Балансировка нагрузки в облаке - Cloud load balancing

Балансировка нагрузки в облаке это тип Балансировка нагрузки что выполняется в облачные вычисления.[1] Балансировка облачной нагрузки - это процесс распределения рабочих нагрузок между несколькими вычислительными ресурсами. Балансировка нагрузки в облаке снижает затраты, связанные с системами управления документами, и увеличивает доступность ресурсов. Это тип Балансировка нагрузки и не путать с Балансировка нагрузки системы доменных имен (DNS). Хотя для балансировки нагрузки DNS используется программное или аппаратное обеспечение для выполнения этой функции,[2] балансировка нагрузки в облаке использует услуги, предлагаемые различными компьютерная сеть компании.[3]

Сравнение с балансировкой нагрузки DNS

Балансировка облачной нагрузки имеет преимущество перед балансировкой нагрузки DNS, поскольку она может передавать нагрузку на серверы по всему миру, а не распределять ее по локальным серверам.[3] В случае сбоя локального сервера балансировка нагрузки облака доставляет пользователей на ближайший региональный сервер без прерывания для пользователя.

Балансировка нагрузки в облаке решает проблемы, связанные с Зависимость от TTL присутствует во время балансировки нагрузки DNS.[4] Директивы DNS могут применяться только один раз за каждый цикл TTL и могут занять несколько часов, если переключение между серверами происходит во время задержки или сбоя сервера. Входящий серверный трафик будет продолжать маршрутизироваться на исходный сервер до истечения срока жизни, что может привести к неравномерной производительности, так как разные интернет-провайдеры могут достичь нового сервера раньше других интернет-провайдеров.[4] Еще одно преимущество заключается в том, что балансировка нагрузки в облаке улучшает время отклика за счет маршрутизации удаленных сеансов в наиболее эффективные центры обработки данных.[1][5]

Важность балансировки нагрузки

Облачные вычисления дает преимущества в «стоимости, гибкости и доступности услуг для пользователей».[6] Эти преимущества стимулируют спрос на облачные сервисы. Спрос вызывает технические проблемы в Сервис-ориентированные архитектуры и Интернет услуг Приложения в стиле (IoS), такие как высокая доступность и масштабируемость. В качестве основной проблемы в этих вопросах балансировка нагрузки позволяет облачным вычислениям «масштабироваться в соответствии с растущими требованиями». [6] за счет эффективного распределения динамической локальной рабочей нагрузки равномерно по всем узлам.[7]

Методы балансировки нагрузки

Алгоритмы планирования

Оппортунистическая балансировка нагрузки (OLB) - это алгоритм, который назначает рабочие нагрузки узлам в свободном порядке. Это просто, но не учитывает ожидаемое время выполнения каждого узла.[8] Балансировка нагрузки Min-Min (LBMM) назначает подзадачи узлу, который требует минимального времени выполнения.[8]

Политики балансировки нагрузки

Политика с учетом рабочих нагрузок и клиентов (WCAP) «реализуется децентрализованно с низкими накладными расходами».[9] Он определяет уникальное и специальное свойство (USP) запросов и вычислительных узлов. Используя информацию USP, расписание может выбрать наиболее подходящий узел для выполнения запроса. WCAP максимально использует вычислительные узлы, сокращая время их простоя. Кроме того, это сокращает время выполнения поиска на основе информации о содержимом.

Сравнительное исследование алгоритмов

Пристрастная случайная выборка основывает свое распределение заданий на сети, представленной ориентированным графом. Для каждого исполнительного узла на этом графе внутренняя степень означает доступные ресурсы, а исходящая - выделенные задания. Внутренняя степень будет уменьшаться во время выполнения задания, а исходящая степень увеличится после распределения задания.

Активная кластеризация - это алгоритм самоагрегации для перенастройки сети.

Результатом эксперимента является то, что «Активная кластеризация и случайная выборка предсказуемо работают лучше по мере увеличения количества узлов обработки».[6] в то время как алгоритм Honeyhive не показывает тенденции увеличения.

Балансировщик нагрузки на стороне клиента с использованием облачных вычислений

Балансировщик нагрузки перенаправляет пакеты на веб-серверы в соответствии с различными рабочими нагрузками на серверах. Однако реализовать масштабируемый балансировщик нагрузки сложно как из-за «сырьевой бизнес-модели облака, так и из-за ограниченного контроля инфраструктуры, разрешенного поставщиками облачных услуг».[10] Балансировщик нагрузки на стороне клиента (CLB) решает эту проблему с помощью масштабируемой облачной службы хранения. CLB позволяет клиентам выбирать внутренние веб-серверы для динамического контента, хотя он доставляет статический контент.

Рекомендации

  1. ^ а б Чи, Брайан Дж. (2010). Облачные вычисления: технологии и стратегии универсального центра обработки данных. CRC Press. ISBN  9781439806173.
  2. ^ Сюй, Чэн-Чжун (2005). Масштабируемые и безопасные интернет-службы и архитектура. CRC Press. ISBN  9781420035209.
  3. ^ а б «Отчет об исследовании - Востребованность - Культура предоставления онлайн-услуг». Citrix. 14 октября 2013 г. Архивировано с оригинал 23 января 2014 г.. Получено 30 января 2014.
  4. ^ а б Фурхт, Борко (2010). Справочник по облачным вычислениям. Springer. ISBN  9781441965240.
  5. ^ Нолле, Том. «Разработка общедоступных облачных приложений для будущего гибридного облака». Техническая цель. Получено 30 января 2014.
  6. ^ а б c Рэндлс, Мартин, Дэвид Лэмб и А. Талеб-Бендиаб. «Сравнительное исследование распределенных алгоритмов балансировки нагрузки для облачных вычислений». Семинары по расширенным информационным сетям и приложениям (WAINA), 24-я Международная конференция IEEE 2010 г. IEEE, 2010 г.
  7. ^ Феррис, Джеймс Майкл. «Методы и системы балансировки нагрузки в облачных сетях». Заявка на патент США 12/127926.
  8. ^ а б Wang, S.C .; Yan, K. Q .; Liao, W. P .; Ван, С. С. (2010), «На пути к балансировке нагрузки в трехуровневой сети облачных вычислений», Труды 3-й Международной конференции по компьютерным наукам и информационным технологиям (ICCSIT), IEEE: 108–113, ISBN  978-1-4244-5537-9
  9. ^ Кансал, Нидхи Джайн и Индервир Чана. «Методы балансировки нагрузки в облаке: шаг к экологически чистым вычислениям». IJCSI International Journal of Computer Science Issues 9.1 (2012): 1694-0814.
  10. ^ Ви, Сьюук и Хуан Лю. «Балансировщик нагрузки на стороне клиента с использованием облака». Материалы Симпозиума ACM 2010 г. по прикладным вычислениям. ACM, 2010.