Dans l'environnement numérique rapide d'aujourd'hui, les applications doivent fonctionner de manière fiable sous des charges variables, garantissant une haute disponibilité et des expériences utilisateur optimales. L'équilibrage de charge automatisé et la mise à l'échelle sont des composants essentiels des architectures cloud modernes, en particulier dans AWS. Cet article explore comment InformatixWeb peut implémenter des solutions automatisées d'équilibrage de charge et de mise à l'échelle sur AWS pour améliorer les performances des applications, optimiser l'utilisation des ressources et garantir la rentabilité.

Équilibrage de Charge et Mise à l'Échelle
Qu'est-ce que l'équilibrage de charge ?
L'équilibrage de charge est le processus de distribution du trafic réseau sur plusieurs serveurs afin de s'assurer qu'aucun serveur unique ne soit submergé par les demandes. En dirigeant intelligemment le trafic, les répartiteurs de charge aident à améliorer les performances des applications, réduire la latence et améliorer l'expérience utilisateur. Les répartiteurs de charge peuvent fonctionner à différents niveaux du modèle OSI, principalement au niveau 4 (Transport) et au niveau 7 (Application).

Qu'est-ce que la mise à l'échelle automatique ?
La mise à l'échelle automatique fait référence à l'ajustement automatique du nombre de serveurs actifs en réponse à des variations de la demande. Cette mise à l'échelle dynamique garantit que votre application maintienne ses performances pendant les pics de trafic tout en minimisant les coûts pendant les périodes de faible utilisation. AWS Auto Scaling permet aux utilisateurs de définir des politiques de mise à l'échelle et des seuils pour gérer efficacement la mise à l'échelle des instances EC2.

Importance de l'équilibrage de charge et de la mise à l'échelle dans les environnements cloud
Dans un environnement cloud, les applications peuvent connaître des charges fluctuantes en raison de divers facteurs, tels que les campagnes marketing, les tendances saisonnières ou les pics soudains de trafic utilisateur. La mise en œuvre de solutions automatisées d'équilibrage de charge et de mise à l'échelle garantit :

• Haute disponibilité : Les applications restent accessibles même en cas de pics de trafic ou de défaillances de serveurs.
• Efficacité des coûts : Les ressources sont utilisées de manière optimale, réduisant les dépenses inutiles.
• Amélioration des performances : Les utilisateurs expérimentent une latence minimale et des temps de réponse plus rapides.

Solutions d'Équilibrage de Charge AWS
Vue d'ensemble de l'Elastic Load Balancing (ELB) d'AWS
Elastic Load Balancing (ELB) d'AWS est un service entièrement géré qui distribue automatiquement le trafic entrant des applications sur plusieurs cibles, telles que les instances EC2, les conteneurs et les adresses IP. ELB augmente la tolérance aux pannes de vos applications et vous aide à atteindre des niveaux plus élevés de disponibilité.

Types de répartiteurs de charge dans AWS
AWS propose plusieurs types de répartiteurs de charge, chacun conçu pour différents cas d'utilisation :

• Application Load Balancer (ALB)
  Le Application Load Balancer fonctionne au niveau de l'application (niveau 7) et est idéal pour le trafic HTTP/HTTPS. Il offre des fonctionnalités avancées de routage, notamment le routage basé sur le chemin et basé sur l'hôte, permettant de diriger le trafic vers des services spécifiques en fonction des caractéristiques de la demande. Les ALB prennent également en charge les protocoles WebSocket et HTTP/2.

• Network Load Balancer (NLB)
  Le Network Load Balancer fonctionne au niveau du transport (niveau 4) et est conçu pour les applications à haute performance nécessitant une latence ultra-faible. Le NLB peut traiter des millions de requêtes par seconde tout en maintenant des latences faibles, et est adapté pour le trafic TCP et UDP.

• Classic Load Balancer (CLB)
  Le Classic Load Balancer fournit des fonctionnalités d'équilibrage de charge de base et fonctionne à la fois au niveau 4 et au niveau 7. Cependant, il est progressivement remplacé par l'ALB et le NLB en raison de leurs capacités plus avancées.

Choisir le bon répartiteur de charge pour votre application
Le choix du répartiteur de charge approprié dépend des exigences de votre application :

• Utilisez l'ALB pour les applications web nécessitant un routage avancé et des fonctionnalités de niveau 7.
• Utilisez le NLB pour les applications nécessitant une haute performance, une faible latence et un support TCP/UDP.
• Utilisez le CLB si vous avez des applications héritées nécessitant des fonctionnalités de base en matière de répartition de charge.

Implémentation de l'équilibrage de charge dans AWS
Configurer un Application Load Balancer
Pour configurer un Application Load Balancer, suivez ces étapes :

1. Ouvrez la console Amazon EC2 et accédez à la section des répartiteurs de charge.
2. Cliquez sur "Créer un répartiteur de charge" et sélectionnez "Application Load Balancer".
3. Configurez les paramètres de base :
   • Nommez votre répartiteur de charge.
   • Sélectionnez le schéma approprié (accessible depuis Internet ou interne).
   • Choisissez le VPC et les zones de disponibilité.
4. Configurez les écouteurs : spécifiez le protocole (HTTP/HTTPS) et le port.
5. Configurez les groupes de sécurité : définissez les règles entrantes pour autoriser le trafic sur les ports spécifiés.

