負荷分散について

負荷分散とは

負荷分散（Load Balancing）は、複数のコンピュータ、ネットワークリンク、CPU、ディスクドライブなどのリソースに対して、負荷を分散させることによって、システムの可用性と応答性を向上させる技術です。サービスへのリクエストが集中した際に、単一のサーバに過度の負荷がかかることなく、処理を分散することで、システム全体のパフォーマンスを保持します。

リクエストを振り分ける負荷分散

概要

リクエストレベルでの負荷分散は、着信リクエストを複数のサーバーに分散させることによって行います。これにはいくつかの方法があり、ラウンドロビン、最少接続、IPハッシュなどのアルゴリズムが使用されます。

メリット

• パフォーマンス向上：単一サーバーへの負荷が軽減され、応答時間が短縮されます。
• 可用性の向上：一つのサーバーがダウンしても他のサーバーが処理を引き継ぐため、サービスの中断が少なくなります。
• スケーラビリティ：需要に応じてサーバーを追加・削減することが容易です。

デメリット

• 管理の複雑さ：サーバーが増えると管理が複雑になります。
• セッション維持の問題：ステートフルなアプリケーションではセッション情報を各サーバー間で共有する必要があります。

キャッシュサーバーを利用したサーバーの負荷分散

概要

キャッシュサーバーを使用する負荷分散では、頻繁にアクセスされるデータやコンテンツをキャッシュしておき、リクエスト時にはキャッシュから直接コンテンツを提供します。これにより、バックエンドのサーバーへのリクエスト数を減らすことができます。

メリット

• レイテンシの低減：データがキャッシュされているため、バックエンドまでの往復時間が不要になります。
• バックエンドの負荷軽減：キャッシュが応答することで、バックエンドサーバーのCPUやメモリなどのリソースを節約できます。
• スケーラビリティの向上：キャッシュを増やすことで、容易にシステムをスケールアウトできます。

デメリット

• キャッシュの管理: キャッシュの状態を適切に管理する必要があります。古いデータが提供されないように注意が必要です。
• コンテンツの種類に依存: 動的コンテンツにはキャッシュが効きにくいため、すべてのコンテンツには適していません。

コンテンツ配信サービスの概要

コンテンツ配信サービス（CDN: Content Delivery Network）は、世界中に分散した複数のサーバーにコンテンツをキャッシュし、ユーザーに最も近いサーバーからコンテンツを配信することで、レスポンスタイムを短縮し、バックエンドの負荷を軽減します。これにより、ユーザーに対する高速なコンテンツ提供が可能になります。