Der Lastausgleich kann auf verschiedenen Ebenen im Open Systems Interconnection (OSI)-Referenzmodell für Netzwerke durchgeführt werden. Hier bieten wir einen Überblick über zwei Lastausgleichsoptionen auf zwei verschiedenen Ebenen im Modell.
Der Lastenausgleich der Schicht 4 erfolgt auf der Zwischentransportschicht , die sich mit der Zustellung von Nachrichten befasst, ohne Rücksicht auf den Inhalt der Nachrichten. Transmission Control Protocol (TCP) ist das Layer-4-Protokoll für Hypertext Transfer Protocol (HTTP) -Verkehr im Internet. Layer-4-Load-Balancer leiten Netzwerkpakete einfach zum und vom Upstream-Server weiter, ohne den Inhalt der Pakete zu prüfen. Sie können begrenzte Routing-Entscheidungen treffen, indem sie die ersten paar Pakete im TCP-Stream überprüfen.
Der Lastenausgleich der Schicht 7 erfolgt auf der übergeordneten Anwendungsschicht , die sich mit dem eigentlichen Inhalt jeder Nachricht befasst. HTTP ist das vorherrschende Layer-7-Protokoll für den Website-Verkehr im Internet. Layer-7-Load Balancer leiten den Netzwerkverkehr auf eine viel ausgefeiltere Art und Weise weiter als Layer-4-Load Balancer. Dies gilt insbesondere für TCP-basierten Datenverkehr wie HTTP. Ein Layer-7-Load Balancer beendet den Netzwerkverkehr und liest die darin enthaltene Nachricht. Es kann basierend auf dem Inhalt der Nachricht (beispielsweise der URL oder dem Cookie) eine Entscheidung zum Lastenausgleich treffen. Anschließend stellt es eine neue TCP-Verbindung zum ausgewählten Upstream-Server her (oder verwendet mittels HTTP-Keepalives eine vorhandene erneut) und schreibt die Anfrage an den Server.
Der Layer 7-Lastausgleich benötigt mehr CPU-Intensivierung als der paketbasierte Layer 4-Lastausgleich, führt auf einem modernen Server jedoch selten zu Leistungseinbußen. Durch den Layer 7-Lastenausgleich kann der Lastenausgleich intelligentere Entscheidungen zum Lastenausgleich treffen und Optimierungen und Änderungen am Inhalt vornehmen (z. B. Komprimierung und Verschlüsselung). Durch Pufferung werden langsame Verbindungen von den Upstream-Servern entlastet, was die Leistung verbessert.
Ein Gerät, das Lastenausgleich auf Schicht 7 durchführt, wird oft als Reverse-Proxy-Server bezeichnet.
Schauen wir uns ein einfaches Beispiel an. Ein Benutzer besucht eine Website mit hohem Datenverkehr. Im Laufe der Benutzersitzung kann dieser statische Inhalte wie Bilder oder Videos, dynamische Inhalte wie einen Newsfeed und sogar Transaktionsinformationen wie den Bestellstatus anfordern. Durch die Lastverteilung auf Schicht 7 kann der Lastenausgleich eine Anforderung auf Grundlage von Informationen in der Anforderung selbst weiterleiten, z. B. welche Art von Inhalt angefordert wird. Daher kann jetzt eine Anforderung für ein Bild oder Video an die Server weitergeleitet werden, die es speichern und für die Bereitstellung von Multimedia-Inhalten optimiert sind. Anfragen nach Transaktionsinformationen, wie etwa einem Rabattpreis, können an den Anwendungsserver weitergeleitet werden, der für die Preisverwaltung zuständig ist. Mit dem Layer 7-Lastausgleich können Netzwerk- und Anwendungsarchitekten eine hochgradig abgestimmte und optimierte Serverinfrastruktur oder ein Anwendungsbereitstellungsnetzwerk erstellen, das sowohl zuverlässig ist als auch sich je nach Bedarf effizient skalieren lässt.
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