Configurer les écouteurs et les groupes cibles
Après avoir créé le répartiteur de charge :

1. Créez des groupes cibles : un groupe cible est un regroupement logique d'instances, de conteneurs ou d'adresses IP.
2. Spécifiez le protocole et le port pour le groupe cible.
3. Choisissez les paramètres de vérification de santé pour garantir que le trafic soit uniquement dirigé vers des cibles saines.

Intégration avec les instances EC2 d'Amazon
Assurez-vous que vos instances EC2 sont correctement configurées pour gérer le trafic entrant en provenance du répartiteur de charge.

Vue d'ensemble de AWS Auto Scaling
Comprendre les groupes de mise à l'échelle automatique (ASGs)
Un groupe de mise à l'échelle automatique (ASG) est un ensemble d'instances EC2 gérées ensemble pour des raisons de mise à l'échelle. Un ASG vous permet de définir la capacité minimale, maximale et souhaitée pour l'infrastructure de votre application.

Avantages de l'utilisation de la mise à l'échelle automatique

• Élasticité : Ajuste automatiquement les ressources en fonction des modèles de trafic.
• Économie de coûts : Réduit les coûts en terminant les instances pendant les périodes de faible utilisation.
• Tolérance aux pannes : Remplace automatiquement les instances défectueuses pour maintenir les performances.

Concepts clés de la mise à l'échelle automatique AWS

• Politiques de mise à l'échelle : Définissez quand et comment augmenter ou diminuer les instances en fonction de mesures telles que l'utilisation du processeur ou le nombre de requêtes.
• Vérifications de santé : Déterminez l'état de santé des instances pour maintenir la disponibilité de l'application.

Configurer la mise à l'échelle automatique sur AWS
Créer un groupe de mise à l'échelle automatique
Pour créer un groupe de mise à l'échelle automatique :

1. Ouvrez la console Amazon EC2 et accédez à la section des groupes de mise à l'échelle automatique.
2. Cliquez sur "Créer un groupe de mise à l'échelle automatique".
3. Définissez les paramètres du groupe ASG :
   • Choisissez une configuration de lancement existante ou créez-en une nouvelle qui spécifie le type d'instance, l'AMI et d'autres paramètres.
   • Définissez la capacité minimale, maximale et souhaitée pour votre ASG.
4. Sélectionnez le VPC et les sous-réseaux.

Configurer les politiques de mise à l'échelle
Une fois le groupe ASG créé, configurez les politiques de mise à l'échelle :

1. Créez des politiques de mise à l'échelle pour définir quand ajouter ou supprimer des instances en fonction de mesures spécifiques.
2. Choisissez entre les politiques de mise à l'échelle par suivi d'objectif, les politiques de mise à l'échelle par étapes ou les politiques de mise à l'échelle programmées selon vos besoins.

Suivi des activités de mise à l'échelle automatique
Utilisez Amazon CloudWatch pour surveiller les performances de vos groupes de mise à l'échelle automatique. Configurez des alarmes pour vous notifier des activités de mise à l'échelle, des échecs de vérification de santé et des mesures de performance.

Combinaison de l'équilibrage de charge et de la mise à l'échelle automatique
Meilleures pratiques pour utiliser ensemble l'équilibrage de charge et la mise à l'échelle automatique

• Utilisez un répartiteur de charge avec la mise à l'échelle automatique : intégrez votre répartiteur de charge avec la mise à l'échelle automatique pour vous assurer que le trafic est réparti uniformément entre les instances saines.
• Mettez en œuvre des vérifications de santé : configurez des vérifications de santé pour votre répartiteur de charge et votre groupe de mise à l'échelle automatique afin de vous assurer que le trafic soit dirigé uniquement vers les instances saines.
• Optimisez les politiques de mise à l'échelle : examinez et ajustez régulièrement vos politiques de mise à l'échelle en fonction des performances de l'application et des modèles de trafic.

Étude de cas : Mise à l'échelle d'une application web sur AWS
Prenons l'exemple d'une

application web qui connaît des variations de trafic. En implémentant un Application Load Balancer devant un groupe de mise à l'échelle automatique, l'architecture peut s'ajuster dynamiquement au trafic entrant :

1. Pendant les heures de pointe, le groupe de mise à l'échelle automatique augmente le nombre d'instances EC2 pour gérer la charge.
2. Le Application Load Balancer dirige le trafic vers les instances disponibles, garantissant une latence minimale et une expérience utilisateur optimale.
3. Pendant les heures creuses, le groupe de mise à l'échelle automatique réduit le nombre d'instances, économisant ainsi des coûts sans sacrifier les performances.