Mejor Software de Balanceo de Carga

¿Qué es el software de balanceo de carga?

¿Cómo funciona el software de balanceo de carga?

¿Cuáles son los tipos de balanceadores de carga?

¿Cuáles son los algoritmos de balanceo de carga?

Los métodos de balanceo de carga se centran menos en tipos específicos de software y más en formas específicas de distribuir el tráfico. Los métodos típicos de distribución de carga son los siguientes.

Asignación aleatoria

Como su nombre indica, una asignación aleatoria toma una conexión entrante y la asigna desde el lado del cliente a un servidor del grupo de servidores. Esta distribución se basa en la ley matemática de los grandes números, que implica que cuando un volumen suficientemente grande asigna valores aleatoriamente entre un conjunto, la distribución de ese volumen será aproximadamente equivalente.

Round robin

En este método, cada servidor en el grupo de servidores tiene su propia dirección IP, pero cada uno está vinculado de manera única a una dirección IP maestra para las llamadas al servidor. Cuando se realiza una llamada al servidor, esa llamada se asigna a través de la dirección IP maestra a un servidor único en orden, dando lugar al nombre "round robin".

Hash de IP de origen

El método de hash de IP se basa en la dirección IP de la solicitud entrante para determinar qué servidor maneja la conexión. La asignación del servidor depende del número de servidores disponibles y las reglas que rodean la clave de hash que genera el software de hash de IP.

Menos conexión

El método de menos conexión de balanceo de carga tiene en cuenta el número de conexiones a cada servidor en lugar de la carga de trabajo activa del servidor. Las conexiones entrantes al grupo de servidores se asignan automáticamente al servidor con el menor número de conexiones activas.

Ejemplos de balanceo de carga

• Gestión del tráfico web: Las plataformas de comercio electrónico a gran escala utilizan software de balanceo de carga para gestionar las solicitudes de los usuarios durante eventos de compras pico como el Black Friday. Los balanceadores de carga distribuyen las solicitudes HTTP entrantes a través de múltiples servidores web, asegurando tiempos de carga de página rápidos y fiabilidad.
• Servicios de computación en la nube: Los proveedores de servicios en la nube como AWS, Google Cloud y Microsoft Azure emplean soluciones de balanceo de carga para optimizar el uso de recursos a través de granjas de servidores. Esto les permite proporcionar servicios en la nube escalables y fiables, ajustando automáticamente la distribución del tráfico a medida que la demanda fluctúa.
• Redes de entrega de contenido (CDNs): Estas empresas utilizan el balanceo de carga como parte de su infraestructura CDN para entregar contenido web a los usuarios desde las ubicaciones geográficas más cercanas. Esto reduce la latencia y acelera la experiencia del usuario al enrutar dinámicamente las solicitudes al servidor más cercano o menos congestionado.
• Despliegues de aplicaciones empresariales: Las grandes organizaciones despliegan balanceadores de carga dentro de centros de datos privados para gestionar el tráfico de aplicaciones empresariales como sistemas CRM o portales internos.
• Redes de Internet de las Cosas (IoT): Los proyectos de ciudades inteligentes o los despliegues a gran escala de IoT utilizan balanceadores de carga para gestionar flujos de datos de una multitud de dispositivos, dirigiendo el tráfico de manera eficiente a centros de procesamiento de datos que analizan y actúan sobre los datos recopilados.
• Servicios financieros: Los bancos e instituciones financieras utilizan el balanceo de carga para manejar sistemas de procesamiento de transacciones complejas que requieren alta disponibilidad y tiempos de respuesta rápidos. Al distribuir cargas a través de múltiples sistemas, mantienen la continuidad del servicio y cumplen con los requisitos de tiempo estrictos para el procesamiento de transacciones.
• Servidores de juegos: Las plataformas de juegos en línea dependen del balanceo de carga para gestionar sesiones de juego y proporcionar experiencias multijugador sin interrupciones. Los balanceadores de carga dirigen las conexiones de los jugadores a los servidores menos ocupados, optimizando el rendimiento del juego y reduciendo el retraso.

¿Cuáles son las características comunes de las soluciones de balanceo de carga?

