ما موازنة تحميل الخادم العالمي (GSLB)؟

الهدف الأساسي من موازنة تحميل الخادم العالمي هو تحسين أداء التطبيق وموثوقيته وتوافره. ويتأكد GSLB من توجيه طلبات المستخدم إلى أفضل مركز بيانات ممكن بناءً على عوامل مثل حمل الخادم والقرب من المستخدم وظروف الشبكة.

تختلف موازنة الأحمال العالمية عن موازنة الأحمال القياسية، فموازنة الأحمال العالمية توازن بين حركة الزيارات المحلية وهي مطلب قياسي لجميع المؤسسات. وتعمل موازنة الأحمال القياسية على منع التحميل الزائد على موارد خلفية محددة وتحسين الأداء عبر الخوادم والخدمات المحلية داخل السحابة الواحدة أو مركز البيانات المحلي.

يوفِّر GSLB موازنة الحمل بالنسبة إلى موازنات الأحمال، التي عادةً ما تعمل في المؤسسات الكبيرة والموزعة ذات البصمات العالمية الضخمة التي تدير إنتاجية بيانات كبيرة الحجم. فهو يمنع موازنات الأحمال المحلية والإقليمية التي تعمل في بيئات سحابة متعددة —وكذلك يُنسق أحمال التشغيل بين السحابة والبنية التحتية المحلية—من التحميل الزائد، ما يحسِّن الأداء عبر الخوادم والخدمات العالمية.

يُعد GSLB جزءًا حيويًا من الحفاظ على توافر التطبيقات بشكل كبير، خصوصًا لخدمات الويب واسعة النطاق وشبكات المؤسسات. وهو يعتمد على بعض العمليات والعناصر الرئيسية لكي يعمل.

غالبًا ما يعتمد GSLB على معالجة نظام اسم النطاق (DNS) لاتخاذ قرارات توجيه ذكية. وعندما يطلب المستخدم عنوان ويب أو خدمة ويب موزعة عبر مواقع متعددة، يبدأ جهاز المستخدم باستعلام DNS، الذي يُعترض بواسطة خادم DNS أو خدمة تدعم GSLB.

يوجه نظام GSLB استعلام المستخدم إلى عنوان IP مع موقع الخادم الأنسب. ويعتمد تحديد الموقع على مجموعة من السياسات والحالة الحالية للشبكة وبمساعدة تقنيات تحديد الموقع الجغرافي المتقدمة عند الحاجة. على سبيل المثال، يتم توجيه طلبات المستخدم التي تبدأ في المكسيك إلى خوادم DNS في المكسيك بينما يتم توجيه طلبات المستخدم من نيوزيلندا إلى الخوادم الموجودة في نيوزيلندا، أو أقرب موقع تالٍ.

تُعدّ وحدات ADC هي العقل المدبر لأي نظام GSLB: تجمع هذه الأجهزة المتخصصة أو عناصر البرامج، البيانات حول سلامة الخادم وأنماط حركة المرور لاتخاذ قرارات في الوقت الفعلي حول كيفية توزيع الطلبات الواردة. وتُعد عملية صناعة القرار في الصناعة ذات نمط ديناميكي، ومن ثَمَّ فإن قرارات شركة تطوير العقار يمكن أن تتغير مع تقلب الظروف.

تُجري أنظمة GSLB فحوصات سلامة منتظمة لحالة جميع الخوادم في المجموعة لضمان عملها على النحو الأمثل وتسهيل تجربة مستخدم سلسة. ويُمكن أن تتضمن فحوصات السلامة اختبارات إرسال إشارات بسيطة أو اتصالات TCP أو معاملات أكثر تطورًا على مستوى التطبيق. وإذا فشل أحد الخوادم في إجراء فحص السلامة، فيمكن لنظام GSLB إزالته من التناوب حتى تشغيله مرة أخرى.

تقيس خدمات GSLB باستمرار زمن الرحلة ذهابًا وإيابًا (RTT)—وهو الوقت الذي تستغرقه حزمة البيانات للانتقال من العميل إلى الخادم والعودة مرة أخرى—لمساعدة النظام على تحسين قرارات التوجيه باستمرار.

تعتمد خدمات موازنة تحميل الخادم العالمي على مجموعة من الخوارزميات، مثل التوجيه المستند إلى الموقع الجغرافي، لتوزيع حركة مرور الشبكة بكفاءة.

