Load Balancing Methods در F5

Load Balancing Methods | توازن بار یکی از جنبه‌های حیاتی شبکه‌های مدرن است و در این زمینه، دستگاه‌های F5 با توانایی‌های منحصر به فرد خود مورد توجه هستند. در این مقاله، به بررسی دو دسته اصلی از روش‌های توازن بار، یعنی روش‌های پویا و روش‌های استاتیک در F5 می‌پردازیم.

روش‌های استاتیک

در روش‌های استاتیک، توازن بار بر اساس نسبت‌های ثابت ایجاد می‌شود و تصمیم‌گیری به صورت پیش‌فرض انجام می‌شود. این نسبت‌ها می‌توانند به دو شکل زیر باشند:

1. نسبت‌های مبتنی بر اعضا در پول (Pool Members): مشخص کردن نسبت‌های مختلف بر اساس اهمیت یا قدرت پردازشی هر عضو در پول. به عبارت دیگر، تعیین می‌شود که هر عضو چه نسبتی از ترافیک را بپذیرد.
2. نسبت‌های مبتنی بر گره‌ها (Nodes): مشخص کردن نسبت‌های توازن بار بین گره‌های مختلف. این نسبت‌ها بر اساس ویژگی‌های مشخصی از هر گره، مانند مقدار منابع سخت‌افزاری یا موقعیت فیزیکی، تعیین می‌شوند.

روش‌های پویا

در روش‌های پویا، دستگاه F5 از آمارهای زمان واقعی برای اعضا یا اعضای پول (Pool Members) استفاده می‌کند تا توزیع بار بهینه را انجام دهد. این آمارها شامل موارد زیر می‌شوند:

1. تعداد اتصالات باز فعلی: میزان ترافیک فوری که به هر عضو Pool داده شده است.
2. نسبت اتصالات باز به کل اتصالات: نسبت تعداد اتصالات باز به کل تعداد اتصالات در یک عضو Pool خاص.

این اطلاعات به F5 این امکان را می‌دهند که به صورت دینامیک تصمیم بگیرد که کدام عضو Pool بیشترین ترافیک را بپذیرد و توازن بار را بهینه کند.

روش‌های بارتوزانی در سطح نودها (Node Level Load Balancing Methods)

روش بارتوزانی در سطح اعضای استخر	توضیحات
کمترین اتصالات (Least Connections)	همانند روش مشابه در سطح نودها، اما بر اساس اعضای استخر اعمال می‌شود.
نسبت کمترین اتصالات (Ratio Least Connections)	مشابه نسبت کمترین اتصالات در سطح نودها، اما بر اساس اعضای استخر.
نسبت کمترین اتصالات با وزن (Weighted Least Connections)	تخصیص وزن به اعضای استخر بر اساس ویژگی‌ها.
نسبت پویا (Dynamic Ratio)	تغییرات در نسبت‌ها بر اساس شرایط پویا و وضعیت اعضای استخر.
سریعترین (Fastest)	مشابه سرعترین در سطح نودها.
مشاهده‌شده (Observed)	مشابه مشاهده‌شده در سطح نودها.
پیش‌بینی (Predictive)	مشابه پیش‌بینی در سطح نودها.
کمترین نشست‌ها (Least Sessions (node))	توزیع بر اساس نسبت تعداد نشست‌ها به اعضای استخر.

روش‌های بارتوزانی در سطح اعضای استخر (Pool Member Level Load Balancing Methods)

روش بارتوزانی در سطح نودها	توضیحات
کمترین اتصالات (Least Connections)	این روش به نود با کمترین تعداد اتصال فعال متصل می‌شود.
نسبت کمترین اتصالات (Ratio Least Connections)	بر اساس نسبت تعیین شده، تعداد اتصالات را بین نودها توزیع می‌کند.
نسبت کمترین اتصالات با وزن (Weighted Least Connections)	ترکیبی از نسبت کمترین اتصالات و تخصیص وزن به نودها بر اساس ویژگی‌های سرورها.
نسبت پویا (Dynamic Ratio)	تغییرات در نسبت‌ها بر اساس شرایط پویا و وضعیت نودها.
سریعترین (Fastest)	ترافیک را به نود با زمان پاسخ کمتر ارسال می‌کند.
مشاهده‌شده (Observed)	بر اساس عملکرد مشاهده‌شده نودها تصمیم‌گیری می‌کند.
پیش‌بینی (Predictive)	با استفاده از مدل‌های پیش‌بینی، توزیع بار را پیش‌بینی می‌کند.
نسبت (Ratio (session))	به نود با کمترین تعداد نشست‌های فعال متصل می‌شود.

Priority Group Activation

یکی از ویژگی‌های مهم در F5 که به بهینه‌سازی و بهبود کارایی شبکه کمک می‌کند، قابلیت “فعال‌سازی گروه اولویتی” یا “Priority Group Activation” می‌باشد.

