Qu'est-ce que l'équilibrage de charge ?
L'équilibrage de charge est le processus de répartition uniforme du trafic réseau sur plusieurs serveurs pour éviter de les surcharger. Les professionnels des serveurs, comme les responsables informatiques et les administrateurs réseau, utilisent l'équilibrage de charge sur les serveurs de l'entreprise pour assurer un flux de travail fluide et surveiller quels serveurs sont utilisés et à quelle fréquence.
L'équilibrage de charge dans le réseau ne concerne pas seulement les serveurs d'entreprise. Les outils d'équilibrage de charge aident les sites web populaires à distribuer le trafic entrant pour assurer un bon fonctionnement.
Ne pas le faire entraîne des temps d'arrêt du site web, et plus un site web est indisponible, plus les visiteurs sont dissuadés. Si le site web vise à réaliser des ventes, des clients sont perdus simplement parce que le réseau n'est pas équilibré de manière appropriée pour supporter le trafic.
Les entreprises utilisent des logiciels d'équilibrage de charge pour automatiser la répartition des ressources et du trafic entre les sites web, les applications et les serveurs. Ces solutions permettent aux entreprises de surveiller le trafic réseau, de répartir les ressources selon les besoins, d'ajuster les charges de travail pour compenser le trafic et d'utiliser des services de secours en cas de défaillance ou de temps d'arrêt du serveur.
Types d'équilibrage de charge
Il existe sept types de répartiteurs de charge. Tous sont utiles pour répartir le trafic efficacement, et les entreprises peuvent combiner différents types selon leurs besoins.
- Un répartiteur de charge réseau (NLB) est le répartiteur de charge le plus courant et le plus connu qui se concentre simplement sur la distribution uniforme du trafic réseau entre un groupe de serveurs.
- Un répartiteur de charge d'application (ALB) distribue le trafic réseau en fonction de variables existantes. Il utilise l'automatisation pour prendre des décisions d'équilibrage de charge avec une conscience des éléments de contenu.
- Un répartiteur de charge de serveur global (GSLB) aide à distribuer le trafic entre les serveurs mondiaux. Cela améliore les performances en s'appuyant sur des serveurs géographiquement plus proches.
- Un appareil de répartition de charge matériel (HLD) est un appareil physique sur site qui distribue le trafic réseau.
- Un répartiteur de charge logiciel (SLB) utilise une installation logicielle virtuelle pour équilibrer le trafic réseau. Ceux-ci peuvent être vendus commercialement ou appliqués via un système open-source.
- Un répartiteur de charge virtuel (VLB) combine les deux répartiteurs de charge précédents en exécutant des applications matérielles sur une machine virtuelle.
- Un répartiteur de charge de passerelle (GLB) se concentre sur les éléments de sécurité en gérant les pare-feu et les systèmes de prévention des intrusions. Il équilibre la charge en créant un point d'entrée et de sortie unique pour distribuer le trafic.
Algorithmes d'équilibrage de charge
Il existe deux types importants d'algorithmes d'équilibrage de charge : statique et dynamique. Il n'y a pas de bon ou de mauvais algorithme ou méthode pour équilibrer les serveurs. Il y a simplement la meilleure façon de l'aborder en fonction des besoins et des capacités d'une entreprise et de son système de serveurs.
Algorithme d'équilibrage de charge statique
Dans l'équilibrage de charge statique, le trafic est distribué sur différents serveurs sans tenir compte de l'état de ces serveurs pendant le processus. La façon dont le trafic est distribué est déterminée par ce qui est connu du système de serveurs dans son ensemble.
C'est un algorithme plus simple à mettre en œuvre et à maintenir, bien qu'il puisse ne pas être considéré comme aussi détaillé dans ses méthodes d'équilibrage.
Il existe six types différents d'algorithmes d'équilibrage de charge statique :
- Round-robin fait tourner la distribution du trafic vers les serveurs.
- Round-robin pondéré fait tourner la distribution du trafic en tenant compte de caractéristiques spécifiques.
- Hachage IP source convertit les sources de trafic et les adresses IP en un hachage attribué à un serveur particulier.
- Statique aléatoire distribue aléatoirement le trafic entre les serveurs.
- Gestionnaire central disperse le trafic en utilisant un nœud central qui choisit le processeur avec le moins de trafic actuel.
- Seuil assigne le trafic entrant aux serveurs les plus récents disponibles.
Algorithme d'équilibrage de charge dynamique
Avec l'équilibrage de charge dynamique, l'état actuel des serveurs est pris en compte lors de la distribution du trafic. Cette méthode aide le trafic à se déplacer plus efficacement en fournissant un plan d'action plus robuste avec plus d'informations pour soutenir la façon dont il équilibre.
Contrairement à l'algorithme statique, le dynamique n'est pas aussi simple à mettre en œuvre et peut prendre beaucoup de temps et d'efforts à concevoir et à installer.
Il existe quatre types différents d'algorithmes d'équilibrage de charge dynamique :
- Moins de connexions identifie quels serveurs ont actuellement le moins de connexions et distribue le trafic à ceux-ci selon les besoins.
- Moins de connexions pondérées permet aux utilisateurs d'attribuer des poids à différents serveurs. Cela détermine combien de connexions un serveur peut gérer et, par conséquent, comment elles sont équilibrées.
- Temps de réponse pondéré détermine la vitesse du temps de réponse d'un serveur. Les utilisateurs peuvent choisir de pondérer ces serveurs à un taux où ils peuvent gérer plus de connexions parce qu'ils répondent plus rapidement que d'autres.
