Existen varios métodos de equilibrio de carga que distribuyen el tráfico de red entrante entre múltiples servidores o recursos para optimizar el rendimiento y garantizar una alta disponibilidad:
- Round Robin: en este método, las solicitudes se distribuyen secuencialmente entre un grupo de servidores en un orden circular. A cada servidor se le asigna un turno para manejar las solicitudes entrantes, lo que garantiza una distribución uniforme de la carga de trabajo a lo largo del tiempo.
- Menos conexiones: este método dirige las solicitudes entrantes al servidor con la menor cantidad de conexiones activas en el momento de la solicitud. Ayuda a equilibrar la carga enviando nuevas conexiones a servidores que actualmente están menos ocupados, optimizando así la utilización de recursos.
- Hash de IP: utilizando la dirección IP del cliente, este método calcula un valor hash y lo utiliza para determinar qué servidor debe manejar la solicitud. Las solicitudes de la misma dirección IP del cliente se dirigen constantemente al mismo servidor, lo que puede resultar beneficioso para mantener la persistencia de la sesión.
- Round Robin ponderado: a los servidores se les asignan diferentes pesos según su capacidad informática o capacidades de rendimiento. Los servidores con mayor ponderación reciben una proporción proporcionalmente mayor de solicitudes entrantes, lo que permite una asignación de recursos más eficiente en entornos de servidores heterogéneos.
- Menor tiempo de respuesta: este método dirige las solicitudes al servidor que actualmente tiene el tiempo de respuesta o latencia más corto. Ajusta dinámicamente la distribución del tráfico en función de métricas de rendimiento en tiempo real, con el objetivo de minimizar los tiempos de respuesta y mejorar la experiencia general del usuario.
Los métodos eficaces para implementar el equilibrio de carga dependen de casos de uso específicos y requisitos de infraestructura:
- Equilibradores de carga de hardware: dispositivos de hardware dedicados diseñados para distribuir eficientemente el tráfico entre servidores. A menudo incluyen funciones avanzadas como descarga SSL e inspección de la capa de aplicación, lo que ofrece alto rendimiento y escalabilidad.
- Balanceadores de carga de software: implementados como aplicaciones de software que se ejecutan en hardware de servidor estándar o máquinas virtuales. Los balanceadores de carga de software brindan flexibilidad y se pueden implementar en varios entornos, incluidas las implementaciones basadas en la nube.
- Balanceadores de carga en la nube: servicios proporcionados por proveedores de la nube que distribuyen automáticamente el tráfico entrante entre múltiples instancias o máquinas virtuales dentro del entorno de la nube. Ofrecen escalabilidad, escalamiento automático e integración con otros servicios en la nube.
- Equilibrio de carga de DNS: distribuye el tráfico según la resolución de DNS. Varias direcciones IP están asociadas con un único nombre de dominio y los servidores DNS rotan el orden de las direcciones IP devueltas en las respuestas DNS para equilibrar el tráfico entre múltiples servidores o puntos finales distribuidos geográficamente.
Las técnicas de equilibrio de carga en arquitecturas de microservicios se centran en gestionar el tráfico entre múltiples instancias o contenedores de microservicios:
- Equilibrio de carga del lado del cliente: cada instancia de cliente es responsable de seleccionar una instancia de microservicio para llamar en función de reglas predefinidas o métricas dinámicas. Los clientes pueden utilizar mecanismos de descubrimiento de servicios para localizar instancias disponibles y distribuir las solicitudes en consecuencia.
- Equilibrio de carga del lado del servidor: un componente de equilibrio de carga dedicado o un proxy de servicio intercepta las solicitudes entrantes y las distribuye a instancias de microservicio de backend en función de métricas de carga, comprobaciones de estado o reglas de enrutamiento predefinidas.
- Equilibrio de carga de malla de servicios: implementado dentro de una arquitectura de malla de servicios, donde los servidores proxy gestionan el tráfico entre microservicios. Las decisiones de equilibrio de carga a menudo se basan en el descubrimiento de servicios, las políticas de tráfico y las métricas de rendimiento en tiempo real recopiladas por la infraestructura de malla de servicios.
F5 Networks ofrece varios métodos de equilibrio de carga a través de sus soluciones de hardware y software:
- Round Robin: los balanceadores de carga F5 distribuyen el tráfico entre los servidores backend en un orden circular, asegurando que cada servidor reciba una proporción igual de solicitudes a lo largo del tiempo.
- Menos conexiones: los balanceadores de carga F5 dirigen las solicitudes entrantes al servidor con la menor cantidad de conexiones activas, optimizando la utilización de recursos y equilibrando la carga de trabajo dinámicamente.
- Round Robin ponderado: a los servidores en una configuración de equilibrio de carga F5 se les pueden asignar diferentes pesos según su capacidad informática o capacidades de rendimiento. Los servidores con mayor ponderación manejan más solicitudes proporcionalmente.
El método de equilibrio de carga predeterminado puede variar según el equilibrador de carga específico o la configuración de software que se utilice. En muchos casos, especialmente con configuraciones básicas o valores predeterminados, el método Round Robin se utiliza comúnmente como método predeterminado. Round Robin distribuye uniformemente las solicitudes entrantes entre todos los servidores o recursos disponibles de forma secuencial, lo que proporciona una forma sencilla pero eficaz de equilibrar la carga sin ajustes de configuración adicionales.