شرایط فعال‌سازی گروه اولویتی در F5

فعال‌سازی گروه اولویتی در F5 یک روش هوشمندانه برای مدیریت سرورها و توزیع بار بهینه تر است. در این روش، سرورها بر اساس منابع و ویژگی‌های مشخصی گروه‌بندی می‌شوند تا ترافیک بهینه‌تری از آن‌ها بهره‌مند شود. شرایط زیر نشان‌دهنده نحوه عملکرد فعال‌سازی گروه اولویتی در F5 می‌باشد:

1. گروه‌بندی سرورها با بالاترین منابع: در این روش، سرورها بر اساس منابع مانند پردازنده، حافظه، و ویژگی‌های دیگر گروه‌بندی می‌شوند. سرورهایی که دارای بیشترین منابع هستند، به عنوان گروه اولویتی انتخاب می‌شوند.
2. تعیین تعداد سرورهای آنلاین: مدیران می‌توانند تعیین کنند که چند سرور به طور همزمان آنلاین باشند. این تعداد توسط مدیریت سیاست‌های بارتوزانی تعیین می‌شود و به مدیران این امکان را می‌دهد که به صورت دقیقتر کنترل کنند کدام سرورها در هر لحظه به شبکه وصل باشند.
3. ارسال ترافیک تنها به سرورهای فعال: ترافیک تنها به سرورهایی ارسال می‌شود که در گروه اولویتی وضعیت آنلاین دارند. در صورتی که یک سرور آفلاین شود، ترافیک به سرور با اولین اولویت بعدی ارسال می‌شود.
4. مدیریت فاصله زمانی بین تغییرات: F5 به مدیران این امکان را می‌دهد که فاصله زمانی بین تغییرات در گروه‌های اولویتی را تنظیم کنند. این امکان به مدیران این امکان را می‌دهد که با توجه به شرایط محیط شبکه خود، تنظیمات را بهبود دهند و به بهینه‌سازی توزیع بار بپردازند.

 

در این دمو، مراحل غیرفعال‌سازی و قطع اتصال انواع مختلفی از سرورها در دستگاه F5 را آموزش می‌دهیم. در این فرآیند، اعضای گروه‌ها و ویژوال سرورها تحت مجموعه‌های مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرند. سپس مشاهده خواهیم کرد چگونه این تغییرات در رابط گرافیکی F5 ظاهر می‌شوند و چگونه این تغییرات در هنگام تلاش کلاینت‌ها برای اتصال به سرورهای مجازی عمل می‌کنند.

Server Maintenance and Status Symbols

تجهیزات Load Balancer مانند F5 با استفاده از نمادهای مختلف رنگی، وضعیت اشیاء پیکربندی شده در سیستم، نشست‌های کاربری برقرار شده با سیستم، و تیغه‌های درج شده در یک چهارچوب VIPRION را نمایش می‌دهد.

توضیحات

از طریق اینترفیس ، از نمادهای رنگارنگ مختلف برای گزارش وضعیت اشیاء استفاده می‌شود. زمانی که به نماد وضعیتی که همراه یک شیء قرار دارد اشاره می‌کنید، سیستم BIG-IP اطلاعاتی در مورد وضعیت شیء نمایش می‌دهد. در زیر جدولی آمده است که نمادهایی که در اینترفیس پیکربندی نشان داده می‌شوند را فهرست می‌کند.

نماد وضعیت	توضیح
دایره سبز	شیء در دسترس است. این نماد نشان‌دهنده است که سیستم BIG-IP ترافیک مرتبط با این شیء درحال ارائه می باشد. برای نشست‌های BIG-IP APM، این نماد نشان‌دهنده برقرار بودن نشست است.
مربع آبی	در دسترس بودن شیء ناشناخته است. به عنوان مثال، این وضعیت ممکن است زمانی رخ دهد که شیء برای چک کردن سرویس پیکربندی نشده است، آدرس IP شیء اشتباه پیکربندی شده است یا شیء از شبکه قطع شده است. برای نشست‌های BIG-IP APM، این نماد نشان‌دهنده این است که نشست در حالت انتظار است و هنوز برقرار نشده است. توجه: اعضای استخر و نودهایی با وضعیت ناشناخته مجاز به دریافت درخواست‌های کاربر هستند.
مثلث زرد	شیء در حال حاضر در دسترس نیست، اما ممکن است بعداً با هیچ دخالتی از کاربر در دسترس شود. به عنوان مثال، یک شیء که به حداکثر تعداد اتصالات پیکربندی شده خود رسیده است، ممکن است وضعیت زرد را نشان دهد و سپس به وضعیت سبز تغییر کند زمانی که تعداد اتصالات زیر حد تعیین شده می‌افتد.
الماس قرمز	شیء در دسترس نیست. این نماد نشان‌دهنده است که سیستم BIG-IP قادر به خدمت‌رسانی به ترافیک مرتبط با این شیء نیست. به عنوان مثال، این وضعیت ممکن است زمانی رخ دهد که یک نود به دلیل عدم موفقیت در چک کردن سرویس به‌عنوان در دسترس محسوب نمی‌شود. این وضعیت نیاز به دخالت کاربر برای بازیابی وضعیت شیء به وضعیت سبز دارد.
دایره سیاه	یک کاربر یک شیء در دسترس را غیرفعال کرده است.
الماس سیاه	یک کاربر یک شیء در دسترس ناپدید کرده است.
آیکون‌های خاکستری	یک شی والد شی را غیرفعال کرده است یا شی فعال است اما به دلیل یک شی غیرفعال دیگر در دسترس نیست.
مربع آبی مشکی	در دسترس بودن شیء ناشناخته است و شیء غیرفعال است.

در این توضیحات، نحوه نمایش وضعیت اشیاء مختلف در F5 با استفاده از نمادهای رنگارنگ مشخص شده است. این نمادها به مدیران کمک می‌کنند تا به سرعت وضعیت سرورها و تجهیزات را ارزیابی کرده و در صورت نیاز به اقدام فوری بپردازند. این اقدامات نه تنها به بهبود دسترسی و عملکرد سرویس‌ها کمک می‌کنند بلکه تجربه بهتری را برای کاربران فراهم می‌کنند.