موازنة الحمل المرنة في AWS

تُعد Elastic Load Balancing جوهر التطبيقات في AWS. تعرف على كل شيء عن ELB وأنواعه وميزاته في هذا المنشور.

في الوقت الحاضر ، تتطلب معظم المؤسسات إدارة وزيادة قابلية تطوير تطبيقاتها وتوافرها والتسامح مع الأخطاء. توفر AWS حلاً ممتازًا لهذا ، على سبيل المثال ، خدمة Elastic Load Balancing. تتكون هذه الخدمة من موازن تحميل يمكنه توزيع أحمال العمل عبر العديد من موارد الحوسبة مثل الخوادم الافتراضية.

تسمح لنا خدمات موازنة التحميل بتكوين فحوصات صحية لمراقبة صحة موارد الحوسبة. كما يسمح لنا بإلغاء تحميل أعمال التشفير وفك التشفير إلى موازن التحميل الخاص بك بحيث يمكن لموارد الحوسبة التركيز على عملها الرئيسي.

موازنة الحمل المرنة (ELB): نظرة عامة

ELB هي خدمة توزع تلقائيًا حركة المرور الواردة عبر مثيلات EC2 متعددة. يساعد هذا في تحقيق مستويات أعلى للتسامح مع الأخطاء في تطبيقاتك من خلال توفير سعة موازنة التحميل لتوزيع حركة مرور التطبيقات.

علاوة على ذلك ، يمكن لـ Elastic Load Balancing اكتشاف مثيلات EC2 غير الصحية ، وبمجرد اكتشاف أن مثيل EC2 غير صحي ، يتوقف ELB عن إرسال حركة المرور إليه حتى يصبح سليمًا مرة أخرى. يمكن للعملاء بسهولة تمكين Elastic Load Balancing داخل منطقة توافر واحدة أو متعددة للحصول على أداء تطبيق أكثر اتساقًا.

ميزات موازنة الحمل المرنة

حماية

يمكنك إدارة وإنشاء مجموعات أمان مرتبطة بـ Elastic Load Balancing في Amazon Virtual Private Cloud (VPC) لتوفير خيارات إضافية للشبكات والأمان لـ Application Load Balancer و Classic Load Balancer.

توافر عالية

يتوفر بشكل كبير موازن التحميل المرن. يمكنك توزيع حركة المرور الواردة إلى تطبيقك على مثيلات EC2 في منطقة توافر واحدة أو مناطق توافر متعددة.

إنتاجية عالية

تم تصميم Elastic Load Balancers للتعامل مع حركة المرور أثناء نموها ويمكنها تحميل وموازنة ملايين الطلبات / ثانية. يمكنه أيضًا التعامل مع الزيادات المفاجئة في حركة المرور.

فحوصات طبية

باستخدام Elastic Load Balancing ، يمكنك الحفاظ على صحة مثيلات EC2 الخاصة بك دون المخاطرة بإرسال حركة المرور إلى حالة غير صحية.

المراقبة التشغيلية والتسجيل

تقدم Amazon CloudWatch تقارير عن مقاييس Application و Classic Load Balancer ، مثل عدد الأخطاء وأنواع الأخطاء ووقت استجابة الطلبات وعدد الطلبات والمزيد.

حذف الحماية

يمكنك تمكين Delete Protection على Elastic Load Balancer لمنع حذفه عن طريق الخطأ.

مكونات موازين التحميل المرنة

مستمعون

يجب عليك تكوين مستمع واحد أو أكثر لموازن التحميل الخاص بك. إنها عملية تتحقق من طلبات الاتصال. يتم إعداده باستخدام بروتوكول ومنفذ للاتصالات الخاصة بالاتصالات الأمامية (العميل لتحميل الموازن) وبروتوكول للاتصالات الخلفية (موازن التحميل إلى مثيل النهاية الخلفية).

تشمل البروتوكولات المدعومة لموازنة الحمل المرنة ما يلي:

• HTTPS (HTTP آمن)
• TCP
• SSL (بروتوكول TCP الآمن)

موازن التحميل

يعمل موازن التحميل بمثابة "شرطي المرور" أمام الخوادم الخاصة بك ، حيث يقوم بتوزيع طلبات العميل عبر جميع الخوادم المجهزة للتعامل معها بطريقة تزيد من السرعة والاستفادة من السعة إلى أقصى حد وتضمن عدم وجود خادم يعمل فوق طاقته ، مما قد يؤدي إلى تدهور الأداء.

يقوم موازن التحميل بتوجيه حركة المرور إلى الخوادم النشطة في حالة عدم اتصال أحد الخوادم. يبدأ موازن التحميل الطلبات إلى خادم جديد عند إضافته إلى مجموعة الخادم.

