Qu’est-ce que l’équilibrage global de charge serveur (GSLB) ?

L’objectif principal de l’équilibrage global de charge serveur est d’améliorer la performance, la fiabilité et la disponibilité des applications. Le GSLB veille à ce que les requêtes des utilisateurs soient acheminées vers le meilleur centre de données possible en fonction de facteurs tels que la charge du serveur, la proximité de l’utilisateur et les conditions du réseau.

L’équilibrage de charge global diffère de l’équilibrage de charge standard, qui équilibre le trafic local, et qui constitue une exigence standard pour toute entreprise. L’équilibrage global standard permet d’éviter la surcharge de certaines ressources dorsales et d’optimiser la performance des serveurs et services locaux au sein d’un même centre de données sur site ou cloud.

Le GSLB fournit un équilibrage de charge aux équilibreurs de charge, généralement ceux qui opèrent dans de grandes entreprises distribuées avec des empreintes mondiales massives qui gèrent un débit de données élevé. Il empêche les équilibreurs de charge locaux et régionaux qui fonctionnent dans des environnements multicloud et ceux qui orchestrent les workloads entre les clouds et les infrastructures sur site d’être surchargés, optimisant ainsi les performances des serveurs et des services mondiaux.

Le GSLB est un élément essentiel du maintien d’une haute disponibilité des applications, en particulier pour les services web à grande échelle et les réseaux d’entreprise. Son fonctionnement repose sur quelques processus et composants clés.

Le GSLB repose souvent sur la manipulation du système de noms de domaine (DNS) pour prendre des décisions de routage intelligentes. Lorsqu’un utilisateur demande une adresse ou un service distribué sur plusieurs emplacements, l’appareil de l’utilisateur initie une requête DNS qui est interceptée par un serveur ou un service DNS compatible GSLB.

Le système GSLB dirige la requête de l’utilisateur vers l’adresse IP affichant l’emplacement de serveur le plus approprié. L’emplacement est déterminé selon un ensemble de politiques et l’état actuel du réseau, avec l’aide de technologies de géolocalisation avancées, le cas échéant. Par exemple, les requêtes utilisateurs lancées au Mexique sont acheminées vers les serveurs DNS situé au Mexique, tandis que les requêtes utilisateurs provenant de Nouvelle-Zélande seront dirigées vers des serveurs situés en Nouvelle-Zélande ou à l’endroit le plus proche.

Les ADC sont le cerveau de tout système GSLB : ces appareils ou composants spécialisés collectent des données sur la santé des serveurs et les modèles de trafic afin de prendre des décisions en temps réel sur la façon de distribuer les requêtes entrantes. La prise de décision est dynamique, de sorte que les décisions de l’ADC peuvent changer en fonction des fluctuations des conditions.

Les systèmes GSLB effectuent des diagnostics d’intégrité réguliers sur tous les serveurs du pool afin de s’assurer qu’ils fonctionnent de manière optimale et de faciliter une expérience utilisateur fluide. Les diagnostics d’intégrité peuvent inclure des pings simples, des connexions TCP ou des tests de transactions plus sophistiqués au niveau de l’application. Si un serveur échoue à un diagnostic d’intégrité, le système GSLB peut le supprimer de la rotation jusqu’à ce qu’il soit à nouveau opérationnel.

Les services GSLB mesurent en permanence le temps aller-retour (RTT), c’est-à-dire le temps nécessaire à un paquet de données pour passer du client au serveur et inversement, afin d’aider le système à améliorer en permanence ses décisions de routage.

Les services d’équilibrage de charge global des serveurs s’appuient sur une série d’algorithmes, comme le routage basé sur la géolocalisation, pour répartir efficacement le trafic réseau.

L’équilibrage de charge dit « round-robin », par exemple, distribue les requêtes de manière uniforme sur un ensemble de serveurs, tandis que l’équilibrage de charge basé sur les moindres connexions dirige le trafic vers les serveurs ayant les moins connexions actives. L’équilibrage de charge le moins rapide envoie les requêtes des utilisateurs au serveur avec le temps de réponse le plus rapide, tandis que l’équilibrage de charge pondéré attribue les requêtes en fonction de poids prédéterminés qui indiquent la capacité du serveur.

Avec anycast, une méthode complexe de routage réseau, plusieurs serveurs partagent la même adresse IP, ce qui permet aux clients de se connecter à une seule adresse. Grâce aux mécanismes de routage du protocole BGP (Border Gateway Protocol), qui annoncent le même préfixe IP à partir de différents emplacements, les requêtes entrantes des clients sont ensuite acheminées vers le serveur le plus proche (en termes de topologie du réseau ou de délai).

Anycast peut également améliorer la résilience du réseau, car le trafic est automatiquement réacheminé vers le meilleur chemin disponible. En cas de panne d’un serveur, les demandes sont acheminées vers le centre de données le plus proche, de sorte que, même si des centres de données entiers sont hors service, les utilisateurs ne subissent qu’une légère réduction de performance.

Les CDN sont des extensions d’un système GSLB utilisées pour mettre en cache des copies de contenu statique (comme des images et des vidéos) dans un réseau distribué de serveurs afin de rapprocher le contenu des utilisateurs. Cela raccourcit la distance que les données doivent parcourir et réduit la latence.

