La fonctionnalité Équilibrage de la charge réseau de Windows Server 2008 R2 améliore la disponibilité et l’évolutivité des applications de serveur Internet telles que celles utilisées sur les serveurs Web, FTP, de pare-feu, proxy, de réseau privé virtuel (VPN) et sur d’autres serveurs stratégiques. Un seul ordinateur exécutant Windows Server 2008 R2 fournit un niveau limité de fiabilité du serveur et de performances évolutives. Toutefois, grâce à la combinaison des ressources de deux ordinateurs ou plus exécutant l’un des produits fournis avec Windows Server 2008 R2 dans un seul cluster virtuel, l’équilibrage de la charge réseau permet d’offrir la fiabilité et les performances dont les serveurs Web et d’autres serveurs stratégiques ont besoin.



Cluster NLB avec quatre hôtes

Le schéma ci-dessus illustre deux clusters d’équilibrage de la charge réseau connectés. Le premier cluster se compose de deux hôtes et le second cluster de quatre hôtes. Ce schéma est un exemple d’utilisation de l’équilibrage de la charge réseau.

Chaque hôte exécute une copie distincte des applications de serveur souhaitées (notamment des applications pour des serveurs Web, FTP et Telnet). L’équilibrage de la charge réseau distribue les demandes de client entrantes entre les hôtes du cluster. Il est possible de configurer autant de fois que nécessaire le poids de charge que chaque hôte doit traiter. Vous pouvez également ajouter des hôtes de façon dynamique au cluster afin de traiter une charge accrue. En outre, l’équilibrage de la charge réseau dirige tout le trafic vers un seul hôte désigné, appelé hôte par défaut.

L’équilibrage de la charge réseau permet d’adresser tous les ordinateurs du cluster à l’aide du même ensemble d’adresses IP de cluster. Il permet également de conserver un ensemble d’adresses IP dédiées uniques pour chaque hôte. Pour les applications à charge équilibrée, en cas d’échec ou de passage hors connexion d’un hôte, la charge est automatiquement redistribuée entre les ordinateurs toujours en cours de fonctionnement. En cas d’échec ou de passage hors connexion inopiné d’un ordinateur, les connexions actives avec le serveur défaillant ou hors connexion sont perdues. Cependant, si vous interrompez un hôte de manière intentionnelle, vous pouvez utiliser la commande drainstop pour desservir toutes les connexions actives avant de mettre l’ordinateur hors connexion. En tout cas, lorsqu’il est prêt, l’ordinateur hors connexion peut rejoindre de manière transparente le cluster et récupérer sa part de la charge, ce qui permet aux autres ordinateurs du cluster de traiter moins de trafic.

Les hôtes inclus dans un cluster NLB échangent des messages de pulsation afin de conserver des données cohérentes sur l’appartenance du cluster. Par défaut, lorsqu’un hôte ne parvient pas à envoyer des messages de pulsation dans un délai de cinq secondes, il est en échec. En cas d’échec d’un hôte, les hôtes restants dans le cluster convergent et se comportent de la manière suivante :

  • Ils déterminent quels hôtes sont toujours des membres actifs du cluster.

  • Ils choisissent l’hôte dont la priorité est la plus élevée en tant que nouvel hôte par défaut.

  • Ils veillent à ce que toutes les nouvelles demandes du client soient traitées par les hôtes encore fonctionnels.

Pendant une convergence, les hôtes encore fonctionnels recherchent des pulsations cohérentes. Si l’hôte qui n’est pas parvenu à envoyer des pulsations commence à en fournir de manière cohérente, il rejoint le cluster au cours de la convergence. Lorsqu’un nouvel hôte tente de rejoindre le cluster, il envoie des messages de pulsation qui déclenchent également une convergence. Une fois que tous les hôtes du cluster s’accordent sur l’appartenance du cluster actuel, la charge du client est redistribuée entre les hôtes restants, et la convergence s’achève.

