Tehnologia F5, de la load balancing la BIG-IP LTM

Pentru că aplicațiile din zilele noastre sunt accesate concomitent de un număr foarte mare de utilizatori, acest lucru pune presiune pe serverele aplicației și poate cauza un timp de răspuns mai mare asupra solicitărilor utilizatorilor finali, aspect care poate afecta decizia acestora de a mai reveni sau nu către respectivul site.

Astfel de situații pot apărea deoarece un singur server care găzduiește un site web cu foarte multe accesări simultane nu va fi suficient să deservească toate conexiunile  HTTP primite, astfel încât după un anumit număr de conexiuni, serverul va rămâne fără resurse, ajungând-se în situația în care cererile de conectare venite din partea clienților vor fi refuzate. Pentru ca astfel de scenarii să nu apară foarte des, dezvoltatorii de aplicații adaugă din ce în ce mai multe servere (fizice sau virtuale) care să proceseze aceste request-uri cât mai repede. Astfel, avem nevoie de o modalitate de a distribui aceste request-uri către toate serverele aplicației, apărând necesitatea folosirii unui load balancer.

F5 nu reprezintă doar o soluție de load balancing, deși aceasta a fost funcția principală la început, însă a crescut și evoluat semnificativ, atât ca dimensiune, cât și ca funcționalitate din punct de vedere tehnologic, ajungând unul din principalii jucători pe acest segment de piață la nivel global, oferind soluții de gestionare a traficului, securitate sporită și o administrare rapidă și facilă.

Termenul de load balancing reprezintă procesul prin care se face distribuția traficului pe care serverele aplicației îl primesc de la consumatorii ei.

Un load balancer se interpune între utilizatorii finali și serverele aplicației, cu scopul de a:

- asigura disponibilitatea și accesibilitatea aplicației prin distribuția cererilor doar către serverele care le pot gestiona

- permite adăugarea sau scoaterea de servere, în funcție de cerințe

- redirectează automat toate request-urile când un server devine nefuncțional către restul serverelor

Cum funcționează

Clientul, în loc să se conecteze direct la serverul web, se va conecta la load balancerul F5. Acesta va fi cel care va mijloci conectivitatea dintre client către unul din serverele care găzduiesc site-ul. Astfel, load balancerul F5 aduce cu sine două mari avantaje pentru organizație: distribuția traficului și redundanța la nivel de accesibilitate pentru site-ul web.

Load balancer-ul va ține o listă cu serverele disponibile și gradul de încărcare al fiecăruia. În acest fel, load balancer-ul va ști către care server web va trimite conexiunea cerută de utilizator.

Procesul de load balancing presupune folosirea unor algoritmi pentru a putea distribui traficul, aceștia diferind în funcție de cum sunt construite aplicațiile din punct de vedere arhitectural:

• Round Robin: acest algoritm permite ca request-urile să fie distribuite secvențial către fiecare server în parte.
• Weighted Round Robin: acest algoritm funcționează la fel ca metoda Round Robin, doar că în cazul acesta, fiecărui sever i se atribuie o pondere și serverul cu o pondere mai mare va primi mai mult trafic, iar serverul cu o pondere mai mică va primi mai puțin trafic.
• Least connection: Acest algoritm ia în considerare încărcarea serverului, astfel traficul va fi distribuit pe baza numărului de sesiuni active. Serverul cu cele mai puține sesiuni active va fi favorizat în a primi traficul.
• Weighted least connection: Acest algoritm este construit pe baza aceleiași tehnici ca și least connection, diferența între cele două fiind că fiecărui server i se atribuie o pondere. Dacă două servere dețin același număr de sesiuni active, atunci se ia în considerare și ponderea, iar traficul va fi direcționat către serverul cu ponderea mai mare.
• Least response: Acest algoritm, atunci când redirecționează traficul, ia în considerare care este serverul cu cel mai mic timp de răspuns și care are cele mai puține sesiuni active.

Procesul de load balancing poate fi realizat atât static, cât și dinamic, astfel încât să fie eliminată posibilitatea unei întreruperi care să afecteze traficul de date.

F5 oferă mai mult decât o soluție clasică de load balancing, deoarece a dezvoltat conceptul de BIG-IP Local Traffic Manager, care ne oferă control asupra traficului de date, selectând cea mai bună cale către  destinație, bazându-se pe performanțele serverului, dar totodată asigură și un nivel sporit de securitate (SSL/TLS performance, atacuri de tip DDOS, DLP, dar poate avea și funcție de antivirus).

BIG-IP LTM (Local Traffic Manager) poate optimiza viteza și disponibilitatea aplicațiilor, atât la nivelul 3 OSI (network layer), cât și la nivelul 7 OSI (application layer), fiind responsabil cu livrarea aplicațiilor către utilizatorii finali într-o manieră sigură, securizată și fiabilă. BIG-IP LTM urmărește, de asemenea, performanțele serverului într-un grup, asigurându-se astfel că aplicațiile vor fi întotdeauna funcționale și ușor de administrat, deoarece monitorizează procesul prin care acestea sunt livrate către utilizatorii finali, luând în calcul timpul de răspuns al aplicațiilor, performanțele conexiunii de internet și comportamentul clientului final.

F5 Analytics este funcția oferită de F5 cu ajutorul căreia pot fi realizate statistici pe baza unor grafice (throughput, latență), făcând astfel mult mai facilă integrarea BIG-IP LTM cu tool-uri deja folosite în această industrie, precum Sflow, SNMP și syslog.

În ultimii ani poate fi observat un interes din ce în ce mai mare din partea consumatorilor către zona de cloud și virtualizare. BIG-IP Local Traffic Manager (LTM) Virtual Edition (VE) este funcția prin care se poate realiza trecerea de la arhitectura clasică de rețea către mediul virtual.

BIG-IP LTM VE oferă o serie de avantaje față de o topologie clasică, amintind printre acestea costuri semnificativ reduse, dar și o implementare și administrare facilă.

F5 a schimbat în mod fundamental modalitatea prin care aplicațiile sunt securizate și livrate, dar cel mai important aspect este faptul că poate oferi utilizatorilor o altfel de experiență digitală, simplificând modalitatea clasică de livrare a aplicațiilor și oferind acestora posibilitatea de a accesa servicii diversificate, deoarece BIG-IP LTM agregă o multitudine de servicii într-o singură platformă, facil de administrat și implementat.

 

---