تسلط بر WebSocket Load Balancing: باز کردن انعطاف پذیری با IP های چسبنده و مسیریابی جلسه

Summarize this content to 400 words in Persian Lang

مقدمه

در برنامه‌های بلادرنگ با تقاضای بالا مانند پلتفرم‌های سواری یا رزرو، حفظ ارتباط پایدار بین مشتری و سرور بسیار مهم است.

تعادل بار برای اتصالات WebSocket چالش‌های منحصربه‌فردی را ایجاد می‌کند، به ویژه در مسیریابی مشتری به یک نمونه پشتیبان به طور مداوم.

در اینجا، ما دو راه‌حل مؤثر را بررسی خواهیم کرد: جلسات چسبنده مبتنی بر IP و مسیریابی WebSocket از طریق شناسه‌های جلسه، جزئیات مزایا، محدودیت‌ها و کاربردهای عملی آنها.

راه حل 1: جلسات چسبنده بر اساس آدرس IP (هش IP)

نمای کلی:

جلسات چسبنده با استفاده از هش IP تضمین می کند که درخواست ها از IP مشتری یکسان به همان سرور باطن هدایت می شوند. این به حفظ ثبات جلسه با “چسباندن” کاربر به یک نمونه خاص کمک می کند و وضعیت جلسه را در چندین درخواست حفظ می کند.

سناریوی نمونه:

برنامه رزروی مانند Uber را تصور کنید که در آن کاربران به به‌روزرسانی‌های بی‌درنگ برای مکان‌های راننده و زمان‌های تخمینی ورود تکیه می‌کنند. استفاده از جلسات چسبنده مبتنی بر IP تضمین می کند که هنگامی که کاربر به یک نمونه سرور متصل می شود، به روز رسانی ها و داده های بعدی به طور مداوم از همان نمونه ارائه می شود و از اختلال در جلسه جلوگیری می کند.

مراحل اجرا:

یک Load Balancer را انتخاب کنید: از یک متعادل کننده بار استفاده کنید که از هش مبتنی بر IP پشتیبانی می کند (به عنوان مثال، NGINX یا HAProxy).

پیکربندی IP Hashing: در پیکربندی load balancer، الگوریتم را بر اساس IP مشتری روی هش تنظیم کنید. این همه درخواست ها را از یک IP خاص به همان سرور هدایت می کند.

upstream backend {
hash $remote_addr consistent;
server backend1.example.com;
server backend2.example.com;
}

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

تست اتصالات: اطمینان حاصل کنید که مشتریان با IP های ثابت مسیریابی ثابتی را تجربه می کنند. با این حال، موارد آزمایشی باید شامل کاربرانی با IP پویا، VPN یا پروکسی برای شناسایی هرگونه از دست دادن جلسه بالقوه باشد.

مزایا:

اجرای ساده با حداقل هزینه سربار.
مسیریابی ثابتی را برای مشتریان با IP های ثابت ارائه می دهد.

محدودیت ها:

ممکن است برای کلاینت هایی با آدرس های IP پویا یا کسانی که پشت پراکسی/VPN هستند غیرقابل اعتماد باشد.
تغییرات آدرس IP می تواند ثبات جلسه را مختل کند و باعث شود کاربران به سرور دیگری هدایت شوند.

راه حل 2: WebSocket با کوکی ها یا شناسه های جلسه

نمای کلی:

این رویکرد از شناسه‌های جلسه (ID) یا کوکی‌ها برای تداوم وضعیت جلسه استفاده می‌کند. با هر اتصال WebSocket، مشتری یک شناسه جلسه منحصر به فرد ارسال می کند، که به بار متعادل کننده اجازه می دهد تا درخواست ها را به نمونه پشتیبان صحیح هدایت کند.

