V neustále se zdokonalujícím prostředí síťové a serverové infrastruktury zároveň stále vzrůstají nároky na efektivitu a provozuschopnost, které hrají rozhodující úlohu v kvalitě poskytovaných služeb. Jak se digitální svět stává složitějším, musí s ním držet krok i mechanismy používané ke správě, distribuci a směrování síťového provozu. A zde hraje zásadní úlohu i způsob vyrovnávání zátěže jednotlivých segmentů sítě. Dva významné typy technik vyvažování zátěže, které byly vyvinuty za účelem optimalizace síťového provozu, jsou vyvažování zátěže při překladu síťových adres (Network Address Translation Load Balancing, dále NAT LB) a vyvažování zátěže poskytovatelů internetových služeb v rozsáhlé síti (Wide Area Network Internet Service Provider Load Balancing, dále jen WAN ISP LB). Přestože však i když slouží podobným koncepčním cílům, jsou určeny pro různé druhy síťového provozu a neměly by se zaměňovat. V této eseji se budu zabývat specifiky NAT LB i WAN ISP LB a zdůrazníme jejich jedinečné úlohy a funkce.
NAT Load Balancing (LB)
Pokud je k dispozici více serverů, které mohou splnit požadavky uživatelů, algoritmizace úkonů stanový, který server má konkrétní požadavek vyřídit. Směřování příchozího trafiku zabývá převážně řízením příchozího provozu a je možno ho definovat dle těchto základních parametrů:
1. Účel a mechanismus:
Funguje jako prostředník, který stojí mezi požadavky externích uživatelů a interní serverovou infrastrukturou.
Pomocí různých algoritmů rozděluje NAT LB příchozí provoz mezi více serverů, aby žádný z nich nebyl zahlcen.
2. Výhody:
Zálohováním či rozložením provozu mezi více serverů může v případě výpadku jednoho serveru být provoz přesměrován na zbývající funkční servery.
Pomocí optimalizace je zajištěno, že každý server sdílí spravedlivou část zátěže, a tím se zabrání tomu, aby se některý server stal úzkým místem.
Flexibilita provoze, s rostoucí poptávkou lze plynule přidávat další servery, aniž by došlo k narušení stávající infrastruktury.
3. Metody NAT Load Balancing:
- Round Robin Load Balancing
Jedná se o nejjednodušší metodu. Každý server dostane cyklicky požadavek podle modelu, kdo dřív přijde, ten dříve mele. První požadavek jde na první server, druhý na druhý atd.
- Spojení dle zatížení
Další požadavek dostane server s nejmenším počtem aktivních připojení.
- IP Hash
Na základě IP adresy jsou požadavky odesílány na server podle deterministického algoritmu.
Vyrovnávání zátěže poskytovatele sítě WAN
Na druhém konci spektra máme WAN ISP LB, který se zaměřuje na vyrovnávání odchozího provozu mezi více poskytovateli internetových služeb.
1. Účel a mechanismus:
Organizace se často spoléhají na více než jednoho poskytovatele internetových služeb, aby zajistily nepřetržité připojení k internetu.
Vyrovnává se odchozí provoz mezi více poskytovateli internetových služeb, zajišťuje efektivní využití každého připojení a zajišťuje převzetí služeb při selhání v případě výpadku jednoho z nich.
2. Výhody:
Zálohování, pokud dojde k výpadku jednoho poskytovatele připojení k internetu, vyvažovač zátěže zajistí, že odchozí provoz může být stále směrován přes ostatní funkční poskytovatele připojení k internetu.
Optimální využití, různí poskytovatelé internetových služeb mohou nabízet různou šířku pásma a náklady. WAN ISP LB pomáhá optimalizovat využití jednotlivých linek ISP na základě požadavků organizace.
Výkon: Vyvážením odchozího provozu může služba WAN ISP LB pomoci snížit latenci a zlepšit uživatelský komfort aplikací zaměřených na externí uživatele.
3. Metody:
- Vážený kruhový přenos: Provoz je rozdělován mezi poskytovatele internetových služeb na základě vah přiřazených jednotlivým poskytovatelům.
- Nejmenší latence: Odchozí provoz obdrží poskytovatel, který v daném okamžiku vykazuje nejmenší latenci.
- Na základě šířky pásma: Poskytovatelé jsou vybíráni na základě dostupné šířky pásma.
Slovo závěrem
Přestože jsou NAT LB a WAN ISP LB klíčové pro udržení rovnováhy a plynulosti síťového provozu, plní v ekosystému správy sítě odlišné role. Zatímco NAT LB zajišťuje rozumné rozdělení příchozího provozu mezi servery organizace, WAN ISP LB se zaměřuje na efektivní směrování odchozího provozu mezi různými poskytovateli internetového připojení. Pochopení tohoto jasného rozdílu je pro síťové inženýry a IT profesionály zcela nezbytné. Ve stále se vyvíjející digitální éře je vybavení správnými nástroji a znalostmi klíčem k zajištění nepřetržitého, efektivního a optimalizovaného provozu sítě.
Zdroje:
NAT LB
https://avinetworks.com/glossary/round-robin-load-balancing/
https://www.nginx.com/resources/glossary/round-robin-load-balancing/
https://support.huawei.com/enterprise/en/doc/EDOC1100086965
https://kb.vmware.com/s/article/2006129
WAN ISP LB
https://help.ui.com/hc/en-us/articles/205145990-EdgeRouter-WAN-Load-Balancing