Balanceo de carga entre líneas

25 nov 2021

Cuando un servidor de internet ve reducida su velocidad debido a la congestión de información, la solución suele pasar por actualizaciones del procesador o por ampliaciones del disco duro o la memoria. Incluso se ha presentado como posible solución el contratar líneas adicionales que aumenten el acceso a la red. No obstante, debido al paulatino, pero constaste crecimiento del tráfico de internet y a su mayor concentración en núcleos concretos, esta solución suele tener un carácter meramente temporal. En este contexto, surgirá el concepto de balanceo de carga entre líneas para tratar de dar una respuesta a esta cuestión y desde Televes te damos las claves.

 

¿En qué consiste el balanceo de carga?

El balanceo de carga entre líneas consiste en la distribución de las peticiones de internet a través de una línea de servidores. El proceso se lleva a cabo gracias a la capa de red (nivel 3) de OSI. La forma de llevarlo a cabo es a través de varios mecanismos. Por un lado, encontramos el más simple, conocido como “Round Robin”. Este consistirá en repartir todas las peticiones que lleguen de internet entre los servidores disponibles para dicho fin.

Por otro lado, también existe la opción de usar equipos que reciban las peticiones y recopilen la información en tiempo real de la capacidad operativa de los equipos para emplearla enrutando dichas peticiones individualmente al servidor que posea una mejor disposición y pueda dar el servicio más óptimo.

En ese sentido, los balanceadores de carga podrán aportar soluciones a nivel de hardware tales como switches y routers que incluyan un software de balanceo de carga optimizado para ello. Asimismo, también ofrecerán a nivel de software instalaciones en el back end de los servidores.

De esta manera, se obtiene un sistema en el que las conexiones se reparten entre los diferentes enlaces alcanzando una velocidad máxima para la conexión igual al soportado por la línea asignada a dicha conexión.



Método Bonding o LACP

Este tipo de mecanismo trabaja en la capa dos o nivel de enlace. Mediante su uso, se consiguen utilizar varias líneas como una sola, aumentado de esta manera el ancho de banda. Este método es empleado principalmente para interconectar equipos a grandes velocidades, como por ejemplo switch-OLT o switch-switch entre otros. La implementación de este sistema consigue, de esta manera, una agregación del tráfico que está cerca de multiplicar el número de enlaces en función de su capacidad.

Un ejemplo de esto sería usar dos líneas Gigabit Ethernet para conectar dos switches entre sí, obteniendo de esta manera un rendimiento cercano a los 2 Gigabytes por segundo. Siguiendo esta línea, los puertos implicados en el LACP o bonding formarán un grupo que actuará con una única interfaz lógica.



Cómo emplear varias líneas balanceadas en el acceso a internet

El mecanismo de balanceo de carga permite ofrecer velocidades de conexión a internet superiores a las velocidades que se ofrecen a través de las líneas del operador disponible. Su funcionamiento se basa en un proceso que implementa el router principal de la instalación al que estarán conectadas las diferentes líneas contratadas de acceso a la red. Será en dicho router donde podremos habilitar el balanceo de carga para comenzar con el reparto del tráfico. Este router encaminará los diferentes paquetes de cada conexión de usuario a través de una interfaz, repartiendo de esta forma el tráfico entre las distintas líneas.

En este sentido, un usuario con una única conexión no dispondrá de la suma de las velocidades de la línea, sino que dispondrá únicamente de la velocidad de la línea asignada a dicho usuario. Aunque podrá suceder que dicha línea, a su vez, tenga la velocidad fraccionada, pues podrá estar encaminando otras conexiones.

No obstante, el efecto será altamente satisfactorio para entornos multiusuarios, pues a través de este método se conseguirá un rendimiento bastante cercano a la suma de velocidades de las líneas repartidas entre ellos. Asimismo, y en función de la configuración del balanceo, se conseguirán implementar características adicionales tales como fail-over o ponderación.



Problemas derivados del uso del balanceo de carga entre líneas

Pese a las numerosas ventajas que nos ofrece el balanceo de carga, será importante tener algunos aspectos en cuenta. El primero será configurar el balanceo de forma correcta. De lo contrario, podríamos encontramos con problemas como que el router no llegue a garantizar conexiones a un servicio encaminadas siempre por la misma interfaz.

Podrían darse situaciones, por ejemplo, en las que, al abrir una sesión a una web determinada para autenticarnos y enviar nuevas peticiones, la conexión se haga a través de otras líneas, haciendo que las IP de origen que vea el servidor web sean diferentes a la de la fase de autentificación, pudiendo anular de esta manera nuestra sesión de usuario por seguridad. Por otro lado, también podría darse el caso de que al publicar hacia internet un servidor interno, este podría enviar los paquetes solicitados por el usuario a través de la interfaz no asociada con la petición remota.

En conclusión, podemos optar por las soluciones del operador para la demanda de una mayor capacidad. En este caso podríamos hablar de agregación real si nos ofrece un bonding o LACP hacia nuestro router principal. La segunda opción sería contratar varias líneas y realizar nosotros mismos el balanceo de carga entre ellas. Cada fabricante dispondrá de sus propios mecanismos de configuración y deberemos conocerlos para alcanzar una configuración óptima del servicio.

 

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