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Balanceador de carga

El balanceador de carga proporciona un servicio para dividir de manera equitativa, a través de un algoritmo, el tráfico recibido en servidores virtuales que atienden una aplicación. En este ejemplo vamos a partir de una infraestructura de dos servidores web y vamos a crear un balanceador de carga que nos posibilite repartir las peticiones entre los dos servidores.

Configuración del balanceador de carga

Para acceder a la configuración del balanceador de carga escogemos la opción Red->Balanceadores de carga. Lo primero que tenemos que hacer es la creación de un Pool. Un pool es un conjunto de miembros, tales como servidores web donde se recibe y procesa el tráfico. La información que tenemo que configurar es la siguiente:

Información básica:

• Nombre: Elegimos un nombre que nos ayude a referenciar el balanceador.
• Descripción : Aquí el usuario puede introducir una breve explicación del funcionamiento del pool.
• Provedor: En la actualidad sólo podemos escoger la opción haproxy, que es el software que se utilizará para gestionar el balanceador.
• Subred: Del combo desplegable el usuario deberá seleccionar una subred en la que estarán todos los miembros del pool, es decir que la dirección fija de cada miembro pertenecerá a esta subred.
• Protocolo: Seleccionamos el protocolo que soportará este pool. Los protocolos actualmente soportados son TCP, HTTP y HTTPS.
• Método de balanceo de carga: Este es el algoritmo usado para distribuir la carga (peticiones o conexiones) entre los distintos miembros del pool.
  • Round Robin : Con este algoritmo se reparten las peticiones equitativamente entre cada miembro sin tener en cuenta el estado ni carga de los servidores.
  • Least Connections : Con este algoritmo se reparten las peticiones a los miembros con menos conexiones activas.
  • Source ip: Se tiene el cuenta la ip de origen para balancear la carga.

Miembros

Un miembro representa el servicio que se ejecuta en el servidor, son responsables de atender las solicitudes recibidas a través de IP virtual del VIP.

Podemos tener varios miembros disponibles y entre ellos escoger los mimebros habilitados.

Al crear un nuevo miembro hay que indicar la siguiente información:

• Pool: Se seleciona el pool donde va a estar asociado el nuevo miembro.
• Miembros Fuente: Se puede escoger de dos maneras: Seleccionar desde instancias activas, nos muestra una lista con las instancias disponibles y elegimos las que queremos añadir como miembros; o especificando la dirección IP del miembro.
• Peso: En este campo se determinará la carga de peticiones y conexiones a gestionar por este miembro.
• Puerto del protocolo: En este campo el usuario deberá especificar el puerto en el que el miembro escuchará las peticiones y conexiones.

Monitores

Un monitor determina si un miembro del pool puede procesar una petición o no. Para que un miembro este activo, cada uno de los monitores del pool deberá declararlo como activo.

Podemos tener varios monitores disponibles y entre ellos escoger los que queremos tener habilitados.

Al crear un monitor hay que indicar la siguiente información:

• Tipo: En este combo se muestra los distintos tipos de monitores soportados.
  • PING: Realiza un ping a los miembros haciendo uso de ICMP.
  • TCP: Realiza conexiones a los miembros utilizando TCP.
  • HTTP: Envía una petición HTTP a cada miembro.
  • HTTPS: Envía una petición segura HTTP a cada miembro.
• Demora: Segundos de diferencia entre el envío de pruebas a los miembros.
• Tiempo de espera: El número máximo de segundos que un monitor esperará para que se establezca la conexión antes de que aborte la conexión. Este valor debe ser menor que el retardo.
• Reintentos máximos (1~10): Con este valor se especifica el número de conexiones fallidas que se pueden producir antes de cambiar el estado de un miembro a INACTIVE.

VIP

El VIP especifica la dirección IP virtual y puerto de un balanceador el el cual se recibirá todo el tráfico de los clientes. Hay que indicar una IP fija al balanceador y una IP flotante para que sea accesible desde el exterior.

Para configurar la IP virtual tenemos que indicar la siguiente información:

• Nombre: Elegimos un nombre que nos ayude a referenciar la IP virtual.
• Descripción : Aquí el usuario puede introducir una breve explicación del VIP.
• Subred VIP: Se selecciona la subred en la que va aestar conectado el dispositivo virtual balanceador.
• Especificar una dirección IP libre de la subred seleccionada: El usuario deberá seleccionar una, está será la IP privada del VIP.
• Puerto del protocolo: El usuario deberá especificar el puerto en el que se escuchará el tráfico de los clientes.
• Protocolo: Seleccionamos el protocolo que soportará este pool. Los protocolos actualmente soportados son TCP, HTTP y HTTPS.

• Persistencia de sesión: Con este parámetro especificaremos que queremos aplicar una sesión para las peticiones es decir que los miembros pertenecientes a la misma sesión sean procesados por el mismo miembro. Los tipos de sesiones actualmente soportados son:

  • HTTP COOKIE: En este caso el balanceador creará una cookie en la primera petición del cliente, de tal manera que las siguientes peticiones que contengas la misma cookie serán manejados por el mismo miembro del pool.
  • Source IP: Todas las conexiones con la misma IP de origen serán manejadas por el mismo miembro del pool.
  • APP COOKIE: El balanceador dependerá de una cookie establecida por la aplicación back-end. Todas las peticiones con la misma cookie serán procesadas por el mismo miembro del pool.
  • Nombre de Cookie: Nombre de Cookie que solo será necesario para el tipo de sesión “APP_COOKIE”.
• Límite de conexión: Para controlar el tráfico entrante en la dirección IP del VIP asi como el tráfico recibido en cada miembro del pool, el usuario puede limitar el número de conexiones que se pueden realizar. Con el valor de -1 no existirá ningún límite.

Posteriormente desde el apartado de IP flotantes, podemos asignar una ip flotante al dispositivo balanceador.

Gestionar el balanceador de carga desde la línea de comandos

Para crear un pool:

neutron lb-pool-create --lb-method METODO --name NOMBRE --protocol PROTOCOLO --subnet-id ID_SUBRED

Más instrucciones para gestionar los pools_

# Para listar los pools 
neutron lb-pool-list
# Para obtener información de un pool
neutron lb-pool-show NOMBRE
# Para borrar un pool
neutron lb-pool-delete NOMBRE

Para añadir un miembro al pool:

neutron lb-member-create --address IP --protocol-port PUERTO NOMBRE_POOL

Más operaciones sobre los miembros:

neutron lb-member-list
neutron lb-member-delete NOMBRE

Para añadir un monitor:

neutron lb-healthmonitor-create --delay PERIODO --type TIPO --max-retries INTENTOS --timeout ESPERA
neutron lb-healthmonitor-associate MONITOR_ID NOMBRE_POOL

Para crear un vip:

neutron lb-vip-create --name NOMBRE --protocol-port PUERTO --protocol PROTOCOLO --subnet-id SUBRED_ID NOMBRE_POOL
neutron floatingip-associate ip_id port_id