La convergence ne nécessite en général que quelques secondes, par conséquent l’interruption du service du client par le cluster est minimale. Pendant la convergence, les hôtes encore actifs continuent de traiter les demandes du client sans affecter les connexions existantes. La convergence prend fin lorsque tous les hôtes s’accordent sur l’appartenance du cluster et la carte de distribution pendant plusieurs périodes de pulsation.

Nouveautés dans l’équilibrage de la charge réseau

L’équilibrage de la charge réseau intègre les améliorations décrites ci-dessous pour Windows Server 2008 R2.

  • Affinité étendue. L’option Étendue conserve l’affinité du client lorsque la configuration d’un cluster NLB est modifiée. Cette option permet également aux clients de conserver leur affinité avec un hôte de cluster même s’il n’y a aucune connexion existante active du client vers l’hôte.

  • Windows PowerShell pour les clusters NLB. Windows PowerShell est un nouvel interpréteur de ligne de commande et langage de script. Windows PowerShell accélère l’automatisation des tâches d’administration système. Vous pouvez l’utiliser pour gérer les clusters NLB. Pour plus d’informations sur l’utilisation de Windows PowerShell pour les clusters NLB, voir https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=140180 (éventuellement en anglais).

  • Prise en charge des mises à niveau propagées. L’équilibrage de la charge réseau prend en charge les mises à niveau tournantes depuis Windows Server 2003 vers Windows Server 2008 R2, et de Windows Server 2008 vers Windows Server 2008 R2. Pour obtenir des informations sur le déploiement de l’équilibrage de la charge réseau, notamment des informations sur les mises à niveau propagées, visitez le site https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=87253 (éventuellement en anglais).

Configuration NLB

L’équilibrage de la charge réseau s’exécute en tant que pilote de réseau Windows. Ses opérations sont transparentes pour la pile de réseau TCP/IP.



Relation entre NLB et les autres composants

Le schéma ci-dessus présente la relation entre l’équilibrage de la charge réseau et les autres composants logiciels d’une configuration type d’un hôte NLB.

Fonctionnalités de l’équilibrage de la charge réseau

L’équilibrage de la charge réseau inclut les fonctionnalités suivantes :

Évolutivité

L’évolutivité est la mesure de la capacité d’un ordinateur, d’un service ou d’une application à répondre à des besoins croissants de performances. Pour les clusters d’équilibrage de la charge réseau, l’évolutivité correspond à la possibilité d’ajouter un ou plusieurs systèmes à un cluster existant lorsque la charge totale du cluster dépasse ses capacités. Pour assurer cette évolutivité, l’équilibrage de la charge réseau peut effectuer les opérations listées ci-dessous.

  • Équilibrer les demandes de charge dans le cluster NLB pour des services TCP/IP individuels.

  • Prendre en charge jusqu’à 32 ordinateurs dans un seul cluster.

  • Équilibrer plusieurs demandes de charge de serveur (soit du même client, soit de plusieurs clients) sur plusieurs hôtes dans le cluster.

  • Prendre en charge la possibilité d’ajouter des hôtes au cluster NLB à mesure que la charge augmente, sans interrompre le cluster.

  • Prendre en charge la possibilité de supprimer des hôtes du cluster lorsque la charge diminue.

  • Permettre des performances élevées et un faible temps système via une mise en œuvre entièrement en pipeline. Le traitement en pipeline permet d’envoyer les demandes au cluster NLB sans attendre la réponse de la demande précédente envoyée.

Disponibilité élevée

Un système hautement disponible offre de manière fiable un niveau de service acceptable avec un temps d’immobilisation très faible. Pour offrir une grande disponibilité, l’équilibrage de la charge réseau comprend des fonctionnalités intégrées qui peuvent assurer automatiquement les tâches répertoriées ci-dessous.

  • Détecter et récupérer à partir d’un hôte de cluster en échec ou hors connexion.

