Balanceamento de carga assistido por comutador com tolerância a falhas

Enquanto estudava para obter as certificações Cisco e Microsoft, li muito sobre o NIC Teaming, Etherchannels e coisas semelhantes.

Eu sei que você pode fazer equipes estáticas no MS Windows Server ou criar um canal de porta na Cisco ou usar protocolos dinâmicos como LACP e PAgP. Mas todos eles oferecem balanceamento de carga usando o endereço MAC ou o endereço IP de origem ou destino, uma combinação que é XOR ou algo semelhante, certo? E parece que não há como aumentar sua taxa de transferência real se você tiver uma longa transferência de arquivos de um servidor para outro (por exemplo, ter 4 GigE unidos para aumentar para 4 Gbps).

Então, eu me pergunto se é verdade? Existe uma maneira de usar toda a largura de banda das interfaces vinculadas? Ouvi de algumas fontes que existe algo como o SLB (Balanceamento de Carga Assistido por Comutador com Tolerância a Falhas), que suporta o balanceamento de carga total e permite usar a largura de banda total (como 4 Gbps do meu exemplo entre dois servidores em uma transação).

Eu ouvi tantas coisas contraditórias sobre isso e estou totalmente confuso. Me ajudem galera!

Na camada 2, todo o balanceamento de carga é feito, na melhor das hipóteses, por um XOR ou hash do MAC de origem e de destino, e se você tiver sorte, ele pode até ler a camada 3 e também hash esses dados.

Na camada 3, no entanto, onde estamos basicamente falando sobre vários gateways (portanto, efetivamente, dois links físicos com um próximo salto único em cada um), você pode maximizar a largura de banda entre os links, se estiver preparado para balanceamento de pacotes.

Antes de prosseguir, o balanceamento por pacote geralmente é uma coisa ruim devido ao fato de poder resultar em entrega de pacotes fora de ordem, isso pode ser especialmente terrível nas conexões TCP, mas é claro que isso se resume à implementação e a maioria das pilhas modernas pode tolerar isso relativamente bem.

Para fazer o balanceamento por pacote, obviamente, um requisito é que os endereços IP de origem e destino não estejam vinculados aos dispositivos que possuem vários caminhos, pois precisam ser roteados para que o balanceamento seja possível. A redundância pode ser alcançada por meio de um protocolo de roteamento como BGP, OSPF, ISIS, RIP ou, alternativamente, BFD ou detecção simples do estado do link.

Por fim, é claro que existe uma solução da camada de transporte - protocolos como o SCTP suportam conexão com vários pontos finais, e o TCP já possui rascunhos em andamento que adicionam opções para fazer coisas semelhantes. Ou ... você pode simplesmente fazer seu aplicativo abrir vários soquetes.

Primeiro, vamos ser realistas sobre o desempenho do seu sistema; você precisa garantir que seu sistema possa colocar de forma consistente a largura de banda que você está perguntando do disco para as NICs em questão (consulte a parte inferior da resposta) ...

Desde que você esteja disposto a usar o FTP para suas transferências de arquivos, poderá usar um cliente que ofereça suporte à segmentação do arquivo via RESTcomando FTP para downloads e um servidor que ofereça suporte ao COMBcomando FTP para uploads segmentados. Ao usar clientes FTP que oferecem suporte à segmentação, você pode abrir várias sessões de FTP por transferência de arquivo e aproveitar o hash Layer4 LACP suportado por muitos fornecedores de switches ... independentemente de você estar vinculando links 1GE ou 10GE, as transferências segmentadas aceleram seu desempenho através do LACP.

O CuteFTP para Windows suporta transferências REST e o Filezilla suporta o comando COMB . Estas são apenas duas das várias opções que você pode usar.

Limites do sistema

Não sei que tipo de disco você tem, mas geralmente o limite do sistema único é a E / S do disco ... existem vários pontos de interesse aqui ... da perspectiva do controlador ...

• SATA (revisão 1) max xfer: 1.2Gbps após sobrecarga de 8b / 10b
• SATA (revisão 2) max xfer: 2.4Gbps após sobrecarga de 8b / 10b
• SATA (revisão 3) max xfer: 4.8Gbps após sobrecarga de 8b / 10b
• Xfer máximo do Fibre Channel 4G: 3.56Gbps

Outro limite possível é a velocidade do disco / eixos / braços ... a menos que você esteja usando um SSD.

Finalmente, você precisa de placas de rede com capacidade suficiente para a placa-mãe ... verifique quantas faixas existem na sua placa de rede PCIe. Suponho que você esteja em uma LAN e que a perda / congestionamento de pacotes não será um problema. Você pode ativar os jumbos se achar que a CPU é um fator limitante para suas transferências.