Load Balance: entenda como funciona e aprenda como aplicar

Quem nunca reclamou de lentidão ou até mesmo de uma aplicação fora do ar? Quando um site recebe um grande volume de acessos, o tráfego de dados aumenta significativamente, consumindo muitos recursos ao mesmo tempo, o que pode causar esses problemas. A solução para isso é o Load Balance, ou balanceamento de cargas. 

Existem várias técnicas para realizar esse balanceamento, como Round-Robin (RR) e Master/Slave, que são aplicadas de acordo com as necessidades, seja para aumentar a disponibilidade ou para distribuir a carga de forma eficiente.

A seguir, explicamos o que é essa tecnologia, como ela funciona e seus principais benefícios. Continue lendo!

O que é Load Balance?

O load balance funciona como um "organizador de tráfego", fazendo a distribuição de tráfego entre vários servidores para evitar sobrecarga em qualquer um deles. Isso mantém o site ou aplicação operando de forma eficiente, mesmo durante picos de demanda.

Sua principal função é garantir o equilíbrio na carga de trabalho, distribuindo o tráfego de rede entre dois ou mais servidores. Se algum servidor falhar, os balanceadores de cargas redirecionam automaticamente as solicitações para outro, garantindo tolerância a falhas e que o serviço permaneça disponível sem interrupções.

O balanceamento de cargas pode ser implementado via hardware, software, ou uma combinação de ambos, sendo fundamental para assegurar alta disponibilidade e desempenho contínuo de aplicações e serviços.

Quais os tipos de load balance?

Há diversos modelos de balanceamento de cargas, cada um com suas próprias características para distribuir cargas de trabalho e garantir a disponibilidade do sistema. A escolha do método depende das necessidades específicas e do tipo de aplicação em uso.

Round-Robin

No modelo Round-Robin, as requisições são distribuídas de forma equilibrada entre todos os componentes do cluster. O balanceador de carga alterna as solicitações entre os servidores disponíveis, garantindo que nenhum deles fique sobrecarregado.

Todos os servidores atuam como masters, ou seja, têm a mesma configuração e recebem as solicitações igualmente. Se algum servidor falhar, ele é automaticamente removido da rotação, e as requisições são direcionadas para os que ainda estão ativos.

Master/Slave

No modelo Master/Slave, o servidor principal, ou master, recebe todas as requisições normalmente. Somente se o master tiver algum problema, como uma queda, o servidor slave entra em ação, assumindo o processamento.

O slave funciona como um backup, garantindo que o sistema continue operando caso o master falhe. É uma solução simples e eficiente, ideal para garantir estabilidade e continuidade em situações críticas.

Como funciona o Load Balance?

O load balance distribui as requisições de forma inteligente entre vários servidores para evitar sobrecargas e garantir que todos trabalhem de forma equilibrada.

Na nuvem, onde os servidores (ou "nós") podem receber cargas de trabalho imprevisíveis, ele atu0a para manter o desempenho estável.

O balanceamento de cargas resolve esse problema por meio de algoritmos de direcionamento e roteamento eficientes. Um exemplo é o Round-Robin, que distribui as solicitações de forma circular e uniforme entre todos os servidores disponíveis.

Assim, cada servidor processa uma parte das requisições, evitando que um único servidor receba todo o tráfego. Outros algoritmos podem levar em conta o desempenho atual dos servidores ou a proximidade geográfica para otimizar ainda mais a distribuição das cargas.

Quando usar Master/Slave?

O modelo Master/Slave é ideal para sites e portais com grande volume de acessos, onde é crucial evitar quedas de serviço. Nesse sistema, as requisições são direcionadas ao servidor master principal, enquanto o slave fica de prontidão, assumindo as operações apenas se o master falhar.

Esse modelo garante alta disponibilidade, pois, em caso de problemas com o master — como falta de energia ou queda de conexão — o slave automaticamente assume a carga e mantém o serviço no ar.