  • Équilibrer la charge réseau lors de l’ajout ou de la suppression d’hôtes.

  • Récupérer et redistribuer la charge dans un délai de dix secondes.

Gestion

L’équilibrage de la charge réseau fournit les fonctionnalités de gestion suivantes :

  • Vous pouvez gérer et configurer plusieurs clusters d’équilibrage de la charge réseau et les hôtes du cluster à partir d’un seul ordinateur à l’aide du Gestionnaire NLB.

  • Vous pouvez spécifier le comportement d’équilibrage de la charge pour un seul port IP ou un groupe de ports à l’aide de règles de gestion des ports.

  • Vous pouvez définir différentes règles de port pour chaque site Web. Si vous utilisez le même ensemble de serveurs à charge équilibrée pour plusieurs applications ou sites Web, les règles de port se basent sur l’adresse IP virtuelle de destination (à l’aide de clusters virtuels).

  • Vous pouvez diriger toutes les demandes clientes vers un seul hôte à l’aide de règles à hôte unique optionnelles. L’équilibrage de la charge réseau achemine les demandes clientes vers un hôte particulier qui exécute des applications spécifiques.

  • Vous pouvez bloquer l’accès réseau non souhaité à certains ports IP.

  • Vous pouvez activer la prise en charge du protocole IGMP (Internet Group Management Protocol) sur les hôtes du cluster afin de contrôler la saturation des ports commutés (en mode multidiffusion).

  • Vous pouvez démarrer, arrêter et contrôler à distance les actions NLB à partir de tout ordinateur en réseau qui exécute Windows à l’aide de commandes d’environnement ou de scripts.

  • Vous pouvez afficher le journal des événements de Windows pour vérifier les événements d’équilibrage de la charge réseau. L’équilibrage de la charge réseau consigne toutes les actions et modifications du cluster dans le journal des événements.

Simplicité d’utilisation

L’équilibrage de la charge réseau offre de nombreuses fonctionnalités qui le rendent pratique à utiliser :

  • L’équilibrage de la charge réseau est installé en tant que composant du pilote réseau Windows standard.

  • L’équilibrage de la charge réseau ne nécessite aucune modification matérielle pour son activation et son exécution.

  • Le Gestionnaire NLB vous permet de créer des clusters d’équilibrage de la charge réseau.

  • Le Gestionnaire NLB vous permet de configurer et gérer plusieurs clusters ainsi que tous les hôtes de cluster à partir d’un seul ordinateur distant ou local.

  • L’équilibrage de la charge réseau permet aux clients d’accéder au cluster à l’aide d’un seul nom Internet logique et d’une seule adresse IP virtuelle, appelée adresse IP du cluster (il conserve des noms individuels pour chaque ordinateur). L’équilibrage de la charge réseau autorise plusieurs adresses IP virtuelles pour les serveurs multirésidents.

    Remarques

    Pour ce qui est des clusters virtuels, les serveurs n’ont pas besoin d’être multirésidents pour avoir plusieurs adresses IP virtuelles.

  • L’équilibrage de la charge réseau peut être lié à plusieurs cartes réseau, ce qui vous permet de configurer plusieurs clusters indépendants sur chaque hôte. La prise en charge de plusieurs cartes réseau diffère des clusters virtuels en ce sens que les clusters virtuels vous permettent de configurer plusieurs clusters sur une seule carte réseau.

  • Il n’est pas nécessaire de modifier les applications de serveur pour les exécuter dans un cluster NLB.

  • Si un hôte du cluster échoue, puis repasse en ligne, il est possible de configurer l’équilibrage de la charge réseau afin d’ajouter automatiquement cet hôte au cluster. L’hôte ajouté est alors en mesure de commencer à traiter de nouvelles demandes de serveur de la part de clients.

  • Vous pouvez mettre des ordinateurs hors connexion à des fins de maintenance préventive sans perturber les opérations de cluster sur les autres hôtes.

Références supplémentaires


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