Equilibrio de carga en Cloud Computing

El equilibrio de carga en la nube se define como el método de dividir las cargas de trabajo y las propiedades informáticas en una computación en la nube. Permite a la empresa administrar las demandas de carga de trabajo o demandas de aplicaciones mediante la distribución de recursos entre numerosas computadoras, redes o servidores. El equilibrio de carga en la nube incluye mantener la circulación del tráfico de carga de trabajo y las demandas que existen a través de Internet.

A medida que el tráfico en Internet crece rápidamente, aproximadamente el 100% anual del tráfico actual. Por lo tanto, la carga de trabajo en el servidor crece tan rápido que conduce a la sobrecarga de servidores principalmente para servidores web populares. Hay dos soluciones elementales para superar el problema de la sobrecarga en los servidores:

• La primera es una solución de servidor único en la que el servidor se actualiza a un servidor de mayor rendimiento. Sin embargo, el nuevo servidor también puede sobrecargarse pronto, exigiendo otra actualización. Además, el proceso de actualización es arduo y costoso.
• El segundo es una solución de varios servidores en la que se construye un sistema de servicio escalable en un grupo de servidores. Es por eso que es más rentable y más escalable construir un sistema de clúster de servidores para servicios de red.

El equilibrio de carga es beneficioso con casi cualquier tipo de servicio, como HTTP, SMTP, DNS, FTP y POP/IMAP. También aumenta la confiabilidad a través de la redundancia. El servicio de balanceo es proporcionado por un programa o dispositivo de hardware dedicado. Las granjas de servidores basadas en la nube pueden lograr una escalabilidad y disponibilidad más precisas mediante el equilibrio de carga del servidor.

Las soluciones de equilibrio de carga se pueden clasificar en dos tipos:

1. Equilibradores de carga basados ​​en software: los equilibradores de carga basados ​​en software se ejecutan en hardware estándar (equipo de escritorio, PC) y sistemas operativos estándar.
2. Equilibrador de carga basado en hardware: los equilibradores de carga basados ​​en hardware son cajas dedicadas que incluyen circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC) adaptados para un uso particular. Los ASIC permiten la promoción de alta velocidad del tráfico de red y se utilizan con frecuencia para el equilibrio de carga a nivel de transporte porque el equilibrio de carga basado en hardware es más rápido en comparación con la solución de software.

Ejemplos principales de balanceadores de carga:

1. Técnica de envío de requests de enrutamiento directo: este enfoque de envío de requests es similar al implementado en Net Dispatcher de IBM. Un servidor real y un equilibrador de carga comparten la dirección IP virtual. En esto, el equilibrador de carga toma una interfaz construida con la dirección IP virtual que acepta paquetes de solicitud y enruta directamente el paquete a los servidores seleccionados.
2. Clúster de equilibrio de carga basado en despachador: un despachador realiza un equilibrio de carga inteligente al utilizar la disponibilidad del servidor, la carga de trabajo, la capacidad y otros criterios definidos por el usuario para regular dónde enviar una solicitud de TCP/IP. El módulo de distribución de un balanceador de carga puede dividir las requests HTTP entre varios Nodes en un clúster. El despachador divide la carga entre muchos servidores en un clúster para que los servicios de varios Nodes parezcan un servicio virtual en una sola dirección IP; los consumidores se interrelacionan como si fuera un solo servidor, sin tener información sobre la infraestructura de back-end.
3. Equilibrador de carga virtual de Linux: es una solución de equilibrio de carga mejorada de código abierto que se utiliza para crear servicios de red extremadamente escalables y extremadamente disponibles, como HTTP, POP3, FTP, SMTP, medios y almacenamiento en caché y Protocolo de voz sobre Internet (VoIP). Es un producto simple y potente creado para el equilibrio de carga y la conmutación por error. El equilibrador de carga en sí mismo es el punto de entrada principal de los sistemas de clúster de servidores y puede ejecutar el servidor virtual de protocolo de Internet (IPVS), que implementa el equilibrio de carga de la capa de transporte en el kernel de Linux, también conocido como conmutación de capa 4.

 
Referencias:

• https://searchcloudcomputing.techtarget.com/definition/cloud-load-balancing
• https://www.nginx.com/resources/glossary/cloud-load-balancing/