Load Balancer Nedir?

Load balancer yani yük dengeleyici; bir sunucu grubundaki birden çok sunucu arasındaki ağ ya da uygulama trafiğinin verimli ve metodik bir şekilde dağıtılmasını sağlar. Paylaştırma işlemi artan trafiğin karşılanabilmesi için isteğe göre eşit olarak yapılabileceği gibi belirli kurallar doğrultusunda da gerçekleştirilebilir. Yük dengeleyici, sunucu kapandığı zaman trafiği çevrim içi sunuculara yönlendirir. Uygulama ve aynı zamanda veri tabanı sunucuları arasındaki dengeleme load balancer denilen sistemler aracılığıyla sağlanır.

Load balancing özelliğinin kullanılmadığı durumlarda tek bir sunucuya bağlanılmakta olup bu sunucu üzerinde sorun olduğu durumlarda web sitesine erişim konusunda sıkıntı yaşanır. Bunun yanı sıra çok sayıda kullanıcı web sitesine bağlanmak istediğinde de sorun yaşanması mümkün olabilir. Çünkü bu tür durumlara bağlı olarak web sitelerinin yüklenme süreleri yavaşlayabileceği gibi siteye erişimin kesilmesi de olasıdır. Böyle olumsuzluklarla karşı karşıya kalınmaması için load balancing özelliğinin kullanılması bir zorunluluktur. Load balancer’lar; HTTP, HTTPS, TCP ve UDP olmak üzere 4 farklı trafik türü için dengeleme kuralları oluşturabilmektedir.

Load Balancer Nasıl Çalışır?

Load balancer’ın isteği sunucuya iletmesi toplamda iki aşamalı bir çalışma prensibine dayanır. Öncelikle sunucuların isteğe uygun bir şekilde yanıt verebileceğine dair teyit alınır. Daha sonra daha önceden sunucular arasında seçim yapmak üzere belirlenmiş kurallar doğrultusunda iletim sağlanır.

Health checks olarak da bilinen uygunluk kontrolleri load balancing sürecindeki önemli aşamalardan biridir. Bu sırada load balancing uygulanan sistemlerde ağ trafiğinin yalnızca performans açısından ideal olan sunuculara iletilmesi sağlanır. Kontrolden geçemeyen sunucular havuzdan kaldırılarak bu sunucuya trafik gönderilmez.

Load balancer donanım ya da yazılım tabanlı olabilir. Donanım load balancer’ları özel bir yük dengeleme aygıtının kurulmasını gerektirir. Yazılım tabanlı yük dengeleyiciler bir sunucuda, sanal bir makinede ya da bulutta çalışabilir. CDN’ler genellikle yük dengeleme özelliklerine sahip olurlar. Bir kullanıcıdan istek geldiğinde, load balancer isteği belirli bir sunucuya atar. Bu işlem her istek için tekrarlanır. Load balancer’lar bir dizi farklı algoritmaya dayanarak her bir isteği hangi sunucunun işlemesi gerektiğini belirler. Bu algoritmalar statik ve dinamik olarak ikiye ayrılır.

Statik yük dengeleme algoritmaları, sistemin mevcut durumunu dikkate almadan iş yüklerini dağıtır. Statik bir load balancer hangi sunucuların yavaş performans gösterdiğini ve hangi sunucuların yeterince kullanılmadığını ayırt etmeden önceden belirlenmiş bir plana dayalı olarak iş yüklerini atar. Statik load balancer’ın kurulumu hızlı olmakla birlikte verimsizliğe neden olabilir.

Dinamik yük dengeleme algoritmaları her sunucunun mevcut kullanılabilirliğini, iş yükünü ve performansını hesaba katar. Trafiği aşırı yüklenmiş ya da düşük performanslı sunuculardan az kullanılan sunuculara kaydırarak dağıtımı eşit ya da verimli hale getirir. Ancak dinamik yük dengelemenin yapılandırılması daha zordur. Sunucu kullanılabilirliğinde her sunucunun performansı, genel kapasitesi ve dağıtılan görevlerin boyutu gibi bazı etkenler rol oynar.

Lead Connection Method: Trafiğin en az aktif olan sunucuya yönlendirilmesini sağlayan algoritmadır. Sunucu havuzunda kalıcı bağlantı sayısı dengeli bir şekilde yerleşim göstermediğinde en ideal metod olarak kullanılmaktadır.

Round Robin Method: Trafiğin sunucu havuzunda bulunan tüm sunuculara belli bir sırayla ve sunucular arasında belirlenmiş bir döngüyle eşit şekilde dağılmasını sağlar. Sunucu özelliklerinin eşit ve kalıcı trafik yoğunluğunun az olması durumunda kullanılan en ideal metoddur.

