شرح صفوف ومحتوى الفقرة
تقوم موازنات الأحمال بتحديد الخادم المناسب الذي يجب أن يتعامل مع كل طلب بناءً على عدة خوارزميات مختلفة، وتنقسم تلك الخوارزميات إلى فئتين رئيسيتين:
1. خوارزميات موازنة التحميل الثابتة: تعتمد تلك الخوارزميات على اتخاذ قرارات توزيع الحمل على الخوادم بناءً على خطة محددة مسبقًا فيتم توزيع الطلبات مباشرةً دون مراعاة حالة النظام الحالية أو النظر إلى حالة كل خادم أو مدى انشغاله، وبالتالي فإن هذه الخوارزميات عادةً تكون أكثر سهولة وأقل تعقيدًا من الخوارزميات الديناميكية لأنها لا تتطلب مراقبة مستمرة لأداء النظام من أجل اتخاذ القرارات المناسبة. ومن ضمن هذه الخوارزميات:
1. خوارزميات موازنة التحميل الثابتة: تعتمد تلك الخوارزميات على اتخاذ قرارات توزيع الحمل على الخوادم بناءً على خطة محددة مسبقًا فيتم توزيع الطلبات مباشرةً دون مراعاة حالة النظام الحالية أو النظر إلى حالة كل خادم أو مدى انشغاله، وبالتالي فإن هذه الخوارزميات عادةً تكون أكثر سهولة وأقل تعقيدًا من الخوارزميات الديناميكية لأنها لا تتطلب مراقبة مستمرة لأداء النظام من أجل اتخاذ القرارات المناسبة. ومن ضمن هذه الخوارزميات:
- خوارزمية التناوب الدوري Round Robin: يتم توزيع الطلبات بالتساوي وبالتتابع على جميع الخوادم المتاحة، يطبقها موازن الحمل بتوزيع الطلبات بالتناوب بين الخوادم المؤهلة. DNS round robin تطبيق مختلف يغير ترتيب إجابات DNS؛ يؤثر الكاش واختيار العميل في التوزيع ولا يضمن التناوب الفعلي لكل طلب HTTP.
- خوارزمية التناوب الدوري الموزون أو المرجح Weighted Round Robin: يتم تحديد أوزان معينة للخوادم مسبقًا ويمثل الوزن قدرة الخادم على معالجة الطلبات، ويتم توزيع الطلبات على الخوادم بالتناوب بشكل دوري بناءً على هذه الأوزان فالخادم الذي لديه وزن أعلى يعالج عدد أكبر من الطلبات، ثم تستمر هذه العملية في دورات متتالية.
- خوارزمية تجزئة عنوان الـ IP Hashing IP: يتم تحويل عنوان الـ IP الخاص بالمستخدم إلى رقم خاص أو مميز عن طريق عملية رياضية تسمى التجزئة hashing، ويستخدم هذا الرقم لتحديد الخادم الذي سيقوم موازن الحمل بتحويل الطلب إليه، وعند تكرار الطلب من نفس المستخدم يتم إعادة نفس العملية،يبقى الاختيار متسقًا ما دامت قيمة المفتاح ومجموعة الخوادم وحالتها ثابتة؛ قد يتغير عند الفشل أو إعادة التهيئة. وقد يشترك عدة مستخدمين في عنوان واحد خلف NAT.
2. خوارزميات موازنة التحميل الديناميكية: تعتمد تلك الخوارزميات على اتخاذ قرارات توزيع الحمل على الخوادم بناءً على الحالة الحالية للنظام حيث يتم تحليل ومراقبة أداء النظام وصحة كل خادم باستمرار، وبالتالي فإن هذه الخوارزميات غالبًا ما تكون أكثر تعقيدًا من خوارزميات موازنة التحميل الثابتة، إلا أنها توفر كفاءة أعلى في الأداء بفضل قدرتها على التكيف مع التغييرات الفورية في حركة المرور وتقوم بتوزيع الحمل على الخوادم بما يتناسب مع تلك التغييرات. ومن ضمن هذه الخوارزميات:
- خوارزمية الأقل اتصالات Least Connections: يتم إرسال الطلبات إلى الخادم الذي يحتوي على أقل عدد من قنوات الاتصال المفتوحة في الوقت الحالي، وباستخدام تلك الخوارزمية يراقب موازن الحمل عدد الاتصالات النشطة لكل خادم ويوجه الطلبات الجديدة إلى الخادم الذي يحتوي على أقل عدد من الاتصالات النشطة.
- خوارزمية أقل زمن استجابة Least Response Time: يتم توجيه الطلبات إلى الخادم الذي يستطيع تقديم الاستجابة في أسرع وقت في تلك اللحظة، وفي هذه الخوارزمية يراقب موازن الحمل أداء كل خادم باستمرار من خلال قياس وقت الاستجابة الحالي ويوجه الطلبات إلى الخادم الذي يقدم أقل زمن استجابة.
- خوارزمية الأقل تحميل Least Loaded: يتم توجيه الطلبات إلى الخوادم التي تستخدم أقل نسبة من مواردها مثل المعالجة المركزية CPU أو الذاكرة RAM، وباستخدام تلك الخوارزمية يراقب موازن الحمل استهلاك كل خادم لموارده ويوجه الطلبات إلى الخادم الذي يستهلك أقل نسبة من الموارد المخصصة له.