スイッチング技術を使用した負荷分散アルゴリズム

アプリケーション スイッチング テクノロジには、主に次の 4 つの主要テクノロジが含まれます。

◆トラフィックを傍受して検査する

◆サーバー監視ヘルスチェック

◆負荷分散アルゴリズム

◆セッションの永続性

トラフィックを傍受して検査し、適切なパケットのみが通過できるようにします。

サーバー監視とヘルスチェックにより、サーバー クラスターの可用性ステータスが常に通知されます。

負荷分散およびアプリケーション切り替え機能は、さまざまな戦略を通じて適切なサーバーに送信されます。

アプリケーション システムとの完全な統合を実現するためにセッションが維持されます。

F5 のアプリケーション スイッチング テクノロジーの利点:

A. トラフィックを傍受して検査する

◆BIG-IP は、あらゆるデータ フロー パケットのあらゆる部分を検査できる最も強力なパケット キャプチャおよび検査エンジンを備えています。16384 バイトのパケットの深さを検出でき、理論的には 64K バイトのパケットの長さを検出できます。

◆BIG-IPは他メーカーの製品とは明らかに異なる

B. カスタム制御用のiRulesツール

◆ヘッダーや TCP ペイロード情報に基づいてトラフィックを誘導、保存、フィルタリングする方法を定義するために使用できます。

◆iRules は、企業やサービス プロバイダーがビジネス ニーズに基づいてアプリケーション トラフィックをカスタマイズする機能を強化します。

◆ユニバーサル インスペクション エンジンと iRules は、それぞれアプリケーション インテリジェンスとビジネス上の意思決定に基づいたアプリケーション トラフィック管理の方法とツールです。

C. サーバーの監視とヘルスチェック

◆サーバー（ノード）-Ping（ICMP）

◆サービス（ポート）-接続

◆拡張アプリケーション認証（EAV）

◆拡張コンテンツ検証（ECV）

◆VODサーバー専用のヘルスチェック機構

◆ ノードのチェック頻度とタイムアウト頻度（例：10秒の応答、例：5秒）

D. 負荷分散とアプリケーション切り替え機能

◆グローバルロードバランサは17種類の負荷分散アルゴリズムを提供します

◆F5は最高の負荷分散とアプリケーションスイッチング機能を提供します

静的アルゴリズム

動的アルゴリズム

インテリジェントアルゴリズム

I – コントロール

UIE + ルール

◆ローカルロードバランサは12種類の負荷分散アルゴリズムを提供します

E. 連続関数

◆継続性と負荷分散は相互に排他的ですが、負荷分散には不可欠です。

◆単純な連続性 - 送信元アドレスに基づく

HTTP クッキーの継続性

◆SSLセッションIDの継続性

◆宛先アドレスの類似性 -- キャッシュ

◆スタンバイBIG-IPが連続記録のミラーリングを実現

◆インテリジェンスと第7層コンテンツ交換の組み合わせ

アプリケーション スイッチング分野の大手メーカーとして、F5 は常に技術的リーダーシップを維持してきました。F5 は 40 を超える技術の特許を申請しており、他の競合パートナーは F5 のこれらの特許技術を購入しています。次に、負荷分散アルゴリズムについて説明します。

アプリケーション スイッチングの 4 つの主要テクノロジの 1 つとして、負荷分散アルゴリズムは他の 3 つのテクノロジよりも重要です。アプリケーション スイッチングの分野では、負荷分散アルゴリズムが主要テクノロジです。完全で完璧、制御可能で柔軟な負荷分散アルゴリズムは、アプリケーション スイッチングの分野における負荷分散メーカーの地位を間違いなく決定します。負荷分散アルゴリズムは非常に重要な機能指標です。一般的に、負荷分散方法は、静的負荷分散アルゴリズムと動的負荷分散アルゴリズムの 2 種類に分類されます。 #p#

