Penyeimbangan Beban Jaringan

Ikhtisar Penyeimbangan Beban Jaringan

Network Load Balancing (NLB), yang disertakan dalam Windows 2000 dan Windows Server 2003 dapat digunakan jika Anda perlu menyediakan tingkat ketersediaan yang lebih tinggi untuk aplikasi TCP/IP. Semua versi Windows Server 2003 menyertakan NLB. Sementara NLB diinstal secara otomatis, itu tidak diaktifkan. Dalam cluster NLB, permintaan klien adalah beban seimbang antara server yang berada di cluster NLB, seperti yang ditentukan oleh parameter penyeimbangan beban yang dikonfigurasi. Server dapat dikonfigurasi untuk berbagi pemrosesan permintaan klien. NLB juga dapat merutekan ulang permintaan apa pun yang dikirim ke server kluster NLB yang gagal.

Network Load Balancing (NLB) biasanya digunakan untuk menyediakan ketersediaan tinggi untuk aplikasi Internet. Hal ini disebabkan NLB menjadi teknologi clustering yang bekerja dengan baik untuk aplikasi berbasis trafik. Cluster NLB dapat menampung hingga 32 server. Server dalam cluster NLB disebut host . Setiap host di cluster menjalankan salinan aplikasi yang identik. Untuk klien yang mencoba mengakses kluster NLB, kluster direpresentasikan sebagai satu entitas. Ini dimungkinkan oleh adaptor jaringan virtual yang dibuat pada setiap host di cluster. Setiap adaptor jaringan virtual memiliki alamat IP dan alamat MAC yang unik. Ketika klien mengirim permintaan aplikasi ke cluster, alamat IP cluster yang digunakan, dan bukan alamat IP masing-masing host tertentu. Ketika permintaan klien diterima di cluster, setiap host di cluster menerima permintaan tersebut. Layanan Network Load Balancing yang berjalan pada setiap host menentukan host mana dalam cluster yang harus memproses permintaan tersebut.

Server NLB menggunakan pemetaan statistik yang menentukan prioritas host untuk paket yang masuk, untuk mengidentifikasi server NLB yang harus menangani permintaan. Setelah server NLB diidentifikasi untuk paket, sisa server di cluster NLB membuang paket. Anda dapat mengonfigurasi alamat IP khusus untuk lalu lintas jaringan yang harus dirutekan ke server klaster tertentu. Setiap server di cluster NLB menggunakan dan mengirimkan pesan detak jantung untuk mengidentifikasi status cluster. Pesan detak jantung menyimpan informasi tentang status cluster, dan konfigurasi cluster serta aturan port terkait.

Server dalam cluster NLB, seperti yang disebutkan sebelumnya, disebut host. Setiap cluster NLB memiliki host default. Host default adalah server di cluster yang memiliki prioritas tertinggi . Prioritas adalah nomor unik yang ditetapkan untuk setiap host di cluster NLB. Prioritas menentukan prioritas penanganan untuk semua permintaan yang tidak secara khusus memuat seimbang menurut aturan port. ID host unik juga mengidentifikasi setiap host di cluster NLB.

load factor berat badan dapat digunakan untuk mendistribusikan permintaan klien antara tuan rumah di cluster NLB. Anda dapat mengonfigurasi beban berat untuk server yang kuat, dan mengonfigurasi beban ringan untuk server yang tidak memiliki kekuatan pemrosesan yang besar. Jika tidak ada bobot beban yang ditentukan, maka semua server di cluster NLB memiliki bobot beban yang sama. Bobot terendah yang dapat diberikan adalah 0, dan yang tertinggi adalah 100.

Distribusi lalu lintas adalah terminologi yang digunakan untuk merujuk pada bagaimana permintaan klien didistribusikan di cluster NLB. Setiap server dalam cluster NLB memiliki alamat IP berikut:

Alamat IP cluster untuk permintaan klien yang diarahkan ke cluster.
Alamat IP yang dicadangkan untuk lalu lintas yang secara eksplisit diarahkan ke sana.

Seperti disebutkan sebelumnya, semua permintaan klien dikirim ke alamat IP cluster, dan diterima oleh setiap host di cluster NLB. Pengandar NLB dikonfigurasi untuk setiap server di cluster berfungsi antara adaptor jaringan dan protokol TCP/IP. Pengemudi mengelola dan menetapkan permintaan klien ke server di kluster NLB berdasarkan aturan port yang ditentukan. Aturan port mengarahkan lalu lintas pada port tertentu ke host tertentu di cluster.