على سبيل المثال، تقوم موازنة التحميل من نوع Round-Robin بتوزيع الطلبات بالتساوي على مجموعة من الخوادم، بينما تقوم موازنة التحميل التي تحتوي على اتصالات أقل بتوجيه حركة المرور إلى الخوادم ذات الاتصالات الأقل نشاطًا. وترسل موازنة التحميل الأقل وقتًا طلبات المستخدم إلى الخادم بأسرع وقت استجابة، وتقوم موازنة التحميل المرجحة بتعيين الطلبات المستندة إلى الأوزان المحددة مسبقًا التي تشير إلى سعة الخادم.

باستخدام طريقة Anycast، وهي طريقة توجيه معقدة للشبكة، يُمكنك مشاركة خوادم متعددة في عنوان IP نفسه، ما يسمح للعملاء بالاتصال بعنوان واحد. وبمساعدة آليات توجيه بروتوكول البوابة الحدودية (BGP)—التي تعلن عن بادئة IP نفسها من مواقع مختلفة—يتم بعد ذلك توجيه استعلامات العميل الواردة إلى أقرب خادم (من حيث مخطط الشبكة أو التأخير الأقل في أقل وقت).

يمكن لـ Anycast أيضًا تحسين مرونة الشبكة، حيث يتم إعادة توجيه حركة المرور تلقائيًا إلى أفضل مسار متاح. وفي حالة حدوث انقطاع في الخادم، يتم توجيه الطلبات إلى أقرب مركز بيانات تالٍ بحيث، حتى في حالة تعطّل مراكز البيانات بأكملها، يواجه المستخدمون انخفاضًا طفيفًا في الأداء.

شبكات CDNs هي امتدادات لنظام GSLB الذي ُيستخدم لتخزين نسخ من المحتوى الثابت (مثل الصور ومقاطع الفيديو) في شبكة موزَّعة من الخوادم لتقريب المحتوى إلى المستخدمين. وهذا يختصر المسافة التي يجب أن تقطعها البيانات ويقلل من زمن الانتقال.

كما يمكن لشبكات CDN تحسين توصيل المحتوى الديناميكي باستخدام تقنيات تحسين مختلفة مثل الإرسال المتعدد (حيث يشارك تدفقان أو أكثر من البيانات اتصالًا واحدًا بالمضيف)؛ وتفريغ SSL (الذي يزيل التشفير المستند إلى SSL من حركة المرور الواردة لتخفيف العبء عن الخوادم)، وتسريع الموقع الديناميكي (الذي يسرع مواقع الويب الديناميكية من خلال تخزين المحتوى الديناميكي والفريد بسرعة)؛ والاتصالات المستمرة (التي توجه جميع اتصالات المستخدم في جلسة واحدة إلى الخادم الخلفي نفسه).

تستخدم أنظمة GSLB بروتوكولات إعادة توجيه حركة المرور لنقل طلبات المستخدم إلى الخادم الأنسب. وتعمل هذه الحلول على تحسين المسار الذي تسلكه حركة المرور عبر الإنترنت، وتجنب المسارات المزدحمة وغير المثالية وتحسين أداء الشبكة بشكل عام.

كما تعمل الحلول المتقدمة على تحسين الاتصالات والقضاء على نقاط الفشل الفردية من خلال موازنة الأحمال من بداية طلب نظام DNS على جهاز المستخدم. وباستخدام بيانات مراقبة المستخدم الحقيقية (RUM) و"الرؤية في المرحلة النهائية" (الرؤية في المرحلة النهائية من الاتصال بجهاز المستخدم)، يُمكن لهذه الحلول إنشاء شبكات أكثر مرونة والقضاء على الاختناقات المرورية والاعتماديات.

يمكن للحلول المتقدمة عادةً أتمتة العديد من عمليات نشر GSLB المختلفة، بما في ذلك:

النشط-النشط. يشتمل التكوين النشط-النشط على مراكز بيانات نشطة متعددة (في بيئات محلية أو سحابة خاصة أو سحابة عامة أو سحابة هجينة ) حيث يتم توزيع طلبات العملاء بالتساوي عبر المراكز، وهو إعداد مثالي لتوزيع حركة المرور العالمية في بيئة موزَّعة.

في النشر النشط-النشط، تكون جميع المواقع نشطة، وتتصل الخدمات بتطبيق أو مجال معين بالخادم الافتراضي GSLB نفسه. وتتشارك المواقع البيانات باستخدام بروتوكول تبادل المقاييس (MEP)، ويتضمن معلومات مثل موازنة التحميل وحالات الخادم الافتراضي للتبديل بين المحتوى وأرقام الاتصال الحالية ومعدلات الحزم واستخدام النطاق الترددي.

