Che cos'è il bilanciamento globale del carico dei server (GSLB)?

L'obiettivo principale del bilanciamento globale del carico dei server è migliorare le prestazioni, l'affidabilità e la disponibilità delle applicazioni. Il GSLB si assicura che le richieste degli utenti vengano indirizzate al miglior data center possibile in base a fattori come il carico del server, la vicinanza all'utente e le condizioni della rete.

Il bilanciamento del carico globale è diverso dal bilanciamento del carico standard, che bilancia il traffico locale ed è un requisito standard per tutte le aziende. Il bilanciamento del carico standard previene il sovraccarico di risorse specifiche di back-end e ottimizza le prestazioni tra server e servizi locali all'interno di un singolo cloud o data center on-premise.

GSLB fornisce il bilanciamento del carico per i relativi sistemi, in genere quelli che operano in grandi aziende distribuite con un'enorme impronta globale che gestiscono un throughput di dati ad alto volume. Impedisce il sovraccarico dei sistemi di bilanciamento del carico locali e regionali che operano in ambienti multicloud e quelli che orchestrano i workload tra cloud e infrastrutture on-premise, ottimizzando le prestazioni su server e servizi globali.

Il GSLB è una parte fondamentale per mantenere un'elevata disponibilità delle applicazioni, in particolare per i servizi web e le reti aziendali su larga scala. Si basa su alcuni processi e componenti chiave per funzionare.

GSLB si affida spesso alla manipolazione del sistema dei nomi di dominio (DNS) per prendere decisioni di routing intelligenti. Quando un utente richiede un indirizzo web o un servizio distribuito in più sedi, il dispositivo dell'utente avvia una query DNS che viene intercettata da un server DNS o servizio abilitato per il GSLB.

Il sistema GSLB indirizza la query dell'utente all'indirizzo IP con la posizione del server più adatta. La determinazione della posizione si basa su una serie di politiche, sullo stato attuale della rete e con l'aiuto di tecnologie di geolocalizzazione avanzate, se necessario. Ad esempio, le richieste degli utenti avviate in Messico vengono indirizzate ai server DNS in Messico mentre le richieste degli utenti dalla Nuova Zelanda vengono indirizzate ai server situati in Nuova Zelanda o alla posizione successiva più vicina.

Gli ADC sono il cervello di qualsiasi sistema GSLB: questi dispositivi specializzati o componenti software raccolgono dati sullo stato di salute e sui modelli di traffico per prendere decisioni in tempo reale su come distribuire le richieste in arrivo. Il processo decisionale è dinamico, quindi le decisioni dell'ADC possono cambiare al variare delle condizioni.

I sistemi GSLB eseguono controlli di stato di salute regolari su tutti i server del pool per garantire che funzionino in modo ottimale e facilitare un'esperienza utente senza interruzioni. I controlli dello stato di salute possono includere semplici ping, connessioni TCP o test delle transazioni a livello di applicazione più sofisticati. Se un server non supera un controllo della salute, il sistema GSLB può rimuoverlo dalla rotazione finché non sarà nuovamente attivo e funzionante.

I servizi GSLB misurano continuamente il tempo di andata e ritorno (RTT), ovvero il tempo impiegato da un pacchetto di dati per passare dal client al server e viceversa, per aiutare il sistema a migliorare continuamente le proprie decisioni di routing.

I servizi globali di bilanciamento del carico dei server si basano su una serie di algoritmi, come il routing basato sulla geolocalizzazione, per distribuire il traffico di rete in modo efficiente.

Il bilanciamento del carico a girone, ad esempio, distribuisce le richieste in modo uniforme su un set di server, mentre il bilanciamento del carico con meno connessioni indirizza il traffico verso i server con il minor numero di connessioni attive. Il bilanciamento del carico con tempi minori invia le richieste degli utenti al server con il tempo di risposta più rapido e il bilanciamento del carico ponderato assegna le richieste in base a pesi predeterminati che indicano la capacità del server.

Con anycast, un metodo di routing di rete complesso, più server condividono lo stesso indirizzo IP, consentendo ai client di connettersi a un unico indirizzo. Con l'aiuto dei meccanismi di routing BGP (Border Gateway Protocol), che annunciano lo stesso prefisso IP da posizioni diverse, le query client in entrata vengono quindi instradate al server più vicino (in termini di topologia di rete o ritardo minimo).

Anycast può anche migliorare la resilienza della rete, poiché il traffico viene reindirizzato automaticamente al miglior percorso disponibile. In caso di interruzione del server, le richieste vengono indirizzate al prossimo data center più vicino in modo che, anche se interi data center vanno offline, gli utenti notino solo una riduzione leggera delle prestazioni.

Le CDN sono estensioni di un sistema GSLB utilizzato per memorizzare nella cache copie di contenuti statici (come immagini e video) in una rete distribuita di server per avvicinare i contenuti agli utenti. Questo riduce la distanza che i dati devono percorrere e riduce la latenza.

Le CDN possono anche ottimizzare la distribuzione dinamica dei contenuti utilizzando varie tecniche di ottimizzazione come il multiplexing (in cui due o più flussi di dati condividono una singola connessione all'host); l'offload SSL (che rimuove la crittografia basata su SSL dal traffico in entrata ai server di alleggerimento), l'accelerazione dinamica del sito (che accelera i siti Web dinamici memorizzando rapidamente nella cache contenuti dinamici e unici) e le connessioni persistenti (che indirizzano tutte le connessioni utente a sessione singola allo stesso server di backend).

