Au fur et à mesure du développement du commerce électronique, les entreprises
sont de plus en plus nombreuses à compter sur leurs sites Web pour communiquer
avec les clients. Un site Web très performant, délivrant rapidement et en toute
fiabilité du contenu, accroît sa clientèle, la fidélise et joue un rôle crucial
pour un commerce électronique prospère et compétitif.
Les clients potentiels ne seront pas enclins à retourner sur un site Web, s'ils
sont frustrés par sa lenteur et se heurtent à des retards importants ou à des
défaillances. Ainsi, dans le cadre de la planification et de la mise en oeuvre
de l'infrastructure Web d'une entreprise, il faut prendre en compte sérieusement
l'amélioration des performances de son site Web.
Il existe plusieurs méthodes pour améliorer les performances du Web : augmenter
la bande passante Internet, utiliser un équipement de réseau rapide, concevoir
des applications Web efficaces, optimiser et mettre à niveau les logiciels et
les matériels des serveurs Web, et utiliser une technologie de Web-caching.
Il est également possible d'améliorer les performances d'un site Web en ajoutant
des serveurs Web et des sites et en mettant en miroir le contenu entre tous les
serveurs et les sites. Cette méthode permet de partager la charge globale entre
les serveurs et les sites et de réduire le retard d'exécution des informations,
occasionné par le traitement interne des requêtes des clients d'un serveur.
Elle permet, en outre, de conserver des serveurs existants plutôt que de les éliminer
pour faire de la place à de nouveaux serveurs.
Le partage, ou l'équilibrage, de la charge entre plusieurs serveurs évite de surcharger
un seul serveur avec le trafic du Web, alors que d'autres restent inactifs. Pour
équilibrer la charge entre les serveurs Web, on fait traditionnellement appel
à la fonction " à tour de rôle " du DNS qui permet de distribuer équitablement
les adresses IP des serveurs Web entre les clients ; ainsi, les serveurs Web sont
tous accessibles à égalité.
Mais ce mécanisme ne permet pas d'équilibrer la charge dans un environnement où
les serveurs Web ont différentes capacités matérielles et logicielles. Par exemple,
un système Windows 2000 Server avec deux processeurs Pentium III à 450 MHz et
2 Go de mémoire devrait traiter plus de charge dans un environnement à équilibrage
de charge qu'un système Windows NT Server avec un processeur Pentium II à 300
MHz et 256 Mo de mémoire.
Or la fonction " à tour de rôle " de DNS traite ces deux systèmes à égalité ;
elle ignore la disponibilité d'un serveur Web, parce qu'elle ne détecte pas si
le serveur est en marche ou arrêté.
Le partage, ou l'équilibrage, de la charge entre plusieurs serveurs évite de surcharger
un seul serveur avec le trafic du Web, alors que d'autres restent inactifsRécemment,
des éditeurs indépendants ont développé des load balancers ou équilibreurs de
charge, c'est-à -dire des produits permettant d'équilibrer la charge uniformément
entre plusieurs serveurs et garantissant en outre la tolérance aux pannes des
serveurs Web en redirigeant le trafic et les clients vers un autre serveur ou
site en cas de défaillance.
Ainsi, les clients subissent moins de retards et de pannes. Les équilibreurs de
charge peuvent s'utiliser dans des scénarios monosite ou multisite Web. Qu'est-ce
qu'un équilibreur de charge, comment fonctionne-t-il ? Autant de questions importantes
à prendre en considération avant de faire son choix.
Gérer la charge des serveurs Web
Un équilibreur de charge de serveur Web est un outil permettant de diriger un
client vers le serveur Web le moins occupé ou le plus approprié parmi plusieurs
serveurs contenant des contenus en miroir.
Le client accède en transparence à cet ensemble de serveurs comme s’il s’agissait
d’un serveur virtuel unique. Par exemple, supposons deux serveurs Web dans un
scénario monosite Web : web1.acme.com avec l’adresse IP 193.168.36.1 et web2.acme.com
avec l’adresse IP 193.168.36.2, comme sur la figure 1.
L’équilibreur de charge utilise un nom d’hôte virtuel (par exemple www.acme.com)
et une adresse IP virtuelle (IPV) (par exemple 193.168.35.10) pour représenter
le site Web.