Sourve IP Hash: İstemcilerin IP adreslerini birer sunucuyla eşler. Ve aynı IP’den gelen istekleri sürekli olarak aynı sunucuya yönlendirir.

Yük Dengeleme Nerelerde Kullanılır?

Yük dengeleme genellikle web uygulamalarında kullanılır. Yazılım tabanlı ve bulut tabanlı yük dengeleyiciler, internet trafiğinin uygulamayı barındıran sunucular arasında eşit bir şekilde dağıtılmasına yardımcı olur. Bazı bulut yük dengeleme ürünleri, küresel sunucu yük dengeleme (GSLB) olarak bilinen bir süreç olan, dünyanın dört bir yanına yayılmış olan sunucular arasındaki internet trafiği yüklerini dengeleyebilirler.

Yük dengeleme aynı zamanda bir veri merkezi ya da büyük bir ofis kompleksi içindekiler gibi büyük yerelleştirilmiş ağlarda da yaygın olarak kullanılmaktadır. Geleneksel olarak bu, bir uygulama dağıtım denetleyicisi (ADC) ya da özel bir yük dengeleme cihazı gibi donanım araçlarının kullanılmasını gerektirmiştir. Yazılım tabanlı yük dengeleyiciler de bu amaçla kullanılmaktadır. 

Sunucu İzleme Nedir?

Dinamik yük dengeleyiciler; sunucunun mevcut durumunu, ne kadar iyi performans gösterdiğini düzenli kontrollerle izler. Bir sunucu ya da sunucu grubu yavaş çalıştığında load balancer ona daha az trafik dağıtır. Bir sunucunun ya da sunucu grubunun tamamen başarısız olduğu durumda ise load balancer trafiği bir başka sunucu grubuna yönlendirir.

Yük Devretme (Failover) Nedir?

Yük devretme, belirli bir sunucu çalışmadığında ve bir load balancer ikincil bir sunucuya ya da sunucu grubuna dağıtım yaptığında gerçekleşen durumdur. Yük devretme güvenilirlik için çok önemlidir. Yerinde yedekleme olmadığı durumlarda bir sunucunun çökmesi web sitesinin ya da  uygulamanın çökmesine neden olabilir. Hizmette boşluk oluşmasının önlenebilmesi için yük devretme hızlı ve sağlıklı bir şekilde yapılabiliyor olmalıdır.

DNS Tabanlı Yük Dengeleme Nedir?

Yük dengeleme, performansın ve kullanılabilirliğin artırılması için trafiğin birden fazla sunucuya dağıtılması anlamına gelir. Kuruluşlar hem web sitelerini hem özel ağları hızlandırmak için farklı yük dengeleme biçimlerini kullanırlar. Yük dengeleme olmadan çoğu internet uygulaması ve web sitesi trafiği etkili bir şekilde idare edemez ya da doğru bir şekilde çalışmaz.

DNS web sitesi domainlerini IP adreslerine çevirdiği için genellikle internetin telefon rehberi olarak adlandırılır. IP adresi sunucuların web sitelerini ve internet’e bağlı herhangi bir cihazı tanımlamak için kullandığı uzun sayısal etikettir. DNS domain adlarını IP adresine çevirerek insanları web sitelerine ve uygulamalara erişmek için uzun sayı dizilerini ezberlemek zorunda kalmaktan kurtarır.

DNS çözümlemesinde internet kullanıcısının tarayıcısı, hedef web sitesinin doğru IP adresini istemek için bir DNS sunucusuyla bağlantı kurar. Bu işleme DNS sorgusu denilir. DNS tabanlı yük dengeleme, trafiğin birkaç sunucu arasında dağıtılması için DNS’i kullanan bir yük dengeleme türüdür. Bunu DNS sorgularına yanıt olarak farklı IP adresleri sağlayarak yapar. Yük dengeleyiciler, bir DNS sorgusuna yanıt olarak hangi IP adresinin paylaşılacağını farklı yöntemler ve kurallar doğrultusunda seçebilirler. En yaygın DNS yük dengeleme tekniklerinden biri round-robin DNS’tir.

Round-robin DNS diğer DNS tabanlı yük dengeleme türleri gibi trafiği dağıtarak bir sitenin performansını ve güvenilirliğini artırmayı amaçlar. Özel bir yazılım tabanlı ya da donanım tabanlı yük dengeleyiciden farklı olarak round-robin DNS, özel bir DNS sunucusu türü kullanarak yük dengeleme yapar. Round-robin DNS popüler bir yaklaşım olsa da trafiği yönlendirmek için tek yöntem değildir. Çoğu load balancer alan sahiplerinin çeşitli trafik yönlendirme kuralları arasından seçim yapmasına izin vermektedir.