Load Balancing - DNS round robin



 ◆ 外部公開サーバへの効果的な負荷分散のために

 社内ネットワークに配置されたサーバ負荷分散であれば、サーバの上位にロードバランサを配置すれば
 それだけで効果的な負荷分散を実現できます。外部公開されたECサイトなどのWebサーバの負荷分散は
 ロードバランサ導入とDNSラウンドロビン機能の両方を実装することで、効果的な負荷分散ができます。



 ◆ ロードバランサの通信フロー

 先ず、ロードバランサ導入とDNSラウンドロビン機能を組み合わせた時の通信フローを理解しやすいように
 下図ではDNSラウンドロビン機能を使用せず、単にロードバランサを導入した時の通信フローを紹介します。


      

項番 説明
@  クライアントPC1 が、ISPのDNSサーバに「www.example.com」のDNSリクエストを送信。
A  DNSサーバが、www.example.comのIPアドレス「100.1.1.5」のDNSリプライを送信。
B  クライアントPC1 は、100.1.1.5「ロードバランサ」にHTTP接続を行う。
C  ロードバランサは、負荷分散のアルゴリズムに従って、100.1.1.1「Webサーバ1 」へ転送する。


 インターネット上の2台目のクライアントPCがアクセスしてきた場合、Webサーバの負荷分散を行うために
 ロードバランサの負荷分散アルゴリズムによって、異なるWebサーバへパケットを転送するようになります。


     

項番 説明
C  クライアントPC2 が、ISPのDNSサーバに「www.example.com」のDNSリクエストを送信。
D  DNSサーバが、www.example.comのIPアドレス「100.1.1.5」のDNSリプライを送信。
E  クライアントPC2 は、100.1.1.5「ロードバランサ」にHTTP接続を行う。
F  ロードバランサは、負荷分散のアルゴリズムに従って、100.1.1.2「Webサーバ2 」へ転送する。


 クライアントPC1が「www.example.com」と通信する場合、ロードバランサは自身に着信したパケットを
 Webサーバ1へ転送して、クライアントPC2のパケットはWebサーバ2へ転送して通信の継続性を維持します。
 この通信の継続性は、ロードバランサの パーシステンス( セッション維持 )という機能で実現しています。


     


 ◆ ロードバランサ+DNSラウンドロビン機能を組み合わせた通信フロー

 DNSラウンドロビン機能を組み合わせたロードバランサの通信フローを見てみましょう。今までの解説図より
 より実践的な解説図で説明します。今までの解説図の構成のままでは、サーバの負荷分散には成功しますが、
 ロードバランサに障害が発生すると通信ダウンが発生してしまいます。また、インターネット回線がシングル
 である場合、その回線に障害が発生すると通信できなくなります。そして一般的に各サーバはロードバランサ
 に直結するのではなくて、L2スイッチに接続させるのが一般的です。これらの問題点を解決した構成案が下図。


   


 ※ 上図ではWAFなどの製品は省略。また、BGP等のダイナミックルーティングプロトコルを使用せずマルチホーミング環境を構築。


 上図でISPのDNSサーバでAレコードを2行を書いています。クライアントからのDNSリクエストを受け取ると
 www.example.comのIPアドレスは 100.1.1.5 または 200.1.1.5 と順番に応答します。これで100.1.1.5を
 DNSリプライとして受信したPCは、ISP1経由でパケットを着信させて「200.1.1.5」をDNSリプライとして
 受信したPCは上図のISP2経由でパケットを着信することになるので、インターネット回線の負荷分散を実現。


 また、上図の構成では、Webサーバを複数台
 導入して、ロードバランサもActive/Standby
 で冗長化しているので、Webサーバ、または
 ロードバランサーに障害が発生した場合でも、
 通信の継続性が保たれます。

 しかし、インターネット回線の障害時の確実
 な冗長化のためには
回線負荷分散装置が必要
 です。回線負荷分散装置は、次ページで解説。



ロードバランサ 仕組み

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