Le nom d’hôte virtuel et l’adresse IPV correspondante sont associés aux deux serveurs
Web grâce à leur publication dans le serveur DNS. L’équilibreur de charge surveille
constamment la charge et la disponibilité de chaque serveur Web. Lorsqu’un client
accède à www.acme.com, la requête se dirige vers l’équilibreur de charge au lieu
d’un serveur Web. Selon la charge de chaque serveur surveillé et suivant les conditions
et les stratégies définies, l’équilibreur décide quel sera le serveur à recevoir
la requête.
Puis il redirige la requête du client vers le serveur choisi et redirige habituellement
la réponse du serveur vers le client en fonction de l’implémentation.
Les équilibreurs de charge peuvent aussi supporter l’équilibrage de la charge
entre plusieurs sites Web. Dans une mise en oeuvre multisite les serveurs Web en
miroir sont placés à proximité de la clientèle, ce qui réduit le délai entre le
site Web et ses clients.
De plus, une implémentation multisite Web assure l’équilibrage de la charge, la
haute disponibilité et la tolérance aux pannes en cas de défaillance totale d’un
site (par exemple une panne de courant ou de connexion Internet dans un centre
de traitement informatique).
Dans un scénario multisite, comme la figure 2, les équilibreurs de charge de tous
les sites portent tous le même nom d’hôte virtuel, mais une adresse IPV différente.
Par exemple, l’équilibreur de charge 1 du site 1 de Paris porte le nom d’hôte
virtuel www.acme.com et l’adresse IP 193.168.35.10. L’équilibreur de charge 2
du site 2 de Lyon porte le même nom d’hôte virtuel mais une adresse IPV différente,
193.200.1.10.
Chaque équilibreur de charge est associé à ses serveurs Web locaux avec la même
méthode que celle du scénario monosite. Outre la surveillance de la charge des
serveurs locaux, les équilibreurs de charge échangent des informations sur les
configurations des sites et les charges, et vérifient la disponibilité des sites
avec les équilibreurs d’autres sites.
Ainsi chacun d’eux détient localement des informations sur la charge globale et
la disponibilité. Les équilibreurs des scénarios multisite font souvent aussi
office de serveur DNS pour le nom d’hôte virtuel.
Lorsque l’un d’eux reçoit une consultation DNS d’un client pour le nom d’hôte
virtuel, il renvoie au client l’adresse IPV du meilleur site en fonction de la
charge du site courant, de la proximité du client et d’autres conditions.
Le client accède ensuite en transparence à ce site.Il existe trois types d’équilibreurs
de charge : dispositifs matériels, commutateurs de réseau et logiciels. Un équilibreur
de charge du type dispositif matériel est un boîtier fermé généralement constitué
d’une machine Intel exécutant un logiciel d’équilibrage de charge d’un éditeur
indépendant et un système d’exploitation UNIX ou propriétaire.
Ils assurent aussi une solution PnP (Plug and Play) pour les administrateurs Web.
Un équilibreur de charge du type commutateur de réseau utilise un commutateur
des couches 2 ou 3 pour intégrer le service d’équilibrage de charge.
Il ne nécessite pas l’ajout d’un boîtier entre le commutateur et les serveurs
Web, contrairement aux dispositifs matériels. Un équilibreur de charge de type
logiciel n’oblige pas à modifier la connectivité ou les équipements du réseau
lors de l’intégration du service d’équilibrage des charges dans la batterie de
serveurs Web. Il peut s’installer sur des serveurs Web existants ou des serveurs
dédiés à l’équilibrage de charge. (Pour une liste d’éditeurs et de produits d’équilibrage
de charge de serveurs Web, voir l’encadré » Les équilibreurs de charge des serveurs
Web « . L’encadré » Les services d’équilibrage de charge de Microsoft » explore
les différentes solutions proposées par l’éditeur).
Quelle que soit la catégorie à laquelle il appartient, un équilibreur de charges
remplit les trois fonctions suivantes : surveillance de la charge et de l’état
de santé des serveurs, sélection du bon serveur pour un client et redirection
du trafic entre client et serveur. Nous allons examiner chacune d’elles et leur
mise en oeuvre par les équilibreurs de charge.
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