Las siguientes son algunas características principales dentro del software de balanceo de carga que pueden ayudar a los usuarios con ahorros de costos, reducción del tiempo de inactividad y aumento del rendimiento de las cargas de trabajo:

• Distribución de solicitudes: El software de balanceo de carga utiliza uno o más métodos de distribución para asignar equitativamente las solicitudes de conexión entre varios servidores.
• Escalado: El software adapta el número de servidores que se utilizan para la distribución de carga en función de la cantidad de tráfico entrante.
• Protección contra ataques de denegación de servicio distribuido (DDoS): El software de balanceo de carga ofrece configuraciones de seguridad para ayudar a prevenir ataques DDoS en los servidores de una empresa.
• Distribución de carga asimétrica: Esta característica permite a las empresas designar manualmente algunos servidores para que tomen una menor parte de la carga. Esto es beneficioso si una empresa está utilizando servidores más antiguos junto con otros más nuevos o si la salud general de algunos servidores no es tan buena como la de otros.
• Monitoreo de salud del servidor: La función de monitoreo de salud del servidor realiza verificaciones periódicas en los servidores de aplicaciones para verificar la funcionalidad general de cada uno. Esto ayuda a asegurar que los servidores que funcionan bien tomen la mayor parte del tráfico si es necesario.
• Descarga de SSL: Esta característica permite a los balanceadores de carga manejar la encriptación/desencriptación SSL, reduciendo la carga de procesamiento en los servidores de aplicaciones. Al gestionar conexiones seguras de manera independiente, la descarga de SSL mejora el rendimiento y la seguridad.
• Almacenamiento en caché de contenido: Al almacenar datos solicitados con frecuencia más cerca de los usuarios y reducir la necesidad de solicitudes repetidas a los servidores de backend, el almacenamiento en caché de contenido mejora los tiempos de respuesta y reduce la carga en los servidores de aplicaciones.
• Análisis avanzados e informes: Los balanceadores de carga proporcionan información detallada sobre patrones de tráfico, salud del servidor y comportamientos de los usuarios, lo que apoya la toma de decisiones informadas para la optimización del rendimiento y la planificación de capacidad.

¿Cuáles son los beneficios del balanceo de carga?

El balanceo de carga es utilizado por organizaciones de todos los tamaños para habilitar y mantener el acceso a aplicaciones y proporcionar una experiencia mejorada al usuario final. Algunos de los beneficios principales que ofrecen las soluciones de balanceo de carga incluyen escalabilidad, eficiencia y fiabilidad.

• Funcionalidad fluida: Esta es la razón por la que existe el software de balanceo de carga. Al distribuir equitativamente la carga del servidor sobre varios miembros del grupo de servidores, las soluciones de balanceo de carga crean una funcionalidad más fluida en el acceso al servidor, la carga de páginas web y las interacciones de aplicaciones.
• Dinámica: El software de balanceo de carga está diseñado para manejar necesidades dinámicas. Durante tiempos de bajo tráfico, las conexiones son manejadas solo por los servidores que son absolutamente necesarios para estar en línea. Cuando hay un aumento de tráfico alto, el software ayuda a poner servidores en línea para manejar el estrés y distribuir equitativamente las conexiones entrantes para que las experiencias del usuario final sean fluidas y sin interrupciones.
• Recuperación ante desastres: En caso de una falla de servidor o interrupción del centro de datos, los balanceadores de carga pueden redirigir el tráfico a ubicaciones alternativas, ayudando en los esfuerzos de recuperación ante desastres. Esta capacidad mejora la continuidad del negocio y la estabilidad operativa.
• Gestión global del tráfico: Las empresas que operan en múltiples ubicaciones geográficas utilizan balanceadores de carga para distribuir el tráfico globalmente, reduciendo la latencia para los usuarios al conectarlos al servidor disponible más cercano.
• Satisfacción del usuario final: Nada aleja a los usuarios finales de un sitio web o aplicación tanto como tener una mala experiencia de usuario. La carga lenta, las respuestas lentas y las fallas de página pueden disuadir a los usuarios de regresar y hacer que los empleados de la empresa sean reacios a usar su propia infraestructura. Las soluciones de balanceo de carga ayudan a suavizar la experiencia general del usuario, previniendo estas frustraciones.
• Rentabilidad: Estas soluciones son más asequibles y al mismo tiempo más fáciles de provisionar en comparación con las soluciones de hardware. Se puede ahorrar dinero en los costos de configuración y mantenimiento al desplegar un balanceador de carga.
• Escalabilidad: Las soluciones de balanceo de carga basadas en software permiten que los servidores escalen hacia arriba y hacia abajo según la demanda. Además de esto, pueden integrarse rápidamente en la infraestructura existente sin perturbar la accesibilidad de una aplicación.