Les CDN peuvent également optimiser la diffusion dynamique de contenu en utilisant diverses techniques d’optimisation telles que le multiplexing (où deux flux de données ou plus partagent une seule connexion à l’hôte) ; le déchargement SSL (qui supprime le chiffrement basé sur SSL du trafic entrant vers les serveurs déchargés), l’accélération dynamique des sites (qui accélère les sites web dynamiques en mettant rapidement en cache le contenu dynamique et unique) ; et les connexions persistantes (qui dirigent toutes les connexions utilisateur en une seule session vers le même serveur backend).

Les systèmes GSLB utilisent des protocoles de redirection du trafic pour transférer les requêtes des utilisateurs vers le serveur le plus approprié. Ces solutions optimisent le chemin que le trafic prend sur Internet, évitant ainsi les itinéraires encombrés et sous-optimaux et améliorant les performances globales du réseau.

Les solutions avancées optimisent les connexions et éliminent les points de défaillance uniques en équilibrant les charges à partir du début d’une requête DNS sur l’appareil d’un utilisateur. Grâce à la surveillance des utilisateurs réels (RUM) des données et à la « visibilité du dernier kilomètre » (visibilité sur la dernière ligne de connectivité vers l’appareil de l’utilisateur), ces solutions peuvent créer des réseaux plus résilients et éliminer les goulots d’étranglement du trafic et les dépendances.

Les solutions avancées peuvent généralement automatiser plusieurs déploiements GSLB différents, notamment :

Configuration active-active : une configuration active-active comprend plusieurs centres de données actifs (sur site, cloud privé, cloud public ou environnements de cloud hybride) où les demandes des clients sont réparties de manière uniforme entre les centres, une configuration idéale pour la distribution globale du trafic dans un environnement distribué.

Dans un déploiement actif-actif, tous les sites sont actifs et les services d’une application ou d’un domaine spécifique sont connectés au même serveur virtuel de GSLB. Les sites partagent des données à l’aide du protocole d’échange d’indicateurs (Metrics Exchange Protocol, MEP), qui comprend des informations telles que les statuts des serveurs virtuels d’équilibrage de charge et de commutation de contenu, les numéros de connexion actuels, les débits de paquets et l’utilisation de la bande passante.

Lorsqu’un utilisateur envoie une requête DNS, il est dirigé vers l’un des sites actifs. Si la requête arrive sur un site, le serveur virtuel GSLB y sélectionne un serveur d’équilibrage de charge ou de commutation de contenu et transmet son adresse IP au serveur DNS, qui la transmet au client. L’utilisateur renvoie ensuite la requête au nouveau virtual server, à l’adresse IP fournie.

Actif-passif. Une configuration active-passive comprend un centre de données actif et un centre de données passif. Dans cette configuration, les sites passifs sont exclusivement réservés aux scénarios de reprise après sinistre. En d’autres termes, les centres de données passifs entrent dans les processus de prise de décision lorsque tous les sites actifs sont indisponibles et qu’un sinistre déclenche un basculement. Si le site actif subit une panne, le site passif est activé.

Lorsqu’un utilisateur envoie une requête DNS à une configuration GSLB active-passive, la demande peut être dirigée vers n’importe quel site, mais le système ne déploie qu’à partir du site actif (en supposant qu’il soit opérationnel).

L’équilibrage global de la charge des serveurs est une technologie dynamique qui peut automatiser et optimiser la gestion des réseaux pour les grandes entreprises opérant dans un large éventail de secteurs. Les technologies GSLB ont également une myriade d’applications commerciales, notamment :

Quel que soit le secteur ou le type d’entreprise, déployer des services de GSLB aide les entreprises à atteindre les résultats suivants :

Si un serveur ou un centre de données tombe en panne, le GSLB réachemine automatiquement le trafic réseau vers le meilleur serveur pour minimiser (voire éviter) les temps d’arrêt et maintenir une expérience client de qualité.

Les solutions GSLB avancées suppriment les goulots d’étranglement en ligne et les points de défaillance uniques des applications et sites Web générateurs de revenus en dirigeant automatiquement le trafic autour des ressources obsolètes ou indisponibles.

Avec les solutions GSLB, les équipes peuvent diriger le trafic DNS vers les points de terminaison d’API les plus performants et les plus disponibles, afin de garantir une expérience utilisateur optimale.

De nombreux fournisseurs proposent des options SaaS pour les services GSLB, ce qui permet aux entreprises d’accroître la flexibilité du réseau et de réduire les coûts en éliminant le besoin d’appliances physiques et virtuelles.

Grâce aux données de surveillance des utilisateurs réels (RUM), les outils GSLB peuvent équilibrer la charge des connexions jusqu’à l’utilisateur final, améliorant ainsi le temps de réponse des applications et la performance globale du réseau.

Les services GSLB permettent aux entreprises d’intégrer de façon fluide le GSLB aux équilibreurs de charge existants et d’améliorer leurs capacités.

Les solutions GSLB aident les entreprises, en particulier celles des secteurs hautement réglementés tels que la santé et la défense, à respecter leurs obligations en intégrant les réglementations nationales dans les serveurs locaux et les préférences de transfert GSLB.

Les solutions GSLB facilitent la mise en œuvre du GSLB à l’échelle de l’entreprise grâce à des services d’intégration et de migration professionnels simples et en libre-service, permettant aux équipes d’être opérationnelles en un rien de temps.

Les meilleures solutions GSLB peuvent augmenter ou réduire automatiquement les ressources pour s’adapter aux fluctuations du trafic réseau.