Thiết lập, định cấu hình cân bằng tải trên Server riêng

11/05/2023 lúc 16:02

Cân bằng tải là một giải pháp phần mềm giúp phân phối tải động đối với các ứng dụng hoạt động trên nhiều máy chủ. Nó giúp cải thiện hiệu suất, độ tin cậy và khả năng mở rộng của hệ thống. Để thiết lập và định cấu hình cân bằng tải trên máy chủ riêng của bạn có thể thực hiện.

Giới thiệu chung:

Load Balancer đơn giản là một hệ thống (phần mềm, thiết bị chuyên dụng…) hỗ trợ việc chia tải. Trong trường hợp bạn có nhiều server có vai trò ngang nhau (giữa các web server). Vai trò khác nhau (giữa các web server và database server). Ví dụ hệ thống có 5 server gồm 3 Server Web và 2 Server Database và bạn muốn khi có người truy cập vào hệ thống. Thì sẽ có 1 Web load balancer tự động điều hướng xử lý các HTTP request đến cụm Web server đã được chỉ định.  1 Database load balancer điều hướng truy cập vào cơ sở dữ liệu. Điều này giúp cho không có server nào bị quá tải hoặc không có server nào quá nhàn rỗi.

Giải pháp cân bằng tải bao gồm: sử dụng phần mềm và thiết bị chuyên dụng phần cứng. Trong đó giải pháp sử dụng thiết bị phần cứng là giải pháp mang lại kết quả hữu hiệu và tin cậy nhất, tất nhiên chi phí cũng sẽ là cao nhất. Trong phạm vi của doanh nghiệp vừa và nhỏ, VDC-VNPT xin giới thiệu các phương thức sử dụng phần mềm. Với với tính linh hoạt cao, khả năng hoạt động ổn định và chi phí đầu tư thấp.

Các phần mềm thường sử dụng đó là:

. Web server
− Đây là hệ thống public, phục vụ cho mục đích marketing. Quảng bá đưa hình ảnh hoạt động, sản phẩm của công ty đến với mọi người.
− Hệ thống này, về kỹ thuật, cho phép tất cả người dùng Internet. Đều có thể tìm kiếm thông tin, trao đổi thông tin với website của bạn. Do vậy, cần phải đảm bảo về tốc độ truy cập, tính ổn định.

2. Database Server
− Hệ thống Database chung để web server access vào lấy dữ liệu và hiển thị nội dung trên website.
− Đây là hệ thống chứa mọi thông tin cho hoạt động cả Public & nội bộ công ty.
− Do vậy, hệ thống DB phải đủ mạnh, ổn định & an toàn dữ liệu.

3. Proxy server (Load Balancing)
− Đây là hệ thống chuyển tiếp thông tin và kiểm soát thông tin, tạo sự an toàn cho server web, database server.
− Chức năng Load Balancing (LB) cho các web server sẽ được cài đặt trên máy chủ Proxy này.

Cân bằng tải có lợi ích gì?

Cân bằng tải định hướng và kiểm soát lưu lượng truy cập Internet giữa các máy chủ ứng dụng. Và đối tượng truy cập hoặc máy khách của chúng. Qua đó cải thiện mức độ sẵn sàng, khả năng điều chỉnh quy mô, bảo mật và hiệu năng của ứng dụng.

Mức độ sẵn sàng của ứng dụng

Lỗi hoặc hoạt động bảo trì máy chủ có thể tăng thời gian ngừng hoạt động của ứng dụng. Khiến đối tượng truy cập không thể dùng ứng dụng của bạn. Bộ cân bằng tải tăng khả năng chịu lỗi của hệ thống của bạn bằng cách tự động phát hiện vấn đề của máy chủ. Và chuyển hướng lưu lượng truy cập của máy khách sang những máy chủ khả dụng. Bạn có thể sử dụng cân bằng tải để thực hiện những tác vụ sau dễ dàng hơn:

  • Chạy bảo trì hoặc nâng cấp máy chủ của ứng dụng với thời gian ứng dụng ngừng hoạt động bằng không
  • Cung cấp khả năng phục hồi sau thảm họa tự động sang các trang web sao lưu
  • Thực hiện kiểm tra tình trạng và ngăn chặn các vấn đề có thể gây ra thời gian ngừng hoạt động

Khả năng điều chỉnh quy mô ứng dụng

Bạn có thể dùng cân bằng tải để định hướng lưu lượng truy cập mạng một cách thông minh giữa nhiều máy chủ. Các ứng dụng của bạn có thể xử lý hàng nghìn yêu cầu của máy khách vì cân bằng tải thực hiện:

