Balanceamento de carga ou load balance é uma técnica utilizada para manter a estabilidade de um servidor quando o tráfego ou o volume de dados é muito grande. O ponto principal é otimizar o tráfego de informações e garantir o funcionamento de um sistema para o usuário, estabilizando a navegação.
Você já deve ter se deparado com a situação de um site cair ou sair do ar quando muitas pessoas estão acessando ao mesmo tempo. Essa situação é bastante comum em sites com promoções relâmpago, vendas de ingressos de shows ou inscrições com vagas limitadas.
O load balance tenta evitar que essa sobrecarga aconteça e melhora o desempenho do sistema. A ideia é distribuir as milhares de solicitações e dados dos usuários entre os diferentes servidores. Isso faz parte da gestão de infraestrutura de uma aplicação.
Muitas vezes o load balance não impede completamente que surjam problemas técnicos por conta da sobrecarga. Mas o que ele faz é não permitir que estas instabilidades cheguem até o usuário e prejudiquem sua experiência de navegação. Dessa forma, é possível fazer os ajustes necessários no sistema sem que os usuários percebam.
Técnicas de load balance
O load balance pode ser feito em aplicações de software, hardware ou para sistemas que utilizem os dois. Existem duas técnicas mais utilizadas no mercado de TI para fazer a distribuição das requisições:
- Master/Slave: esta é uma técnica que aciona um servidor intermediário (Slave) ou mais de um, quando o principal (Master) apresenta um problema ou deixa de operar. Cada servidor possui um centro de processamento de dados (data center), o que oferece mais estabilidade;
- Round Robin: neste modelo, as requisições são distribuídas de maneira uniforme entre os servidores disponíveis, que são todos considerados masters. Dessa forma, se um deles apresenta problemas no processamento, outro já em funcionamento é acionado e passa a receber as requisições que iriam para o anterior.
Cada caso de distribuição dessas solicitações e dados necessita de uma infraestrutura diferente. Eles são escolhidos de acordo com o desempenho que se espera do sistema, pois ele pode se comportar de modo diferente em cada um deles.
Protocolos de roteamento de rede
O load balance pode ser ativado automaticamente através de programação quando o servidor falhar. Mas também pode ser configurado manualmente, de acordo com a necessidade do gestor de rede. Para isso existem protocolos de ranqueamento de rede que determinam como o roteador deverá se comportar.
Sendo assim, a ação do roteador será definir o caminho que os dados e requisições deverão percorrer entre os servidores e destes até chegar aos usuários. Os dispositivos são habilitados a escolher entre os caminhos disponíveis para fazer o tráfego de dados.
Alguns protocolos de roteamento de rede são mais comuns. Conheça-os:
- RIP: O Routing Information Protocol é utilizado para redes de até 15 saltos, consideradas de tamanho moderado. Com base em algoritmo de vetor distância, ele envia informações para os servidores vizinhos;
- RIPv2: versão um pouco mais sofisticada que o RIP, lançada alguns anos depois com propriedades como Convergência Rápida e outras melhorias;
- EIGRP: o Enhanced Interior Gateway Routing Protocol é considerado um híbrido, pois possui propriedades de roteamento tipos Distance Vector e Link State.
- IGRP: o Interior Gateway Routing Protocol permite que vários gateways da rede realizem o roteamento dos dados;
- OSPF: o Open Shortest Path First é um tipo de roteamento dinâmico pois encontra o melhor caminho possível para o tráfego de informações.
Vantagens do load balance
A principal vantagem do load balance é a estabilidade do tráfego e da navegação. Porém, existem outros benefícios que a adoção dessa técnica pode trazer:
Eficiência
A carga de trabalho e de circulação de informações entre os servidores é distribuída de maneira eficiente. Esta é uma das principais características do load balance e que o faz ser tão demandado nas empresas que utilizam tecnologia da informação para operações do dia a dia.
Agilidade
A agilidade na troca de servidor em caso de queda é um grande benefício. Pois desta forma o seu sistema não permanece inoperante e isto não impede que as operações sejam executadas. Além disso, a capacidade de realizar o tráfego de maneira rápida entre os servidores também é fundamental para o bom desempenho de uma aplicação.
Escalabilidade
O load balance é justamente a técnica que permite que um sistema, site ou aplicação continue em funcionamento mesmo com o aumento do tráfego de dados. Isso porque ele traz estabilidade Assim, a operação se torna escalável.
Flexibilidade
A flexibilidade é uma consequência da escalabilidade. Porém, para contar com estas duas características importantes do load balance, é necessário investir em equipamentos voltados para aumentar a capacidade de tráfego de dados do gestor.
Redundância
A possibilidade de queda de servidor por conta do tráfego carregado torna necessária a duplicação de links ou servidores para acesso ao sistema. O que o load balance faz é acionar o servidor reserva de maneira automática caso um deles fique fora do ar.
Esta duplicação, chamada redundância, é uma vantagem, pois seu sistema não corre o risco de permanecer fora do ar.
Como implementar o balanceamento de carga
O primeiro passo para implementar o load balance nos seus sistemas, é compreender que existem possibilidades de fazer isto por meio de software ou hardware.
A implementação através de software é mais flexível, pois se adapta ao hardware que você possui. Por isso é a mais utilizada. Esta operação não depende de nova estrutura, utilizando a rede da própria empresa e até mesmo nuvens para direcionar o tráfego.
Já a implementação com o uso de hardware precisa da integração de novas ferramentas à infraestrutura disponível. Elas serão instaladas entre os servidores e a rede utilizada pelos usuários.
Após entender o perfil de infraestrutura necessário para implantar o load balance, siga os seguintes passos:
- Escolher entre software ou hardware para o que mais se adapta à sua necessidade;
- Garantir o tráfego uniforme através de tecnologias de failover automáticas, ou seja, que possuam tolerância a falhas;
- Monitorar os servidores para verificar seu desempenho;
- Direcionar as requisições dos usuários para servidores localizados mais próximos a ele geograficamente.
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