ローカル トラフィック管理テクノロジには、主に次のバランス調整アルゴリズムが含まれます。

静的負荷分散アルゴリズムには、ラウンドロビン、比率、優先度などがあります。

動的負荷分散アルゴリズムには、最小接続数、最速応答速度、観察方法、予測方法、動的パフォーマンス割り当て、動的サーバー補充、サービス品質、サービス タイプ、ルール モードが含まれます。

静的負荷分散アルゴリズム

◆ラウンドロビン: シーケンシャルループは、シーケンシャルループで各サーバーに 1 回ずつ接続を要求します。サーバーがレイヤー 2 からレイヤー 7 に障害を起こすと、BIG-IP はそれを順次循環キューから取り出し、正常に戻るまで次のポーリングに参加しません。

◆比率：各サーバーに重み付けした値を比率として割り当て、この比率に基づいてユーザーリクエストを各サーバーに分配します。サーバーがレイヤー 2 からレイヤー 7 で障害を起こすと、BIG-IP はサーバー キューからそのサーバーを削除し、サーバーが正常に戻るまで次のユーザー要求の割り当てに参加できないようにします。

◆優先度: すべてのサーバーはグループ化され、グループごとに優先度が定義されています。BIG-IP のユーザー リクエストは、優先度が最も高いサーバー グループに割り当てられます (同じグループ内では、ユーザー リクエストはラウンドロビンまたは比率アルゴリズムを使用して割り当てられます)。優先度が最も高いすべてのサーバーで障害が発生すると、BIG-IP は、次に優先度が高いサーバー グループにリクエストを送信します。この方法は、実際にユーザーにホット バックアップ メソッドを提供します。

動的負荷分散アルゴリズム

◆最小接続: 最も少ない接続数を処理するサーバーに新しい接続を渡します。サーバーがレイヤー 2 からレイヤー 7 で障害を起こすと、BIG-IP はサーバー キューからそのサーバーを削除し、サーバーが正常に戻るまで次のユーザー要求の割り当てに参加できないようにします。

◆最速モード: 最も速く応答するサーバーに接続を渡します。サーバーがレイヤー 2 ～ 7 で障害を起こすと、BIG-IP はサーバー キューからそのサーバーを削除し、サーバーが正常に戻るまで次のユーザー要求の配布に参加できないようにします。

◆監視モード: 接続数と応答時間の最適なバランスに基づいて、新しいリクエストに対してサーバーが選択されます。サーバーの 2 番目から 7 番目の層で障害が発生すると、BIG-IP はサーバー キューからそのサーバーを取り出し、正常に戻るまでユーザー要求の次の割り当てに参加できないようにします。

◆ 予測モード: BIG-IP は、収集されたサーバーの現在のパフォーマンス指標を使用して予測分析を実行し、次のタイムスライスで最高のパフォーマンスに達するサーバーを選択して、ユーザーの要求に応答します。 (BIG-IP により検出)

◆Dynamic Ratio-APM: BIG-IP は、アプリケーションとアプリケーション サーバーのさまざまなパフォーマンス パラメータを収集し、トラフィックの分散を動的に調整します。

◆ダイナミックサーバー機能：障害発生によりメインサーバー群のサーバー数が減少した場合に、バックアップサーバーをメインサーバー群に動的に追加します。

◆サービス品質 (QoS): さまざまな優先順位に従ってデータ ストリームを割り当てます。

◆サービス タイプ (ToS): データ ストリームは、さまざまなサービス タイプ (フィールド タイプで識別) に応じて割り当てられます。

◆ルール モード: ユーザーはさまざまなデータ フローのガイド ルールを設定できます。

ローカル アプリケーション交換の場合、上記の負荷分散アルゴリズムを理解し、実際のニーズに基づいて適切な負荷分散アルゴリズムを採用できます。よく使用されるのは、接続数が最小、応答が最速、またはポーリングです。どのアルゴリズムを使用するかは、主に実際のニーズに基づいて決定する必要があります。