الفئات المستهدفة

يتم توجيه الطلبات إلى واحد أو أكثر من الأهداف المسجلة باستخدام كل مجموعة مستهدفة. أنت تحدد المجموعة المستهدفة والشروط عند إنشاء كل قاعدة مستمع. عند استيفاء شرط القاعدة ، يتم توجيه حركة المرور إلى المجموعة المستهدفة المناسبة.

بالنسبة لأنواع الطلبات المختلفة ، يمكنك إنشاء مجموعات مستهدفة منفصلة. على سبيل المثال ، أنشئ مجموعات مستهدفة مختلفة لطلبات الخدمات المصغرة والطلبات العامة لتطبيقك.

أنواع موازين التحميل

موازن تحميل التطبيق

يتيح Application Load Balancer للمطورين إعداد وتوجيه حركة مرور المستخدم النهائي الواردة إلى التطبيقات التي تعمل على السحابة العامة لـ AWS.

موازنة التحميل أمر بالغ الأهمية في بيئة السحابة مع العديد من تطبيقات الويب. يضمن موازن التحميل عدم تحميل خادم واحد فوق طاقته عن طريق تقسيم حركة مرور الشبكة وتدفق المعلومات بين عدة خوادم. هذا يعزز تجارب المستخدم ، ويزيد من استجابة التطبيق وتوافره ، ويمكنه الدفاع ضد هجمات رفض الخدمة الموزعة (DDoS).

نما الوصول إلى تطبيقات الويب بشكل ملحوظ في السنوات الأخيرة. ومع ذلك ، يمكن أن تؤدي الزيادات غير المتوقعة في حركة المرور إلى إبطاء الخدمات عبر الإنترنت وتقليل التوافر. يوزع Application Load Balancer حمل الشبكة بكفاءة في السحابة العامة لزيادة الاستقرار والتوافر.

سيقوم Application Load Balancer فقط بتوجيه حركة المرور إلى هدف سليم داخل مورد السحابة إذا وصل تطبيق به مشكلة إلى الطبقة 7. WebSocket هو بروتوكول آخر مدعوم من قبل Application Load Balancer لزيادة الاتصال بالخادم الأساسي.

تستفيد مواقع الويب وتطبيقات الأجهزة المحمولة التي تعمل في حاويات أو على مثيلات AWS EC2 أكثر من استخدام موازن تحميل التطبيق. في بنية الخدمات المصغرة ، يمكن استخدام Application Load Balancer كموازن تحميل داخلي أمام مثيلات EC2 أو حاويات Docker التي تنفذ خدمة معينة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدامه أمام تطبيق RESTful API.

تتوافق العديد من خدمات AWS مع موازن تحميل التطبيق ، بما في ذلك:

• AWS Auto Scaling
• خدمة Amazon Elastic Container
• AWS CloudFormation
• AWS CodeDeploy
• AWS Certificate Manager

موازن التحميل الكلاسيكي

يتم تقسيم حركة المرور من التطبيقات الواردة عبر العديد من مثيلات EC2 إلى مناطق توافر متعددة باستخدام موازن تحميل كلاسيكي. يعمل موازن التحميل الكلاسيكي كنقطة اتصال العميل الوحيدة. هذا يجعل التطبيق الخاص بك أكثر سهولة. بدون الإضرار بالتدفق العام للطلبات إلى تطبيقك ، يمكنك إضافة / إزالة مثيلات من موازن التحميل الكلاسيكي مع تغير احتياجاتك.

يستخدم المستمع البروتوكول والمنفذ اللذين عينتهما لمراقبة طلبات اتصال العميل. يقوم المستمع بعد ذلك بإرسال الطلبات إلى مثيل واحد أو أكثر باستخدام البروتوكول والمنفذ المكوّنين. يمكنك تعديل موازن التحميل الخاص بك عن طريق إضافة مستمع واحد أو أكثر.

للتأكد من أن موازن التحميل يوجه الطلبات فقط إلى الطبعات السليمة ، يمكنك تكوين فحوصات السلامة ، والتي تُستخدم لمراقبة حالة الطبعات المسجلة.

يقوم موازن التحميل الكلاسيكي ، بشكل افتراضي ، بتوزيع حركة المرور بالتساوي بين مناطق التوفر التي تقوم بتمكينها لموازنة التحميل الخاصة بك. قم بتمكين موازنة التحميل عبر المناطق على موازن التحميل الخاص بك لتوزيع حركة المرور بين جميع الطبعات المسجلة في جميع مناطق التوفر النشطة.