¿Quién utiliza el software de balanceo de carga?

Administradores de servidores y equipos de TI: El software de balanceo de carga es utilizado principalmente por administradores de servidores y equipos de TI que se involucran en el manejo del tráfico del servidor. Dado que el software está específicamente enfocado en mitigar el tráfico del servidor, las soluciones de balanceo de carga no tienen mucho uso fuera de estos equipos.

Software relacionado con el software de balanceo de carga

Las soluciones relacionadas que pueden usarse junto con el software de balanceo de carga incluyen:

Software de pruebas de carga: Mientras que las soluciones de balanceo de carga ayudan a gestionar el tráfico una vez que los servidores están en vivo, el software de pruebas de carga asegura que los servidores puedan manejar el tráfico. Las soluciones de pruebas de carga golpearán a los servidores con una variedad de escenarios de carga para verificar que puedan funcionar correctamente, incluso en situaciones exigentes.

Software de monitoreo del rendimiento de aplicaciones (APM): Las soluciones APM pueden usarse como indicadores potenciales de cuándo el balanceo de carga actual no está funcionando correctamente. Usar software APM junto con soluciones de balanceo de carga agrega una capa adicional de monitoreo del rendimiento para los servidores de una empresa.

Desventajas del balanceo de carga

Las soluciones de software pueden venir con su propio conjunto de desafíos.

• Balanceo asimétrico: Ciertos métodos de balanceo de carga pueden llevar a una distribución desigual del tráfico. El hash de IP, por ejemplo, puede sobrecargar ciertos servidores sobre otros debido a las fuentes de llamadas para solicitudes de conexión. El round robin podría crear una carga indebida en ciertos servidores debido a que el consumo promedio de recursos de conexión es mayor en algunos servidores de la lista que en otros. Cada método tiene la posibilidad de presentar un desequilibrio ocasional.
• Punto único de falla: Aunque los balanceadores de carga están diseñados para mejorar la fiabilidad, ellos mismos pueden convertirse en un punto único de falla si no se arquitecturan adecuadamente con redundancia. Si un balanceador de carga falla sin un respaldo en su lugar, puede llevar a tiempo de inactividad del sistema y a la interrupción del servicio.
• Sobrecarga de latencia: Introducir un balanceador de carga en la ruta de la red puede agregar algo de latencia a las solicitudes, ya que el tráfico debe pasar por una capa adicional antes de llegar a su destino previsto. Esto puede degradar ligeramente el rendimiento dependiendo de la complejidad de las reglas de balanceo de carga y la potencia de procesamiento del propio balanceador.
• Dependencia del diseño de la red: La efectividad del balanceo de carga depende en gran medida del diseño subyacente de la red. Una arquitectura de red deficiente puede disminuir los beneficios del balanceo de carga, resultando en cuellos de botella o distribución desigual del tráfico que podrían anular las ganancias de rendimiento.
• Incompatibilidad con ciertos protocolos: Algunos balanceadores de carga pueden no funcionar bien con protocolos específicos, particularmente protocolos más antiguos o propietarios, lo que puede limitar la versatilidad de las soluciones de balanceo de carga en casos de uso específicos.

¿Cómo elegir el mejor software de balanceo de carga para su negocio?

Recolección de requisitos (RFI/RFP) para software de balanceo de carga

Si una empresa está comenzando y busca comprar la primera solución de balanceo de carga, o tal vez una organización necesita actualizar un sistema heredado, donde sea que un negocio esté en su proceso de compra, g2.com puede ayudar a seleccionar el mejor software de balanceo de carga para el negocio.