I sistemi GSLB utilizzano protocolli di reindirizzamento del traffico per trasferire le richieste degli utenti al server più appropriato. Queste soluzioni ottimizzano il percorso del traffico attraverso Internet, evitando percorsi congestionati e non ottimali e migliorando le prestazioni complessive della rete.

Le soluzioni avanzate ottimizzano le connessioni ed eliminano i singoli punti di errore bilanciando i carichi dall'inizio di una richiesta DNS sul dispositivo di un utente. Utilizzando i dati di monitoraggio utente reale (RUM) e la "visibilità dell'ultimo miglio" (visibilità sull'ultimo tratto di connettività al dispositivo utente) queste soluzioni possono creare reti più resilienti e eliminare i colli di bottiglia e le dipendenze del traffico.

Le soluzioni avanzate in genere possono automatizzare diverse implementazioni GSLB, tra cui:

Attiva-attiva. Una configurazione attiva-attiva comprende più data center attivi (ambienti on-premise, cloud privato, cloud pubblico o cloud ibrido) dove le richieste dei client sono distribuite uniformemente tra i centri, una configurazione ideale per la distribuzione del traffico globale in un ambiente distribuito.

In un'implementazione attiva-attiva, tutti i siti sono attivi e i servizi per un'app o dominio specifico sono connessi allo stesso server virtuale GSLB. I siti condividono i dati utilizzando il protocollo di scambio metriche (MEP), che include informazioni come il bilanciamento del carico e lo switch di contenuto, gli stati dei server virtuali, i numeri di connessione correnti, le velocità dei pacchetti e l'utilizzo della larghezza di banda.

Quando un utente invia una richiesta DNS, viene indirizzato a uno dei siti attivi. Se la richiesta arriva su un sito, il server virtuale GSLB seleziona un server di bilanciamento del carico o di cambio di contenuto e inoltra il suo indirizzo al server DNS, che lo ritrasmette al client. L'utente invia quindi nuovamente la richiesta al nuovo server virtuale all'indirizzo fornito.

Attiva-passiva. Una configurazione attiva-passiva comprende un data center attivo e un data center passivo. In questa configurazione, i siti passivi sono riservati esclusivamente agli scenari di disaster recovery. In altre parole, i data center passivi entrano nei processi decisionali quando tutti i siti attivi non sono disponibili e un evento di emergenza innesca un failover. Se il sito attivo subisce un'interruzione, il sito passivo viene attivato.

Quando un utente invia una richiesta DNS a una configurazione GSLB attiva-passiva, la richiesta può essere indirizzata a qualsiasi sito, ma il sistema distribuisce solo i servizi del sito attivo (supponendo che sia operativo).

Il bilanciamento globale del carico dei server è una tecnologia dinamica in grado di automatizzare e ottimizzare la gestione della rete per le grandi aziende che operano in una vasta gamma di settori. Le tecnologie GSLB hanno anche innumerevoli applicazioni aziendali, tra cui:

Indipendentemente dal settore o dal tipo di azienda, l'implementazione dei servizi GSLB può aiutare le organizzazioni a ottenere:

Se un server o un data center non funziona, il GSLB può reindirizzare automaticamente il traffico di rete al server successivo migliore per ridurre al minimo (o addirittura prevenire) il tempo di inattività e mantenere un servizio di alta qualità per i clienti.

Le soluzioni di GSLB avanzate possono rimuovere i colli di bottiglia in linea e i singoli punti di errore (SPOF) dalle app e dai siti Web che generano entrate, indirizzando automaticamente il traffico attorno a risorse non disponibili o obsolete.

Con le soluzioni GSLB, i team possono indirizzare il traffico DNS verso gli endpoint API più performanti e disponibili per garantire la migliore esperienza con l'app per gli utenti.

Molti fornitori offrono opzioni SaaS per i servizi GSLB, aiutando le aziende ad aumentare la flessibilità della rete e ridurre i costi eliminando la necessità di apparecchiature fisiche e virtuali.

Utilizzando dati di monitoraggio utente reale (RUM), i programmi GSLB possono bilanciare il carico delle connessioni fino all'utente finale, migliorando i tempi di risposta delle app e le prestazioni della rete.

I servizi GSLB consentono alle aziende di integrare senza problemi i GSLB con i sistemi di bilanciamento del carico esistenti e di migliorarne le funzionalità.

Le soluzioni GSLB possono aiutare le organizzazioni, in particolare quelle che operano in settori altamente regolamentati come l'assistenza sanitaria e la difesa, a stare al passo con le normative del governo integrando le normative specifiche del paese nei server locali e nelle preferenze di inoltro GSLB.

Le soluzioni GSLB semplificano l'implementazione di GSLB a livello aziendale con servizi di onboarding semplici e self-service e di migrazione professionali per rendere i team operativi in pochissimo tempo.

Le principali soluzioni GSLB possono aumentare o diminuire automaticamente le risorse per adattarsi alle fluttuazioni del traffico di rete.