8 Loại cân bằng tải (Load Balancing) mà bạn nên biết
Nếu bạn đang tìm hiểu về thế giới cơ sở hạ tầng web, có lẽ bạn đã nghe về cân bằng tải. Nó giống như cảnh sát giao thông của Internet, đảm bảo tất cả các yêu cầu dữ liệu đến đúng nơi mà không gây ra tình trạng tắc nghẽn.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ phân tích một số kỹ thuật cân bằng tải phổ biến và hướng dẫn bạn cách thiết lập chúng bằng NGINX. Chia sẻ chiến lược cân bằng tải yêu thích của bạn trong phần bình luận và cho tôi biết cách nó giúp giải quyết vấn đề của bạn như thế nào nhé.
1. Round Robin
Khi nào nên sử dụng: Hoàn hảo để phân bổ các yêu cầu đồng đều khi tất cả các máy chủ của bạn đều khá giống nhau.
Nội dung: Hãy nghĩ về việc này như việc luân phiên. Mỗi máy chủ nhận được một yêu cầu theo thứ tự, cái này sau cái kia. Nó đơn giản và hoạt động tốt khi tất cả các máy chủ của bạn có khả năng như nhau.
Nhược điểm: Không tính đến sự khác biệt về tải hoặc dung lượng máy chủ, điều này có thể dẫn đến hiệu suất không đồng đều nếu các máy chủ có công suất khác nhau.
Cách thiết lập trong NGINX:
upstream backend {
server server1.example.com;
server server2.example.com;
server server3.example.com;
}
2. Least Connection
Thời điểm sử dụng: Phù hợp khi một số máy chủ bận hơn những máy chủ khác.
Nội dung: Cái này gửi lưu lượng đến máy chủ có ít kết nối hoạt động nhất. Giống như việc chọn hàng ngắn nhất tại cửa hàng tạp hóa.
Nhược điểm: Có thể dẫn đến phân phối không đồng đều nếu một số máy chủ chậm hơn hoặc có ít dung lượng hơn vì chúng vẫn có thể có nhiều kết nối hơn.
Cách thiết lập trong NGINX:
upstream backend {
least_conn;
server server1.example.com;
server server2.example.com;
server server3.example.com;
}
3. Weighted Round Robin
Khi nào nên sử dụng: Tiện lợi khi máy chủ của bạn có nhiều điểm mạnh khác nhau.
Nội dung: Tương tự như Round Robin, nhưng bạn có thể cung cấp cho một số máy chủ nhiều "lượt" hơn dựa trên sức chứa của chúng.
Nhược điểm: Cần cấu hình và điều chỉnh trọng số thủ công, có thể phức tạp và cần điều chỉnh thường xuyên khi tải máy chủ thay đổi.
Cách thiết lập trong NGINX:
upstream backend {
server server1.example.com weight=3;
server server2.example.com weight=1;
server server3.example.com weight=2;
}
4. Weighted Least Connection
Thời điểm sử dụng: Tốt nhất cho các môi trường hỗn hợp có nhiều tải và khả năng máy chủ khác nhau.
Nội dung: Kết hợp những ưu điểm của cả hai phương pháp—Kết nối ít nhất và Vòng tròn có trọng số.
Nhược điểm: Giống như Weighted Round Robin, phương pháp này đòi hỏi phải cấu hình và theo dõi cẩn thận để đảm bảo trọng số được thiết lập chính xác.
Cách thiết lập trong NGINX:
upstream backend {
least_conn;
server server1.example.com weight=3;
server server2.example.com weight=1;
server server3.example.com weight=2;
}
5. IP Hash
Khi nào nên sử dụng: Hoàn hảo để giữ cho người dùng kết nối với cùng một máy chủ.
Nội dung: Sử dụng địa chỉ IP của khách hàng để quyết định sử dụng máy chủ nào, đảm bảo tính nhất quán.
Nhược điểm: Có thể dẫn đến phân phối không đồng đều nếu số lượng lớn người dùng chia sẻ cùng một dải IP và không xử lý được lỗi máy chủ một cách trơn tru.
Cách thiết lập trong NGINX:
upstream backend {
ip_hash;
server server1.example.com;
server server2.example.com;
server server3.example.com;
}
6. Least Response Time
Thời điểm sử dụng: Lý tưởng khi tốc độ là yếu tố quan trọng nhất.
Nội dung: Gửi yêu cầu đến máy chủ phản hồi nhanh nhất. NGINX không hỗ trợ chức năng này ngay lập tức, nhưng bạn có thể sử dụng một số tiện ích của bên thứ ba như Nginx Upstream Fair Module.
Nhược điểm: Yêu cầu giám sát bổ sung và các mô-đun của bên thứ ba, có thể làm tăng thêm độ phức tạp và khả năng xảy ra lỗi.
7. Random
Khi nào nên sử dụng: Thích hợp để thử nghiệm hoặc khi bạn chỉ muốn trộn lẫn mọi thứ.
Nội dung: Chọn ngẫu nhiên một máy chủ cho mỗi yêu cầu. Một lần nữa, bạn sẽ cần một mô-đun của bên thứ ba cho việc này như Mô-đun Nginx Random Load Balancer.
Nhược điểm: Có thể dẫn đến phân bổ tải không đồng đều và không phù hợp với môi trường sản xuất đòi hỏi hiệu suất cao.
8. Least Bandwidth
Khi nào nên sử dụng: Hữu ích khi băng thông được sử dụng ở khắp mọi nơi.
Nội dung: Chuyển hướng lưu lượng đến máy chủ bằng cách sử dụng ít băng thông nhất. Đối với mục đích này, bạn sẽ cần một số thiết lập tùy chỉnh như tập lệnh tùy chỉnh hoặc công cụ giám sát.
Nhược điểm: Cần phải thiết lập và giám sát tùy chỉnh, có thể phức tạp và tốn nhiều tài nguyên.
Các thủ thuật cân bằng tải thú vị khác
- Dựa trên vị trí địa lý: Điều hướng lưu lượng truy cập dựa trên vị trí của người dùng. Tuyệt vời để giảm độ trễ.
- Băm nhất quán: Giữ các yêu cầu đến cùng một máy chủ, ngay cả khi nhóm máy chủ thay đổi. Hoàn hảo cho các hệ thống lưu trữ đệm.
- Cân bằng tải tùy chỉnh: Tùy chỉnh theo nhu cầu của bạn bằng các tập lệnh tùy chỉnh hoặc tập lệnh Lua trong NGINX.
Kết luận
Việc lựa chọn chiến lược cân bằng tải phù hợp là hiểu rõ nhu cầu của ứng dụng. NGINX cực kỳ linh hoạt và có thể dễ dàng xử lý nhiều chiến lược này. Cho dù bạn đang sử dụng các phương pháp tích hợp hay các mô-đun của bên thứ ba, thì vẫn có một giải pháp dành cho bạn. Chỉ cần lưu ý đến những nhược điểm tiềm ẩn và lập kế hoạch phù hợp.
All rights reserved