Los puntos de dolor particulares del negocio podrían estar relacionados con la gestión de picos de tráfico y la prevención de picos en un solo servidor. Los administradores enrutan el tráfico de red a diferentes servidores con la ayuda de estas soluciones. Si la empresa tiene muchos servidores en su lugar y un gran tráfico, la necesidad es buscar una solución que pueda ayudar a observar los servidores y determinar a qué servidor enviar la solicitud. Los usuarios deben pensar en los puntos de dolor y anotarlos; estos deben usarse para ayudar a crear una lista de verificación de criterios. Además, el comprador debe determinar el número de empleados que necesitarán usar este software, ya que esto impulsa el número de licencias que probablemente comprarán.

Tomar una visión holística del negocio e identificar puntos de dolor puede ayudar al equipo a lanzarse a crear una lista de verificación de criterios. La lista de verificación sirve como una guía detallada que incluye tanto características necesarias como agradables de tener, incluyendo presupuesto, número de usuarios, integraciones, requisitos de seguridad, soluciones en la nube o locales, y más.

Dependiendo del alcance del despliegue, podría ser útil producir un RFI, una lista de una página con algunos puntos clave que describan lo que se necesita de un software de balanceo de carga.

Comparar productos de software de balanceo de carga

Crear una lista larga

Desde satisfacer las necesidades de funcionalidad del negocio hasta la implementación, las evaluaciones de proveedores son una parte esencial del proceso de compra de software. Para facilitar la comparación después de que todas las demostraciones estén completas, ayuda a preparar una lista consistente de preguntas sobre necesidades y preocupaciones específicas para hacer a cada proveedor.

Crear una lista corta

De la lista larga de proveedores, es útil reducir la lista de proveedores y llegar a una lista más corta de contendientes, preferiblemente no más de tres a cinco. Con esta lista en mano, las empresas pueden producir una matriz para comparar las características y precios de las diversas soluciones.

Realizar demostraciones

Para asegurar que la comparación sea exhaustiva, el usuario debe demostrar cada solución en la lista corta con el mismo caso de uso y conjuntos de datos. Esto permitirá a la empresa evaluar de manera similar y ver cómo cada proveedor se compara con la competencia.

Selección de software de balanceo de carga

Elegir un equipo de selección

Antes de comenzar, es crucial crear un equipo ganador que trabajará junto durante todo el proceso, desde identificar puntos de dolor hasta la implementación. El equipo de selección de software debe consistir en miembros de la organización que tengan el interés, las habilidades y el tiempo adecuados para participar en este proceso. Un buen punto de partida es apuntar a tres a cinco personas que ocupen roles como el principal tomador de decisiones, gerente de proyecto, propietario del proceso, propietario del sistema o experto en materia de personal, así como un líder técnico, administrador de TI o administrador de seguridad. En empresas más pequeñas, el equipo de selección de proveedores puede ser más pequeño, con menos participantes multitarea y asumiendo más responsabilidades.

Negociación

El hecho de que algo esté escrito en la página de precios de una empresa no significa que sea definitivo (aunque algunas empresas no cederán). Es imperativo abrir una conversación sobre precios y licencias. Por ejemplo, el proveedor puede estar dispuesto a dar un descuento por contratos de varios años o por recomendar el producto a otros.

Decisión final

Después de esta etapa, y antes de comprometerse por completo, se recomienda realizar una prueba piloto o programa piloto para probar la adopción con una pequeña muestra de usuarios. Si la herramienta es bien utilizada y bien recibida, el comprador puede estar seguro de que la selección fue correcta. Si no, podría ser el momento de volver a la mesa de dibujo.

Tendencias del software de balanceo de carga

Aunque la idea del balanceo de carga en sí es poco probable que cambie, los métodos en los que se logra son mucho más propensos a evolucionar.

Inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático

A medida que la IA y el software de aprendizaje automático avanzan, pueden volverse cada vez más valiosos para ayudar a las empresas a gestionar las cargas entrantes. Al analizar datos pasados y activos, estas herramientas pueden fortalecer el balanceo de carga al ayudar a gestionar inteligentemente el tráfico a través de los servidores.

Investigado y escrito por Anindita Sengupta