- Basé sur les ressources (adaptatif) s'appuie sur les ressources disponibles dans un serveur à un moment donné. Habituellement, un programme informatique est installé sur le système pour suivre ces informations. La charge réseau est équilibrée en fonction du serveur le plus prêt à gérer le trafic entrant.
Avantages de l'équilibrage de charge
Il y a de nombreux avantages à mettre en œuvre une technique d'équilibrage de charge dans un système de serveurs existant. Une fois que les entreprises choisissent le bon algorithme ou la bonne méthode pour leur environnement, elles peuvent en récolter les bénéfices.
- Performance améliorée. Plus le trafic réseau est équilibré, moins il y a de chances de créer des goulots d'étranglement à partir de serveurs existants surchargés. Lorsque l'équilibrage de charge est bien fait, une performance optimale est garantie.
- Fiabilité garantie. L'objectif principal de l'équilibrage de charge est de garantir que le temps d'arrêt des serveurs est minimal et de mesurer l'objectif de temps de récupération (RTO). Lorsqu'il y a un plan de secours au plan de secours, les problèmes sont beaucoup moins susceptibles de se produire.
- Expérience utilisateur améliorée. Lorsque les entreprises investissent dans la fiabilité de leurs serveurs, les utilisateurs bénéficient d'une expérience plus fluide et agréable.
- Flexibilité accrue. Il peut être courant pour les entreprises de vouloir changer des éléments de leur système réseau sans perturber les services. Créer un système d'équilibrage de charge solide peut permettre à certains serveurs d'être arrêtés pour maintenance tandis que les autres prennent le relais et maintiennent les opérations en douceur.
- Couches de sécurité supplémentaires. Les entreprises devraient considérer leurs serveurs comme leurs boucliers. Plus il y en a, plus il est difficile de les percer. L'équilibrage de charge crée essentiellement une armée de serveurs solides et capables pour retarder les attaques le temps que des mesures de sécurité soient mises en place pour les arrêter.
- Temps d'arrêt prévisibles. Certaines méthodes d'équilibrage de charge peuvent en fait aider les entreprises à prévoir les instances de temps d'arrêt ou d'erreur à l'avance. Les entreprises peuvent utiliser ces informations pour résoudre ces problèmes et équilibrer le trafic selon les besoins avant que le problème ne devienne une urgence.
Meilleures pratiques d'équilibrage de charge
Il y a quelques conseils et astuces que les entreprises devraient garder à l'esprit lorsqu'elles décident de mettre en œuvre l'équilibrage de charge et lorsqu'elles maintiennent et gèrent le processus.
- Déterminer les besoins à long terme. Les avantages de l'équilibrage de charge peuvent prendre du temps à se concrétiser. Pour choisir la bonne méthode d'équilibrage pour une entreprise spécifique, il est important d'identifier les besoins réseau à long terme. Cela aidera également à éviter de devoir changer les choses plus tard.
- Prédire la charge potentielle. Ce n'est pas toujours facile, mais les entreprises devraient essayer de prédire combien de trafic réseau elles s'attendent à recevoir. Cette estimation éclairée les aide à choisir un algorithme qui peut équilibrer leur trafic efficacement.
- Créer un budget. Qu'une entreprise choisisse une méthode d'équilibrage de charge basée sur le logiciel ou le matériel, elle doit prendre des décisions d'achat. Le suivi du budget pour le projet doit être organisé à l'avance pour se préparer à ces coûts.
- Garder la maintenance à l'esprit. L'équilibrage de charge ne s'arrête pas une fois que les processus ont été mis en œuvre. Chaque type d'équilibrage de charge nécessite un entretien et une gestion constants. Les entreprises devraient garder cela à l'esprit lorsqu'elles budgétisent et allouent la charge de travail afin que les matériaux d'équilibrage de charge soient maintenus.
Équilibrage de charge matériel vs. équilibrage de charge logiciel
Comme mentionné précédemment, l'équilibrage de charge matériel et l'équilibrage de charge logiciel sont tous deux de bons choix pour construire un système d'équilibrage de charge. Cependant, ils diffèrent dans ce qu'ils peuvent offrir à une entreprise.
L'équilibrage de charge matériel utilise un répartiteur de charge physique qui est détenu sur site. Il agit comme l'intermédiaire entre le trafic entrant et les serveurs de l'entreprise.
Habituellement, les entreprises mettront en œuvre des règles personnalisées sur le matériel pour optimiser la distribution du trafic. Parce que les répartiteurs de charge matériels sont de nature physique, ils nécessitent beaucoup d'attention pour la mise en œuvre et la maintenance. Certaines entreprises peuvent avoir des problèmes avec les appareils d'équilibrage de charge matériels lorsqu'elles tentent de mettre à l'échelle et de développer leur base de serveurs.
L'équilibrage de charge logiciel utilise un répartiteur de charge numérique qui vit dans un environnement virtuel. Ces logiciels peuvent être installés directement sur des serveurs existants ou externalisés.
Comme tout autre répartiteur de charge, il vise à distribuer le trafic réseau. Parce que les répartiteurs de charge logiciels fonctionnent numériquement, ils peuvent s'étendre pour améliorer l'évolutivité selon les besoins. Certaines entreprises peuvent avoir des problèmes avec le coût élevé de la construction et de la gestion du logiciel.
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.