A distribuição entre servidores permite que o tráfego seja equilibrado, evitando sobrecarga e garantindo que o sistema continue funcionando sem interrupções.

Essa abordagem também inclui redundância geográfica, com data centers em locais diferentes. Assim, se o data center principal (site A) ficar indisponível, o data center de backup (site B) assume todas as requisições, garantindo a continuidade da operação. Esse modelo é ideal para projetos que exigem alta disponibilidade e resiliência a falhas.

Quando usar Round-Robin?

O modelo Round-Robin é ideal para situações em que as aplicações, mesmo sendo críticas, não enfrentam um grande volume de acessos ou requisições. Nesses casos, as empresas costumam operar com apenas um servidor (stand alone), já que a demanda é moderada.

Porém, em eventos como promoções ou campanhas especiais, o tráfego pode aumentar repentinamente, e um único servidor pode não ser suficiente para lidar com essa nova carga.

Nesses cenários, o Round-Robin entra em ação, permitindo a escala horizontal e oferecendo escalabilidade. Ele distribui as requisições de forma equilibrada entre vários servidores adicionais, garantindo que todos os acessos sejam atendidos simultaneamente, sem interrupções no serviço.

Essa abordagem é eficaz para gerenciar picos de tráfego sem sobrecarregar um único servidor, mantendo o sistema estável e funcionando de maneira eficiente.

Pontos positivos e negativos dessa tecnologia

O load balance oferece várias vantagens, com destaque para a alta confiabilidade e disponibilidade contínua. Ele mantém o sistema funcionando mesmo durante picos de tráfego ou falhas, distribuindo as requisições de forma inteligente. Além disso, facilita manutenções, já que outros servidores assumem a carga, garantindo que os serviços não parem.

Outro grande ponto positivo é a resiliência em caso de falhas. Se um servidor cair, o tráfego é redirecionado automaticamente para outro, sem que o usuário perceba, o que aumenta a confiança e a estabilidade da operação.

Por outro lado, o load balance exige monitoramento constante. Se houver alguma falha na comunicação, o serviço pode ser interrompido. Esse risco, no entanto, pode ser minimizado com redundâncias e mecanismos de failover.

Um ponto a considerar é o custo adicional, especialmente em setups com múltiplos servidores ou data centers redundantes. Apesar do investimento, os benefícios em estabilidade e disponibilidade normalmente compensam, principalmente em ambientes críticos e de alto tráfego.

Em quais situações usar o load balance?

Para decidir quando implementar o balanceamento de cargas, é fundamental que cada empresa avalie suas necessidades e o impacto de possíveis interrupções. Um dos principais fatores a considerar é o custo da redundância.

Ter dois data centers para garantir a alta disponibilidade duplica o investimento, então é importante pesar o custo de uma hora fora do ar contra o investimento mensal em redundância. Se uma hora de inatividade pode gerar um prejuízo de 10 mil reais, mas o custo de manter a redundância é de 5 mil por mês, a decisão depende da criticidade do negócio.

E-commerce, por exemplo, não pode se dar ao luxo de falhas em momentos de pico, como Black Friday ou nas compras de Natal. Sem um balanceamento de cargas e uma infraestrutura escalável, esses sites podem falhar, causando grandes perdas.

O balanceamento de carga garante que, mesmo com um aumento repentino de acessos, todos os usuários sejam atendidos de forma eficiente e sem quedas, melhorando o tempo de resposta dos sistemas.

No caso das Soluções em Nuvem da EVEO, por exemplo, o load balance já está integrado, permitindo que a distribuição de cargas em múltiplos servidores seja feita sem custos extras. Além disso, há a facilidade de criar instâncias específicas para o balanceamento, tornando a gestão ainda mais eficiente e flexível ao fazer a distribuição adequada dos recursos.

Quer garantir que seu negócio esteja sempre pronto para momentos de alta demanda ou falhas inesperadas? Fale com a EVEO e descubra como nossas soluções de load balance podem manter sua operação rodando de forma estável e eficiente.