Un équilibreur de charge est un dispositif ou un service qui distribue le trafic entrant sur plusieurs serveurs ou ressources. Cette distribution aide à optimiser l'utilisation des ressources, à garantir la fiabilité et à améliorer les temps de réponse pour les utilisateurs. Les équilibreurs de charge peuvent fonctionner à différents niveaux (par exemple, transport, application) et peuvent diriger le trafic vers des serveurs ou des conteneurs en fonction de facteurs tels que la disponibilité, l'utilisation des ressources ou la proximité.

Qu'est-ce que le DNS ?

Le système de noms de domaine (DNS) est essentiellement le répertoire téléphonique d'Internet. Il traduit les noms de domaine lisibles par l'homme (par exemple, www.exemple.com) en adresses IP que les ordinateurs utilisent pour communiquer entre eux. Les paramètres DNS sont cruciaux pour diriger les utilisateurs vers les serveurs ou services appropriés lorsqu'ils saisissent un nom de domaine.

Pourquoi intégrer DNS avec les équilibreurs de charge ?

Lorsque l'utilisateur demande un site Web, le DNS joue un rôle clé en dirigeant sa demande vers la bonne adresse IP. Dans une configuration avec un équilibreur de charge, le DNS doit acheminer les demandes vers le bon ensemble de serveurs capables de gérer le trafic. Cette configuration garantit :

• Scalabilité : Distribution automatique du trafic sur plusieurs serveurs ou services.
• Redondance : Si un serveur ou une ressource échoue, le trafic peut être redirigé vers des serveurs sains, évitant ainsi les temps d'arrêt.
• Performance optimisée : Garantir que les utilisateurs sont dirigés vers le serveur le moins encombré ou le plus réactif.

Types d'équilibreurs de charge et de configurations DNS

Types d'équilibreurs de charge

1. Équilibreur de charge de couche 4 (couche de transport)

   • Fonctionne au niveau de la couche de transport (TCP/UDP) et dirige le trafic en fonction de l'adresse IP et du port.
   • Utile pour un équilibrage de charge simple et bas niveau, où seule une distribution de base est nécessaire (par exemple, distribuer des requêtes HTTP vers des serveurs Web).

2. Équilibreur de charge de couche 7 (couche application)

   • Fonctionne au niveau de la couche application (HTTP/HTTPS) et dirige le trafic en fonction de données spécifiques à l'application, comme les en-têtes HTTP, les cookies ou les chemins d'URL.
   • Idéal pour des applications complexes, permettant des fonctionnalités avancées comme la persistance de session (sessions persistantes) et la terminaison SSL.

3. Équilibreur de charge global

   • Conçu pour distribuer le trafic sur plusieurs emplacements géographiques ou centres de données. Ce type d'équilibreur de charge améliore la disponibilité et la performance pour les utilisateurs à travers le monde.

4. Équilibreur de charge interne

   • Utilisé pour diriger le trafic à l'intérieur d'un réseau privé, comme entre différents services ou microservices. Il fait souvent partie d'une architecture de microservices.

Types de configurations DNS

1. Enregistrement A (Address Record)

   • Mappe un nom de domaine à une adresse IPv4, dirigeant le trafic vers un serveur spécifique. L'enregistrement A est souvent utilisé pour des configurations de serveur unique, mais peut également être utilisé en combinaison avec des équilibreurs de charge.

2. Enregistrement CNAME (Canonical Name Record)

   • Pointe un nom de domaine vers un autre nom de domaine (alias). Par exemple, www.exemple.com pourrait pointer vers exemple.com, ou un équilibreur de charge pourrait être configuré pour pointer vers un serveur ou une ressource spécifique.

3. Routage DNS pondéré

   • Distribue le trafic entre plusieurs points de terminaison en fonction de pourcentages de poids, ce qui peut être utile lorsqu'il est combiné avec l'équilibrage de charge pour garantir une distribution homogène du trafic.

4. Routage basé sur la latence

   • Achemine le trafic des utilisateurs vers le serveur ou le point de terminaison offrant la latence la plus faible en fonction de la localisation géographique de l'utilisateur.

5. Routage de secours (Failover)

   • Redirige le trafic vers un point de terminaison de secours si le point de terminaison principal échoue, garantissant ainsi une haute disponibilité. Cela peut être particulièrement utile pour la résilience du DNS et de l'équilibrage de charge.

6. Routage basé sur la géolocalisation

   • Dirige le trafic en fonction de la localisation géographique de l'utilisateur, garantissant que les utilisateurs sont dirigés vers la ressource la plus proche ou la plus pertinente.

Comment DNS et les équilibreurs de charge travaillent ensemble

Lorsque vous configurez des équilibreurs de charge, il est essentiel de comprendre comment DNS et les équilibreurs de charge interagissent :

1. DNS résout le domaine vers une adresse IP : Lorsque l'utilisateur entre un nom de domaine dans son navigateur, DNS traduit le nom de domaine en une adresse IP.

2. L'équilibreur de charge dirige le trafic vers le bon serveur : Après que DNS ait résolu le domaine, la demande atteint l'équilibreur de charge, qui décide quel serveur backend doit traiter la demande en fonction des règles d'équilibrage de charge configurées (par exemple, round-robin, nombre minimal de connexions, etc.).

