Round Robin Load Balancing

Einführung in Load Balancing Funktionsweisen

Der Hauptzweck eines  Load Balancers besteht darin, Clientzugriffsanforderungen an Server, Anwendungen und Webdienste zu verteilen. Im Rahmen dieser Kernfunktion können zahlreiche Techniken und Algorithmen eingesetzt werden, um die Last über Serverfarmen und geografische Standorte innerhalb von Rechenzentren oder über mehrere Cloud-Anbieter hinweg auszugleichen. Die gewählte Methode hängt von der Art der zu erbringenden Dienste oder Anwendungen ab und nimmt an Komplexität und Konfigurationsgranularität zu, von einfachen Techniken wie Round Robin bis hin zu solchen, die tiefere Kenntnisse der Netzwerkschichten erfordern. Gegebenenfalls können Informationen über den Status der Server, den Status der auf diesen Servern laufenden Anwendungen, den Zustand der Netzwerkinfrastruktur, die die Server verbindet, und den Grad der Überlastung des Netzwerks bei der Entscheidungsfindung für den Lastausgleich eine Rolle spielen.

Die verschiedenen Techniken, die von einem Load Balancer verwendet werden können, werden im Folgenden beschrieben. Der Round-Robin-load balancing ist die grundlegende Methode. Andere Techniken bauen bei Bedarf auf dem Round-Robin-Fundament auf.

Round Robin

Dies ist die einfachste Methode eines Load Balancing Servers oder für die Bereitstellung einfacher Fehlertoleranz. Mehrere identische Server werden so konfiguriert, dass sie genau die gleichen Dienste oder Anwendungen bereitstellen. Alle sind so konfiguriert, dass sie denselben Internet-Domänennamen verwenden, aber jeder hat eine eigene IP-Adresse. Der Load Balancer verfügt über eine Liste aller eindeutigen IP-Adressen, die mit dem Internet-Domänennamen verbunden sind. Wenn Anfragen für Sitzungen auf den mit dem Internet-Domänennamen verbundenen Servern eingehen, werden sie nach dem Zufallsprinzip oder in rotierender Reihenfolge zugewiesen. So erhält beispielsweise die erste Anfrage die IP-Adresse von Server 1, die zweite Anfrage die IP-Adresse von Server 2 und so weiter, wobei die Anfragen wieder bei Server 1 beginnen, wenn allen Servern während eines Zyklus eine Zugriffsanfrage zugewiesen worden ist.

Gewichteter Round Robin

Der gewichtete Round Robin baut auf der Round Robin Load Balancing Methode auf. Beim gewichteten Round Robin wird jedem Server im Pool vom Netzwerkadministrator eine feste numerische Gewichtung zugewiesen. Dem effizientesten und leistungsfähigsten Server könnte ein Gewichtungswert von 100 zugewiesen werden. Einem Server mit halb so viel Verarbeitungskapazität könnte ein Gewichtungswert von 50 zugewiesen werden, und so weiter für jeden Server in der Farm. Servern mit einer höheren Gewichtung werden mehr Anfragen zugewiesen. Einem Server mit einer Gewichtung von 100 würden zum Beispiel doppelt so viele Anfragen zugewiesen wie einem Server mit einer Gewichtung von 50. Oder 4 mal so viele Anfragen wie ein Server mit einer Gewichtung von 25. Die Zuteilung von Anfragen erfolgt jedoch immer noch auf zyklischer Basis, wobei den Servern mit höherer Gewichtung in jedem Zyklus mehr Sitzungen zugewiesen werden.

Geringste Verbindung

Round Robin oder Weighted Round Robin berücksichtigen bei der Zuweisung von Anfragen die aktuelle Serverauslastung. Die Sitzungen werden dem nächsten Server auf der Liste zugewiesen, wobei die Gewichtung berücksichtigt wird. Die Least-Connection-Methode berücksichtigt die aktuelle Serverauslastung und weist die letzte Anfrage dem Server zu, der zu diesem Zeitpunkt die geringste Anzahl aktiver Sitzungen bedient.

Gewichtete kleinste Verbindung

Weighted Least Connection baut auf der Least Connection-Methode auf, aber wie bei Weighted Round Robin wird jedem Server ein numerischer Wert zugewiesen. Der Load Balancer verwendet diesen dann bei der Zuweisung von Sitzungen an Server. Wenn zwei Server die gleiche Anzahl aktiver Verbindungen haben, wird dem Server mit der höheren Gewichtung die neue Anfrage zugewiesen. Wenn die Server mit der geringsten Anzahl von Verbindungen alle die gleiche Gewichtung haben, wird der Gewichtungswert ignoriert.

Agentenbasiertes adaptives Load Balancing

Agent-Based Adaptive Load Balancing uses a smarter method for server load analysis. Each server in the farm has an agent that reports on its current load to the load balancer management software. Rather than just using a simple numerical count of the number of sessions each server is delivering, real-time load information is used to when deciding which server is best placed to handle a request. This method is used in conjunction with other techniques such as Weighted Round Robin and Weighted Least Connection.