سناریوی نمونه:

در یک برنامه سواری، هنگامی که کاربر اتصالی را برای ردیابی راننده خود راه اندازی می کند، یک شناسه جلسه اختصاص داده می شود. متعادل‌کننده بار از این شناسه جلسه استفاده می‌کند تا اطمینان حاصل کند که همه به‌روزرسانی‌ها و اعلان‌های بی‌درنگ از یک نمونه سرور می‌آیند و از اتصال مجدد یا پیام‌های از دست رفته اجتناب می‌کنند.

مراحل اجرا:

شناسه جلسه را ایجاد کنید: هنگامی که کاربر وارد سیستم می شود یا یک اتصال را آغاز می کند، یک شناسه جلسه منحصر به فرد ایجاد کنید. آن را در یک کوکی ذخیره کنید یا آن را به عنوان بخشی از درخواست دست دادن WebSocket قرار دهید.

Load Balancer را پیکربندی کنید: از یک متعادل کننده بار (به عنوان مثال، HAProxy) استفاده کنید که قادر به مسیریابی چسبنده بر اساس هدرها یا کوکی های سفارشی است.

backend websockets
balance url_param session_id
server backend1 backend1.example.com check
server backend2 backend2.example.com check

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

اتصال WebSocket Client را تغییر دهید: مطمئن شوید که کلاینت شناسه جلسه را در اتصال WebSocket دارد. این می تواند از طریق کوکی ها یا پارامترهای URL، بسته به تنظیمات، باشد.

ثبات جلسه آزمون: بررسی کنید که جلسات به همان سرور متصل هستند و بررسی کنید که آیا اتصال مجدد یکپارچگی مسیریابی را از طریق شناسه جلسه حفظ می کند یا خیر.

مزایا:

در مقایسه با مسیریابی مبتنی بر IP، به ویژه برای کاربران در شبکه های پویا، اتصال سازگارتری را ارائه می دهد.
اجازه می دهد تا مسیریابی بر اساس جلسه کاربر منحصر به فرد به جای IP، کاهش شانس از دست دادن جلسه.

محدودیت ها:

برای مدیریت تولید شناسه جلسه و اعتبارسنجی به تنظیمات بیشتری نیاز دارد.
پیاده سازی در مقایسه با مسیریابی مبتنی بر IP کمی پیچیده تر است.

مقایسه هر دو روش

جنبه
جلسات چسبنده مبتنی بر IP
WebSocket با کوکی‌ها/شناسه‌های جلسه

قابلیت اطمینان
محدود با IP های پویا
بالا، زیرا از شناسه های جلسه منحصر به فرد استفاده می کند

سهولت اجرا
پیکربندی ساده در بار متعادل کننده
به مدیریت Session ID و راه اندازی WebSocket نیاز دارد

موارد استفاده
کلاینت های IP ثابت، برنامه های بلادرنگ ساده
برنامه‌هایی که به به‌روزرسانی دائمی داده‌های هم‌زمان نیاز دارند

محدودیت ها
مشکلات مربوط به پروکسی ها، آی پی های پویا
تنظیم کمی پیچیده تر

نتیجه گیری

برای متعادل‌سازی بار WebSocket، هم جلسات چسبنده مبتنی بر IP و هم مسیریابی مبتنی بر شناسه جلسه راه‌حل‌های مناسبی را ارائه می‌دهند که هر کدام نقاط قوت خود را دارند. هش IP سریع تنظیم می‌شود و برای کاربرانی که IPهای ثابت دارند کار می‌کند، در حالی که مسیریابی Session ID قوی‌تر است، به‌ویژه در برنامه‌های با در دسترس بودن بالا که در آن مسیریابی اتصال ثابت حیاتی است. برای انتخاب روشی که به بهترین وجه با نیازهای شما مطابقت دارد، پایگاه کاربر و الزامات برنامه خود را در نظر بگیرید.

upstream backend {
    hash $remote_addr consistent;
    server backend1.example.com;
    server backend2.example.com;
}

backend websockets
    balance url_param session_id
    server backend1 backend1.example.com check
    server backend2 backend2.example.com check