  • Ngăn chặn tình trạng tắc nghẽn lưu lượng truy cập tại bất kỳ máy chủ nào
  • Dự đoán lưu lượng truy cập ứng dụng để bạn có thể thêm, loại bỏ những máy chủ khác nhau, nếu cần
  • Thêm phần dự phòng vào hệ thống của bạn để có thể tự tin điều chỉnh quy mô

Bảo mật ứng dụng

Bộ cân bằng tải đi kèm với những tính năng bảo mật tích hợp. Để thêm một lớp bảo mật khác cho các ứng dụng Internet của bạn. Chúng là công cụ hữu ích để đối phó với các cuộc tấn công từ chối dịch vụ phân tán. Trong đó những kẻ tấn công gửi dồn dập hàng triệu yêu cầu đồng thời tới máy chủ ứng dụng, từ đó gây ra lỗi máy chủ. Bộ cân bằng tải cũng có thể thực hiện những việc sau:

  • Giám sát lưu lượng truy cập và chặn nội dung độc hại
  • Tự động chuyển hướng lưu lượng truy cập từ cuộc tấn công sang nhiều máy chủ backend để giảm tối thiểu tác động
  • Định tuyến lưu lượng truy cập thông qua một nhóm tường lửa mạng để tăng cường bảo mật

Hiệu năng của ứng dụng

Bộ cân bằng tải cải thiện hiệu năng của ứng dụng = tăng thời gian phản hồi và giảm độ trễ mạng. Chúng thực hiện một số tác vụ quan trọng, chẳng hạn như:

  • Phân phối tải đồng đều giữa các máy chủ để cải thiện hiệu năng ứng dụng
  • Chuyển hướng yêu cầu của máy khách sang một máy chủ có vị trí địa lý gần hơn để giảm độ trễ
  • Đảm bảo độ tin cậy và hiệu năng của các tài nguyên điện toán vật lý và dạng ảo

Mô hình cơ bản của hệ thống như sau:

Xem thêm: Giới thiệu về công nghệ cân bằng tải – Load Balancing

Các bước thiết lập và định cấu hình cân bằng tải trên máy chủ:

  1. Chọn phần mềm cân bằng tải phù hợp. Có nhiều loại phần mềm cân bằng tải như HAProxy, Nginx, và Apache. Bạn nên tìm hiểu và so sánh tính năng, độ tin cậy và khả năng mở rộng. Của các phần mềm này để chọn ra phù hợp với nhu cầu của bạn.
  2. Thiết lập máy chủ: Thiết lập các máy chủ cần cân bằng tải, cấu hình và đặt tên cho chúng.
  3. Cấu hình phần mềm cân bằng tải: Cấu hình phần mềm cân bằng tải để phân phối tải đến các máy chủ. Bạn cần định nghĩa các máy chủ được cân bằng tải và phân bổ các cổng cho các dịch vụ.
  4. Kiểm tra và điều chỉnh: Sau khi hoàn tất cấu hình. Bạn nên kiểm tra tính năng của phần mềm cân bằng tải và điều chỉnh cài đặt nếu cần thiết.
  5. Giám sát và quản lý: Giám sát tình trạng hoạt động của các máy chủ. Phần mềm cân bằng tải để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống. Nếu phát hiện vấn đề, bạn cần phải kiểm tra và khắc phục ngay.

Cách thức hoạt động: 

Ta sẽ có 2 Server đảm nhận vai trò là LoadBalancer và Firewall .

− Load Balancer :

• 1 Server đóng vai trò là active. ( ở đây là LB1)
• Server còn lại giữ vai trò standby. ( LB2 )
• Khi bên ngoài truy cập đến website thông qua địa chỉ. IP WAN3 sẽ được redirect theo đường dẫn (mũi tên màu đen) đến server LB1 (Active ). LB1 sẽ tự động thực hiện nắm giữ việc load balancing tới 2 Web Server
• Khi Server LB1 không còn khả năng phục vụ. Lúc này server LB2 sẽ được tự động chuyển lên Active tiếp tục nắm giữ việc load balancing đến 2 Web Server. Đảm bảo cho việc truy cập đến website liên tục đối với người dùng internet (đường dẫn mũi tên màu đỏ)
• Khi Server LB1 up lên lại , vai trò sẽ được tự động chuyển lại cho LB1 .
• Bằng cách này ta có thể đảm bảo độ sẵn sàng cao và cân bằng tải cho website.
− Firewall :

• Các Web Server sẽ được đặt trong vùng DMZ được bảo vệ bởi LoadBalancer. (Nhờ vào Firewall được cài đặt trên Load Balancer )

Bạn đã hiểu được Công nghệ cân bằng tải là gì. Chúng tôi xin mang đến giải pháp hữu hiệu này tới khách hàng.