3. Distribution du trafic : L'équilibreur de charge garantit que le trafic est réparti de manière homogène, acheminant les demandes vers différents serveurs ou ressources pour éviter la surcharge et garantir de meilleures performances.

4. Vérifications de l'état et secours : L'équilibreur de charge vérifie régulièrement la santé des serveurs backend. Si un serveur échoue, l'équilibreur de charge redirige le trafic vers des serveurs sains. Le DNS peut également être configuré avec un routage de secours pour renforcer ce processus en redirigeant vers des ressources de secours en cas de panne.

Étapes pour configurer les équilibreurs de charge avec DNS

1. Choisir le bon type d'équilibreur de charge
   Sélectionnez un équilibreur de charge en fonction des besoins de votre application :

   • Pour un trafic simple basé sur TCP, un équilibreur de charge de couche 4 suffira.
   • Pour un trafic HTTP/HTTPS avec un routage avancé (par exemple, terminaison SSL), un équilibreur de charge de couche 7 est généralement préféré.
   • Envisagez un équilibrage de charge global si vos utilisateurs sont répartis sur plusieurs sites géographiques.

2. Configurer les enregistrements DNS
   Une fois votre équilibreur de charge choisi, vous devrez configurer vos enregistrements DNS :

   • Dirigez votre domaine vers l'adresse IP de l'équilibreur de charge à l'aide d'un enregistrement A ou vers son nom DNS à l'aide d'un enregistrement CNAME.
   • Si vous utilisez un équilibrage de charge global ou un routage de secours, configurez des politiques de routage basées sur la latence ou de secours pour diriger les utilisateurs vers le meilleur point de terminaison.
   • Si vous utilisez le routage pondéré, définissez les poids appropriés pour distribuer le trafic selon vos besoins (par exemple, pour des déploiements bleu-vert ou des déploiements canari).

3. Configurer les vérifications de l'état de l'équilibreur de charge
   Configurez des vérifications de l'état pour garantir que le trafic est uniquement envoyé vers des serveurs sains. L'équilibreur de charge effectuera régulièrement des pings vers les serveurs pour vérifier leur état. Si un serveur échoue, l'équilibreur de charge redirigera le trafic vers d'autres instances saines.

4. Mettre en place la terminaison SSL/TLS (si nécessaire)
   Pour un trafic sécurisé (HTTPS), vous devrez peut-être configurer la terminaison SSL/TLS sur votre équilibreur de charge. Cela permet de décharger la charge de cryptage/décryptage des serveurs backend, améliorant ainsi les performances et simplifiant la gestion des certificats.

5. Configurer les politiques de routage du trafic
   Selon vos besoins, configurez des politiques de routage avancées DNS :

   • Routage par géolocalisation : Dirigez les utilisateurs vers le serveur le plus proche en fonction de leur emplacement géographique.
   • Routage basé sur la latence : Acheminez les utilisateurs vers le serveur offrant la latence la plus faible, améliorant ainsi les temps de réponse.
   • Routage de secours : Configurez des ressources de secours pour prendre le relais en cas de défaillance de la ressource principale.

Optimisation de la configuration de l'équilibreur de charge et du DNS

Optimiser l'équilibrage de charge et les paramètres DNS est essentiel pour garantir une haute disponibilité, une faible latence et une scalabilité. Voici quelques bonnes pratiques à suivre :

• Optimiser la distribution du trafic :
  Utilisez le routage pondéré pour déplacer progressivement le trafic entre les serveurs ou pour effectuer des tests A/B. Mettez en œuvre le routage basé sur la latence pour garantir que les utilisateurs sont toujours dirigés vers le serveur le plus rapide en fonction de leur emplacement.

• Améliorer la redondance et le secours :
  Le routage de secours dans les paramètres DNS garantit que, si votre serveur principal échoue, le trafic est redirigé vers les serveurs secondaires. Assurez-vous que votre équilibreur de charge a suffisamment de vérifications de l'état pour diriger le trafic uniquement vers des serveurs sains.

• Mettre en cache les résultats DNS efficacement :
  Définissez des valeurs TTL (Time-to-Live) appropriées pour les enregistrements DNS. Un TTL plus court permet des changements de propagation DNS plus rapides, mais peut augmenter le volume de requêtes DNS, tandis qu'un TTL plus long réduit la fréquence des recherches DNS, mais peut ralentir les changements.

• Assurer la performance SSL/TLS :
  Déchargez le cryptage SSL/TLS vers l'équilibreur de charge, plutôt que de faire en sorte que chaque serveur backend gère le cryptage individuellement. Cela réduit la surcharge et simplifie la gestion des certificats.

• Surveiller les métriques de l'équilibreur de charge et du DNS :
  Utilisez des outils comme AWS CloudWatch ou Azure Monitor pour suivre l'état de votre équilibreur de charge et de vos configurations DNS. La surveillance des modèles de trafic, de la santé des serveurs et de la performance des requêtes DNS vous permet d'optimiser et d'ajuster les paramètres de manière proactive.