Server di cluster NLB mengirim pesan detak jantung untuk menentukan status cluster. Setiap pesan detak jantung berisi informasi berikut:

Informasi tentang keadaan cluster NLB.
Informasi tentang konfigurasi cluster.
Informasi tentang aturan pelabuhan.

Setiap kali server ditambahkan atau dihapus dari cluster NLB, proses yang dikenal sebagai konvergensi terjadi. Konvergensi memungkinkan cluster NLB untuk mengkonfigurasi ulang dirinya sendiri sehingga konfigurasinya dapat menyertakan server yang ditambahkan atau dihapus. Konvergensi juga terjadi ketika server di cluster tidak mengirim pesan detak jantung dalam waktu 5 detik. Selama proses konvergensi, semua permintaan klien masih ditangani oleh cluster NLB.

Peristiwa yang terjadi selama konvergensi tercantum di sini:

Server yang termasuk dalam cluster NLB ditentukan.
Host default ditentukan.
Faktor berat beban dihitung.

keuntungan dari cluster NLB tercantum di sini:

Cluster NLB dapat secara otomatis mendeteksi ketika satu server mengalami kegagalan, dan kemudian merutekan ulang permintaan lalu lintas ke server lain di cluster yang sedang online. Ini mengarah pada peningkatan ketersediaan untuk aplikasi mission-critical.
Kinerja aplikasi dapat ditingkatkan karena permintaan klien didistribusikan di antara beberapa server di kluster NLB.
Anda dapat dengan mudah menambahkan server tambahan ke cluster NLB saat jaringan berkembang. Cluster NLB tidak harus dimatikan untuk menambah atau menghapus server dari cluster.
Permintaan klien ke cluster NLB adalah beban seimbang, berdasarkan konfigurasi pemrosesan yang ditentukan untuk cluster. Anda juga dapat mengonfigurasi aturan port untuk menentukan server apa pun yang harus memproses permintaan tertentu.

Memahami Aturan Port

Melalui konfigurasi aturan port, Anda dapat menentukan bagaimana permintaan klien diproses oleh server di cluster NLB. Aturan port pada dasarnya bertindak sebagai filter pada port tertentu. Anda dapat menentukan parameter protokol dan cara pemfilteran untuk mengonfigurasi cara lalu lintas harus seimbang antara server di kluster NLB.

Sebuah parameter protokol yang digunakan untuk menentukan protokol harus disaring di kisaran port tertentu. Permintaan untuk protokol yang ditentukan dalam parameter protokol dipengaruhi oleh aturan port, dan semua permintaan lainnya kemudian ditangani oleh cara pemfilteran default yang ditentukan dalam pengaturan Prioritas Host.

Sebuah jangkauan port yang digunakan untuk mendefinisikan port atau set port bahwa aturan pelabuhan berlaku untuk. Dua rentang port yang tumpang tindih tidak diperbolehkan.

Setiap aturan port memiliki cara pemfilteran yang menunjukkan bagaimana permintaan klien ke kluster NLB diproses oleh host yang berada di kluster.

Anda dapat mengonfigurasi opsi cara pemfilteran berikut:

Dinonaktifkan ; digunakan untuk memblokir lalu lintas yang cocok dengan alamat IP, protokol, dan rentang port yang ditentukan agar tidak diterima di cluster NLB.
Tuan Rumah Tunggal ; lalu lintas yang cocok dengan alamat IP cluster, protokol, dan rentang port diproses oleh satu host di cluster NLB.
Beberapa Tuan Rumah ; lalu lintas yang cocok dengan alamat IP cluster, protokol, dan rentang port didistribusikan ke beberapa host dalam cluster NLB. Pengaturan Load Weight dan pengaturan Affinity digunakan untuk menentukan host spesifik mana yang menangani permintaan klien. Afinitas berkaitan dengan berapa banyak permintaan dari klien yang sama didistribusikan antara host dalam cluster. Opsi Afinitas yang dapat Anda pilih adalah:

Tidak ada; menunjukkan bahwa setiap host di cluster yang cocok dengan aturan port dapat menangani permintaan klien.
Lajang; menunjukkan bahwa satu host di cluster NLB dapat memproses lalu lintas dari klien yang sama. Permintaan pada dasarnya ditransmisikan ke host yang sama setiap kali NLB membaca alamat IP.
Kelas C; menunjukkan bahwa semua permintaan klien dari subnet IP Kelas C yang identik ditransmisikan ke host yang identik di kluster NLB. Tidak ada penyeimbangan lod yang dilakukan saat opsi Afinitas ini diaktifkan.

