DAS_2024_1/mochalov_danila_lab_7/readme.md

4.1 KiB
Raw Blame History

Балансировка нагрузки в распределенных системах

Введение

Балансировка нагрузки является критически важной частью построения отказоустойчивых распределенных систем. Она позволяет эффективно распределять входящий трафик между несколькими серверами или другими ресурсами, предотвращая перегрузку и обеспечивая бесперебойную работу приложения.

Алгоритмы балансировки нагрузки

Для распределения запросов между серверами используются различные алгоритмы:

  • Round Robin: Простейший алгоритм, распределяющий запросы последовательно по всем доступным серверам.
  • Weighted Round Robin: Учитывает производительность каждого сервера, назначая им веса и распределяя запросы пропорционально этим весам.
  • Least Connections: Направляет запрос на сервер с наименьшим количеством активных соединений, динамически адаптируясь к текущей нагрузке.

Технологии балансировки нагрузки

Существует несколько технологий, которые помогают реализовать балансировку нагрузки:

  • Nginx: Веб-сервер и реверс-прокси, широко используемый для балансировки нагрузки на HTTP и TCP уровнях. Обладает высокой производительностью.
  • Kubernetes Ingress: Компонент Kubernetes, управляющий внешним доступом к сервисам внутри кластера и обеспечивающий балансировку нагрузки между ними.

Балансировка нагрузки на базах данных

Балансировка нагрузки на базах данных представляет собой более сложную задачу и использует следующие подходы:

  • Репликация: Создание нескольких синхронизированных копий базы данных, позволяющее распределять запросы между ними и снижать нагрузку на каждый отдельный сервер.
  • Шардинг: Разделение данных на части и их размещение на разных серверах. Эффективно для работы с очень большими объемами данных.

СУБД, такие как PostgreSQL и MongoDB, поддерживают как репликацию, так и шардинг.

Реверс-прокси и балансировка нагрузки

Реверс-прокси выступает в качестве единой точки входа для всех запросов, скрывая от клиентов внутреннюю структуру системы и упрощая взаимодействие с ней. Реверс-прокси (Nginx например) может выполнять балансировку нагрузки, выбирая сервер для каждого запроса.

Заключение

Балансировка нагрузки — необходимый компонент распределенных систем, обеспечивающий отказоустойчивость. Выбор алгоритмов и технологий балансировки нагрузки зависит от конкретных требований проекта и характеристик системы.