عندما يرسل المستخدم طلب DNS، يتم توجيهه إلى أحد المواقع النشطة. وإذا وصل الطلب إلى أحد المواقع، يقوم خادم GSLB الافتراضي هناك بتحديد خادم موازنة التحميل أو خادم تبديل المحتوى وإعادة توجيه العنوان إلى خادم DNS، الذي يقوم بترحيله إلى العميل. ثم يقوم المستخدم بإعادة الطلب إلى الخادم الافتراضي الجديد في عنوان IP المقدم.

نشط-سلبي. يتألف الإعداد النشط-السلبي من مركز بيانات نشط ومركز بيانات سلبي. وفي هذا التكوين، تُحجز المواقع السلبية حصريًا لسيناريوهات التعافي من الكوارث. وبمعنى آخر، تدخل مراكز البيانات السلبية في عمليات صناعة القرار عندما تكون جميع المواقع النشطة غير متاحة ويؤدي حدث كارثي إلى فشل في التشغيل. وإذا تعرض الموقع النشط لانقطاع، يتم تنشيط الموقع السلبي.

عندما يرسل مستخدم طلب DNS إلى تكوين GSLB نشط-سلبي، قد يتم توجيه الطلب إلى أي موقع، ولكن النظام ينشر الخدمات من الموقع النشط فقط (بافتراض أنه يعمل).

موازنة تحميل الخوادم العالمية هي تقنية ديناميكية يمكنها أتمتة إدارة الشبكة وتحسينها للمؤسسات الكبيرة العاملة في مجموعة من الصناعات. وتحتوي تقنيات GSLB أيضًا على عدد لا يحصى من تطبيقات الأعمال، بما في ذلك:

بغض النظر عن قطاع أو نوع المؤسسة، يمكن أن يساعد نشر خدمات GSLB المجموعات على تحقيق:

إذا تعطل أحد الخوادم أو مراكز البيانات، يمكن لـ GSLB إعادة توجيه حركة مرور الشبكة تلقائيًا إلى الخادم الأفضل التالي لتقليل (أو حتى منع) فترة التعطل عن العمل والحفاظ على تجربة عملاء عالية الجودة.

يُمكن لحلول GSLB المتقدمة إزالة الاختناقات المضمنة ونقاط الفشل الفردية (SPoFs) من التطبيقات ومواقع الويب المُدرة للإيرادات من خلال توجيه حركة المرور تلقائيًا حول الموارد القديمة أو غير المتاحة.

باستخدام حلول GSLB، تستطيع الفرق توجيه حركة مرور نظام DNS إلى نقاط نهاية واجهة برمجة التطبيقات (API) الأعلى أداءً والأكثر إتاحة لضمان أفضل تجربة تطبيق للمستخدمين.

يقدم العديد من الموردين خيارات SaaS لخدمات GSLB، ما يساعد الشركات على زيادة مرونة الشبكة وتقليل التكاليف من خلال القضاء على الحاجة إلى الأجهزة المادية والافتراضية.

باستخدام بيانات مراقبة المستخدم الحقيقية (RUM)، يُمكن لبرامج GSLB موازنة تحميل الاتصالات حتى المستخدم النهائي، ما يؤدي إلى تحسين أوقات استجابة التطبيق والأداء العام للشبكة.

تُمكّن خدمات GSLB الشركات من دمج GSLB بسلاسة مع موازنات التحميل الحالية وتعزيز قدراتها.

يمكن لحلول GSLB أن تساعد المجموعات، لا سيما تلك العاملة في الصناعات شديدة التنظيم مثل الرعاية الصحية والدفاع، على البقاء في طليعة اللوائح الحكومية من خلال دمج اللوائح الخاصة بكل دولة في الخوادم المحلية وتفضيلات إعادة توجيه GSLB.

تسهل حلول GSLB تنفيذ GSLB على مستوى المؤسسة من خلال خدمات الإعداد البسيطة والخدمة الذاتية والترحيل الاحترافي لإعداد الفرق وتشغيلها في أي وقت من الأوقات.

يمكن لحلول GSLB الرائدة توسيع نطاق الموارد تلقائيًا لأعلى أو لأسفل لاستيعاب التقلبات في حركة مرور الشبكة.