أنواع موازن التحميل الكلاسيكي:

• موازن التحميل الكلاسيكي المواجه للإنترنت: يمكن لموازنة التحميل المواجهة للإنترنت توجيه الطلبات من العملاء إلى مثيلات EC2 المسجلة مع موازن التحميل عبر الإنترنت ، وذلك بفضل مجال DNS القابل للحل بشكل عام. يُمنح موازن التحميل اسم DNS عام عند إنشائه ، ويمكن للعملاء استخدامه لتقديم الطلبات. تقوم خوادم DNS بترجمة اسم DNS الخاص بموازنة التحميل إلى عناوين IP العامة لعقد موازن التحميل. تقوم عناوين IP الخاصة بتوصيل كل عقدة موازنة تحميل بالطبعات الخلفية.
• موازن التحميل الكلاسيكية الداخلية: تحتوي عقد موازن التحميل الداخلي على عناوين IP شخصية فقط. يمكن حل اسم DNS الخاص بميزان التحميل الداخلي بشكل علني لعناوين IP الخاصة بالعقد. نتيجةً لذلك ، لا يمكن توجيه الطلبات إلا بواسطة موازنات التحميل الداخلية من العملاء الذين لديهم حق الوصول إلى VPC الخاص بموازنة التحميل.

موازن تحميل الشبكة

يعمل موازن تحميل الشبكة في الطبقة الرابعة من نموذج OSI. يمكنه التعامل مع ملايين الطلبات في الثانية.

يختار موازن التحميل هدفًا من المجموعة المستهدفة للقاعدة الافتراضية بعد تلقي طلب الاتصال. يحاول إنشاء اتصال TCP بالهدف المحدد على المنفذ المشار إليه في إعدادات المستمع.

لزيادة التسامح مع الأخطاء في تطبيقك ، يمكنك تمكين مناطق توافر متعددة ، وهي خدمة مدفوعة في AWS لموازنات تحميل الشبكة. إذا تعطلت إحدى مناطق توافر الخدمات ، فلن يتوقف تطبيقك عن العمل.

بالنسبة لحركة مرور TCP ، يتم تحديد الهدف باستخدام خوارزمية تجزئة التدفق استنادًا إلى البروتوكول والمنفذ المصدر وعنوان IP المصدر ومنفذ الوجهة وعنوان IP للوجهة ورقم تسلسل TCP.

تحتوي اتصالات TCP الخاصة بالعملاء على أرقام تسلسل ومنافذ مصدر مختلفة ، لذلك يتم توجيه الاتصالات إلى أهداف أخرى. يتم توجيه كل اتصال TCP فريد إلى هدف واحد طوال مدة الاتصال.

موازن تحميل البوابة

يمكن ببساطة نشر أجهزتك الافتراضية الخارجية وتوسيع نطاقها وإدارتها بمساعدة Gateway Load Balancer. يوفر بوابة واحدة لتقسيم حركة المرور بين العديد من الأجهزة الافتراضية وتوسيع نطاقها أو خفضها استجابةً للطلب. هذا يزيل نقاط الفشل المحتملة في شبكتك ويزيد من الإتاحة.

يمكن العثور على الأجهزة الافتراضية من الشركات المصنعة المستقلة واختبارها وشرائها مباشرةً من خلال AWS Marketplace. سواء كنت ترغب في مواصلة العمل مع البائعين الحاليين أو تجربة شيء جديد ، فإن هذه التجربة المتكاملة تعمل على تسريع عملية النشر بحيث يمكنك الاستفادة من أجهزتك الافتراضية بسرعة أكبر.

فوائد موازن تحميل البوابة:

• نشر أسرع للأجهزة الافتراضية التابعة لجهات خارجية.
• توسيع نطاق أجهزتك الافتراضية مع إدارة التكاليف.
• تحسين توافر الأجهزة الافتراضية

الكلمات الأخيرة

تُعد Elastic Load Balancers جزءًا مهمًا من العديد من البنى التحتية التي تم إنشاؤها على AWS. الميزات التي نحصل عليها من ELB تجعل إدارة البنية التحتية الخاصة بك أسهل. Elastic Load Balancing هي طريقة مجربة وحقيقية لنشر طلبات مرور التطبيقات والويب على عدة أهداف أو مثيلات.

يمكنك قياس أعباء العمل المختلفة تلقائيًا باستخدام Elastic Load Balancer. لقد قمنا بتغطية جميع أنواع موازين التحميل التي توفرها AWS ، ويمكنك استخدامها وفقًا لمتطلبات التطبيق الخاص بك.