúa como intermediario entre el tráfico entrante y los servidores de la empresa.
Por lo general, las empresas implementarán reglas personalizadas en el hardware para optimizar la distribución del tráfico. Debido a que los balanceadores de carga de hardware son de naturaleza física, requieren mucha atención para su implementación y mantenimiento. Algunas empresas pueden tener problemas con los dispositivos de balanceo de carga de hardware a medida que intentan escalar y hacer crecer su base de servidores.
El balanceo de carga de software utiliza un balanceador de carga digital que vive en un entorno virtual. Estas piezas de software pueden instalarse directamente en servidores existentes o ser subcontratadas.
Como cualquier otro balanceador de carga, tiene como objetivo distribuir el tráfico de red. Debido a que los balanceadores de carga de software funcionan digitalmente, pueden expandirse para mejorar la escalabilidad según sea necesario. Algunas empresas pueden tener problemas con lo costoso que puede ser construir y gestionar el software.
Alexandra Vazquez
Alexandra Vazquez is a Senior Content Marketing Specialist at G2. She received her Business Administration degree from Florida International University and is a published playwright. Alexandra's expertise lies in copywriting for the G2 Tea newsletter, interviewing experts in the Industry Insights blog and video series, and leading our internal thought leadership blog series, G2 Voices. In her spare time, she enjoys collecting board games, playing karaoke, and watching trashy reality TV.
