ロードバランサ の履歴(No.5)

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• ロードバランサ へ行く。
  • 1 (2021-11-14 (日) 12:03:27)
  • 2 (2021-12-15 (水) 14:32:06)
  • 3 (2022-01-07 (金) 13:10:03)
  • 4 (2022-03-15 (火) 21:41:51)
  • 5 (2022-08-18 (木) 18:34:31)
  • 6 (2024-08-31 (土) 19:31:40)

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ロードバランサとは†

名称†

• 負荷分散装置

概要†

• SLB（Server Load Balancing）
• 一つのサービスを、複数のサーバで分担させる。
• スケールアウトによる冗長化で全体の性能向上を図る。

ロードバランシングの実現方法†

• ロードバランサを使う
• DNSラウンドロビンを使う

ロードバランサの実現方法†

• ハードウェア
• ソフトウァア

実装†

• グローバルIPアドレスが一つでよい。
• DNSサーバにWebサーバではなくロードバランサを登録する。
• ロードバランサがアクセスするWebサーバを振り分ける。
• ロードバランサが単一障害点にならないように、ロードバランサの冗長化を考慮する必要がある。
• ロードバランサがボトルネックになった場合は、ロードバランサのスケールアップが必要。

• VIP（バーチャルIPアドレス）
• VSG（バーチャルサーバグループ）、リアルサーバ、RIP（リアルIPアドレス）

ヘルスチェック機能†

• 正常に稼働しているサーバにのみアクセスする。
• 停止しているサーバを負荷分散する対象から外す
• 一定間隔でサーバの応答確認をする。

振り分ける方式†

ラウンドロビン方式（round robin）†

• あらかじめ決められた順番で振り分ける
• 決められた割合で割り振る方式は「荷重ラウンドロビン方式」

加重ラウンドロビン方式†

• サーバの処理能力に応じて振り分ける

セッション維持方式†

• セッション維持のため、クライアントのIPアドレスやCookieで、特定のサーバを選択。
• セッションパースシステム

ハッシュ†

• 接続元または接続先のIPアドレスのハッシュ値に応じて分散する。
• 接続元のIPアドレスを使う場合、同じクライアントからの接続は、同じリアルサーバに分散する

最速応答時間方式†

• 応答が最も早いリアルサーバを選択

最小負荷方式†

荷重ラウンドロビン†

• CPU負荷分散方式の場合、CPUの負荷が最も低いリアルサーバを選択

最小コネクション方式（least connections）†

• 接続しているコネクション数が最も少ないリアルサーバを選択

最小トラフィック方式†

• 一定時間での転送量が最も少ないリアルサーバを選択

種類†

• L4-NAT
• L4-DSR
• L7
• L4とL7を併用することができる。

L4ロードバランサ†

• 第1-4層（OSI参照モデル）

• TCP,UDP

• 始点IPアドレス、始点ポート番号
• 終点IPアドレス、終点ポート番号

L7ロードバランサ†

• 第1-7層（OSI参照モデル）
• 「リバースプロキシ」と呼ぶこともある。

• HTTP,SMTP

• URL
• Cookie（リアルサーバのIDを埋め込んで使う）
• User-Agentヘッダ

ページの連続性について†

ページに連続性がない場合†

• 振り分けるWebサーバは単純なWebサーバの負荷状態で判断する。

ページに連続性が必要な場合†

• 同じWebサーバに振り分けるようにする。
• 連続性があるかどうかの判断する方法

  １．フォームの情報に付加して、それを読み込む。
  ２．HTTPヘッダにcookieの情報（セッションID等）を付け、それを読み込む。

サービス、製品†

• HAProxy
• mod_proxy_balancer
• Nginx
• POUND
• Perlbal
• NetScaler -Citrix

L4ロードバランサ†

• KTCPVS
• UltraMoneky-L7
• Linux L7SW

メーカー†

• F5
• Citrix
• A10 Networks

LVS†

• Linux Virtual Server
  http://www.linuxvirtualserver.org/

• IPVS（IP Virtual Server）、L4ロードバランサに

NAT/DSR†

• NAT方式は、リクエストと同じロードバランサを経由して返す
• DSR方式は、ロードバランサを経由しないで返す
• Direct Server Return

NAT構成†

• ロードバランサが始点IPアドレスを書き換えない
• ロードバランサが始点MACアドレスを書き換える
• ロードバランサが宛先IPアドレスを書き換える
• ロードバランサが宛先MACアドレスを書き換える

DSR構成†

• ロードバランサが始点IPアドレスを書き換えない
• ロードバランサが始点MACアドレスを書き換える
• ロードバランサが宛先IPアドレスを書き換えない
• ロードバランサが宛先MACアドレスを書き換える

ロードバランサの冗長化†

• keepalived（死活監視）
• VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）
• フェイルオーバ
• マスタルータ、バックアップルータ
• アドバタイズメントメッセージ
• プリエンプティブモード

関連用語†

• ALB -Application Load Balancer
• ALGプロトコル
• ELB -Elastic Load Balancer
• DNSラウンドロビン
• GSLB -Global Server Load Balancing
• LVS(Linux Virtual Server)
• X-Forwarded-For
• 拡張性
• キャッシュサーバ
• 死活監視
• シャーディング
• スケールアウト
• 負荷分散
• 分散
• ヘルスチェック
• リバースプロキシ