Merencanakan Implementasi Cluster NLB

Sejumlah persyaratan instalasi NLB dan beberapa faktor yang harus Anda pertimbangkan tercantum di sini:

Windows 2000 Advanced Server, atau Windows Server 2003 Edition.
Protokol TCP/IP.
Fiber Distributed Data Interface (FDDI), Ethernet atau Gigabit Ethernet
1,5 MB ruang hard disk yang tersedia
4MB – 250 KB RAM
Anda harus memiliki dua adapter jaringan untuk setiap host cluster.
Host yang berada di cluster NLB harus ada di subnet fisik yang sama.
Kegunaan yang Anda rencanakan untuk ditambahkan ke kluster NLB harus mampu menggunakan port TCP atau UDP.
Klien harus dapat terhubung ke cluster NLB menggunakan TCP/IP.
Anda harus merencanakan kapasitas server berdasarkan jenis aplikasi yang Anda rencanakan untuk ditambahkan ke klaster NLB.
Anda harus menambahkan server ke kluster NLB hingga beban permintaan klien yang diharapkan dapat ditangani oleh kluster. Berhati-hatilah untuk tidak membebani cluster.
Anda perlu memastikan bahwa server di cluster NLB dapat mendukung aplikasi yang dihosting di dalamnya. Server harus dikonfigurasi dengan benar untuk menjalankan aplikasi yang mereka host. Dengan NLB, semua aplikasi yang dapat dikonfigurasi untuk menggunakan TCP/IP dengan port yang sesuai dapat dikonfigurasi untuk penyeimbangan beban. Kegunaan yang didukung dalam cluster NLB termasuk FTP, TFTP, SMTP, HTTP, dan HTTPS.

Saat merencanakan klaster NLB, Anda harus menyertakan unsur yang diarahkan untuk meningkatkan ketersediaan klaster NLB :

Hilangkan semua kemungkinan titik kegagalan.
Gunakan catu daya yang tidak pernah terputus.
Pastikan akses berlebihan ke WAN.
Hanya memuat aplikasi yang sesuai dengan keseimbangan.
Konfigurasikan server dengan benar untuk menjalankan aplikasi yang dihosting di dalamnya.

Beberapa faktor yang perlu Anda tentukan sebelum Anda dapat menerapkan cluster NLB tercantum di sini :

Tentukan alamat IP dan subnet mask untuk cluster.
Tentukan nama Internet untuk cluster.
Putuskan apakah cluster akan beroperasi dalam cara multicast atau dalam cara unicast.
Untuk setiap host yang akan ditambahkan ke cluster NLB, tentukan prioritasnya.
Untuk operasi jarak jauh, tentukan kata sandinya.
Tentukan prioritas penanganan.
Tentukan aturan port Anda dan rentang port yang akan Anda gunakan.
Tentukan cara penyaringan.
Tentukan protokolnya.
Tentukan opsi afinitas mana yang akan Anda gunakan.

Mengamankan Cluster NLB

Beberapa strategi untuk mengamankan cluster NLB tercantum di sini:

Amankan server cluster secara fisik.
Batasi akses fisik ke infrastruktur cluster.
Semua cluster server penting misi harus ditempatkan di belakang firewall.
Gunakan konfigurasi firewall untuk mengontrol lalu lintas yang diarahkan ke cluster.
Fitur keamanan aplikasi yang dihosting di cluster NLB harus digunakan untuk lebih mengamankan cluster NLB.
Anda harus menggunakan akun unik untuk mengelola setiap kluster individu. Ini akan memastikan bahwa jika satu akun disusupi, itu tidak dapat digunakan di semua cluster.
Anda harus secara teratur mengaudit aktivitas di cluster NLB.

Cara membuat kluster NLB

Klik Mulai, klik Alat Administratif, lalu klik Manajer Penyeimbangan Beban Jaringan.
Klik item menu Cluster dan kemudian pilih New.
Di area konfigurasi Cluster IP dari kotak dialog Parameter Cluster, tentukan alamat IP, subnet mask, dan nama Internet lengkap untuk cluster NLB baru.
Di bagian cara operasi Cluster dari kotak dialog Parameter Cluster, pilih cara untuk cluster.
Pada kotak dialog Cluster IP Addresses, klik tombol Add jika Anda ingin me-load-balance beberapa alamat IP. Klik Berikutnya.
Pada kotak dialog Port Rules, aturan port default ditampilkan. Klik tombol Edit untuk mengonfigurasi aturan port.
Kotak dialog Tambah/Edit Aturan Port terbuka. Anda dapat menambah dan menghapus aturan port.
Klik Berikutnya pada kotak dialog Aturan Port.
Pada kotak dialog Connect, berikan nama host di bidang Host dan kemudian klik tombol Connect.
Tentukan antarmuka jaringan yang harus seimbang beban. Klik Berikutnya.
Pada kotak dialog Parameter Host, tentukan informasi Prioritas, Alamat IP Khusus, dan Subnet Mask untuk host.
Atur Status Default host ke Started.
Klik Selesai.
Network Load Balancing Manager terbuka, menampilkan cluster baru.

Memecahkan masalah kluster NLB

Anda dapat menggunakan Network Load Balancing Manager untuk melihat entri log yang dibuat oleh aktivitas cluster NLB.

Entri log NLB memberikan informasi berikut ini:

Perubahan yang dilakukan pada konfigurasi cluster NLB.
Kesalahan yang dihasilkan dari pengaturan konfigurasi yang salah dari host yang berada di cluster NLB Anda.

Beberapa strategi untuk memecahkan masalah cluster NLB dirangkum di bawah ini:

Jika ada konflik alamat IP setelah NLB diinstal:

Verifikasi bahwa alamat IP primer yang sama dikonfigurasi untuk setiap host yang terdapat dalam cluster NLB.
Jika Anda menjalankan NLB dalam cara unicast, periksa apakah alamat jaringan adaptor jaringan telah berubah. Anda mungkin perlu mengubah ke cara multicast, atau mengubah adaptor jaringan yang ada.

Jika Anda memiliki aplikasi yang berjalan pada host klaster yang tidak beroperasi dengan benar, masalahnya mungkin karena port aplikasi sedang memuat seimbang. Pastikan bahwa aturan port Anda hanya menyertakan aplikasi yang harus seimbang bebannya.
Jika host cluster default memproses semua permintaan klien, pastikan port yang digunakan oleh aplikasi disertakan dalam aturan port. Dengan NLB, semua lalu lintas yang tidak terpengaruh oleh aturan port, berakhir di host cluster default.
Jika Anda memiliki aplikasi yang dikonfigurasi agar beban seimbang yang tidak beroperasi dengan benar:

Verifikasi bahwa aplikasi bermasalah berjalan pada semua host yang berada di cluster NLB. Kegunaan harus dimulai secara manual.
Verifikasi bahwa aplikasi memang dapat memuat seimbang.
Verifikasi bahwa aplikasi dikonfigurasi untuk menggunakan protokol TCP/IP.
Verifikasi bahwa semua port yang digunakan oleh aplikasi seimbang beban.
Verifikasi bahwa aturan port yang ditentukan mencakup setiap port yang digunakan oleh aplikasi.
Verifikasi bahwa Afinitas diaktifkan, dan ditetapkan sebagai opsi Tunggal atau opsi Kelas C.

Agar aplikasi menjadi seimbang beban dalam cluster NLB, aplikasi harus memenuhi persyaratan berikut:

Port TCP atau port UDP harus digunakan oleh aplikasi
Beberapa contoh aplikasi harus dapat berjalan secara bersamaan.
Klien harus terhubung melalui TCP/IP.
Afinitas harus diaktifkan, dengan salah satu opsi berikut: Opsi tunggal atau opsi Kelas C.

Jika host di cluster mulai konvergen tetapi gagal menyelesaikan proses:

Verifikasi bahwa aturan port kompatibel.
Verifikasi bahwa aturan port yang sama ada di semua host di cluster.

Jika setelah proses konvergensi NLB, ada lebih dari satu host default di cluster NLB:

Verifikasi bahwa alamat IP primer dikonfigurasi secara identik pada setiap host dalam cluster NLB.
Verifikasi bahwa alamat IP utama cluster ditentukan dalam properti TCP/IP.
Masalahnya mungkin juga karena host tidak dapat diakses di jaringan, biasanya karena mereka berada di subnet yang berbeda.

Jika host di cluster NLB tidak merespons perintah jarak jauh:

Pastikan komputer jarak jauh berada di subnet yang benar.
Verifikasi bahwa port kontrol UDP tidak diblokir oleh konfigurasi firewall.
Verifikasi bahwa perintah telah dikirim ke alamat IP primer cluster.