Ketika mengunjungi situs web, terkadang kamu mungkin melihat bahwa halaman memuat dengan cepat dan lancar. Ini bisa jadi karena sistem di balik layar yang disebut “Load Balancing”. Pada artikel ini, kita akan membahas cara kerja load balancing dan bagaimana teknologi ini membantu mengoptimalkan performa server.
Apa itu Load Balancing?
Load balancing adalah teknik yang digunakan untuk mendistribusikan beban kerja di antara beberapa server atau sistem yang berbeda. Tujuannya adalah untuk mengoptimalkan penggunaan sumber daya, memaksimalkan throughput, meminimalkan waktu respons, dan menghindari kelebihan beban pada satu server.
Dengan cara kerja load balancing yang tepat, kamu bisa memastikan bahwa aplikasi dan layanan tetap berjalan lancar bahkan saat menghadapi lonjakan lalu lintas yang tinggi.
Manfaat Load Balancing
Load balancing ini memiliki beberapa manfaat, beberapa di antaranya meliputi:
✅ Meningkatkan ketersediaan sistem
Dengan menggunakan load balancing, lalu lintas jaringan secara merata didistribusikan di antara beberapa server. Jika satu server mengalami gangguan atau kegagalan, permintaan dapat dialihkan ke server lain yang masih berfungsi. Ini membantu menjaga ketersediaan sistem secara keseluruhan dan mengurangi waktu tidak aktif yang dapat mengganggu pengguna atau pelanggan.
✅ Meningkatkan kinerja aplikasi
Dengan membagi beban kerja di antara beberapa server, load balancing membantu mengoptimalkan kinerja aplikasi. Server tidak menjadi terlalu sibuk atau overload karena beban kerja yang berlebihan. Sebaliknya, beban kerja yang diatur dengan baik memungkinkan setiap server untuk bekerja dalam batas kemampuannya, meningkatkan kecepatan tanggapan dan waktu respons aplikasi.
✅ Mencegah bottleneck
Load balancing membantu mencegah terjadinya bottleneck di server tunggal. Dengan mendistribusikan lalu lintas secara merata, load balancing memastikan bahwa tidak ada satu server yang menjadi titik fokus tunggal bagi semua permintaan. Hal ini membantu menjaga kinerja yang stabil dan mencegah terjadinya konflik sumber daya yang dapat memperlambat sistem.
✅ Skalabilitas
Dalam situasi di mana jumlah pengguna atau permintaan meningkat tajam, load balancing memungkinkan penambahan server baru untuk mengatasi peningkatan beban kerja. Dengan menambahkan server tambahan dan mendistribusikan lalu lintas secara merata, load balancing memungkinkan sistem untuk berkembang dengan skala yang diperlukan tanpa mengorbankan kinerja atau ketersediaan.
✅ Manajemen lalu lintas
Load balancing membantu dalam mengelola lalu lintas jaringan dengan efisien. Dengan membagi beban kerja, load balancing menghindari kemungkinan terjadinya overload pada satu server, yang dapat menyebabkan penurunan kinerja atau kegagalan sistem. Ini membantu menjaga kualitas layanan yang baik, mengurangi waktu respons yang lambat, dan memberikan pengalaman yang lebih baik bagi pengguna atau pelanggan.
Jenis Load Balancing
Ada beberapa jenis load balancing yang bisa digunakan untuk mendistribusikan beban kerja. Berikut ini adalah beberapa jenis yang umum digunakan:
1️⃣ Round Robin
Round Robin adalah metode sederhana yang mendistribusikan beban kerja secara merata di antara semua server yang tersedia. Dalam metode ini, setiap server menerima permintaan secara bergantian. Round Robin mudah diimplementasikan dan cocok untuk situasi di mana semua server memiliki kapasitas yang serupa.
2️⃣ Least Connection
Metode Least Connection mendistribusikan beban kerja berdasarkan jumlah koneksi aktif yang sedang ditangani oleh setiap server. Server dengan jumlah koneksi terkecil akan menerima permintaan baru. Metode ini efektif dalam situasi di mana durasi koneksi bervariasi secara signifikan.
3️⃣ Least Response Time
Least Response Time mengalokasikan permintaan baru ke server dengan waktu respons tercepat. Metode ini memperhitungkan waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan permintaan sebelumnya dan memilih server yang paling cepat menangani permintaan baru.
4️⃣ Least Bandwidth
Dalam metode Least Bandwidth, beban kerja didistribusikan berdasarkan penggunaan bandwidth saat ini. Server dengan penggunaan bandwidth terendah akan menerima permintaan baru. Metode ini cocok untuk situasi di mana beban kerja melibatkan transfer data yang besar.
5️⃣ IP Hash
IP Hash menggunakan algoritma hash untuk mengidentifikasi server yang akan menerima permintaan baru. Algoritma ini menghasilkan nilai hash berdasarkan alamat IP pengguna, sehingga permintaan dari pengguna yang sama akan selalu dialokasikan ke server yang sama.
Cara Kerja Load Balancing
Cara kerja load balancing melibatkan beberapa komponen, termasuk load balancer, server, dan klien. Load balancer bertindak sebagai perantara antara klien dan server, menerima permintaan dari klien dan mengalokasikannya ke server yang sesuai berdasarkan metode load balancing yang digunakan.
Ketika klien mengirimkan permintaan, load balancer akan mengevaluasi beban kerja saat ini pada setiap server dan memilih server yang paling sesuai untuk menangani permintaan tersebut. Setelah server dipilih, load balancer akan mengalihkan permintaan ke server tersebut. Dan Server kemudian akan memproses permintaan dan mengirimkan respons kembali ke load balancer, yang selanjutnya akan mengirimkannya kembali ke klien.
Untuk lebih jelasnya terkait cara kerja load balancing, berikut penjelasan selengkapnya :
🟣 Pendeteksian
Load balancer akan memonitor server-server yang terhubung dalam infrastruktur. Ini melibatkan memeriksa status, ketersediaan, dan kinerja setiap server.
🟣 Pemilihan Server
Ketika permintaan datang, load balancer akan menggunakan algoritma tertentu untuk memilih server yang paling cocok untuk menangani permintaan tersebut. Ada beberapa algoritma load balancing yang dapat digunakan, seperti round-robin (mengirimkan permintaan secara bergantian ke setiap server), least connections (mengirimkan permintaan ke server dengan jumlah koneksi terendah), atau algoritma berbasis bobot (memberikan bobot tertentu pada setiap server).
🟣 Pembagian Beban
Setelah server dipilih, load balancer akan meneruskan permintaan ke server tersebut. Ini dilakukan dengan meneruskan permintaan ke alamat IP server yang sesuai.
🟣 Monitoring
Selama proses penanganan permintaan, load balancer akan terus memonitor kinerja server. Jika ada server yang mengalami overload atau gagal merespons, load balancer akan menghindari server tersebut dan meneruskan permintaan ke server lain yang tersedia.
🟣 Skalabilitas
Load balancing juga memungkinkan penambahan server baru ke dalam infrastruktur dengan mudah. Ketika server baru ditambahkan, load balancer akan secara otomatis memperbarui konfigurasi dan memasukkan server baru tersebut ke dalam rotasi pemilihan server.
Setup Load Balancing di Linux Ubuntu
Berikut ini adalah langkah-langkah untuk mengatur load balancing di Linux Ubuntu menggunakan Nginx sebagai load balancer:
➡️ Step 1. Persiapkan Bahan
Pastikan kamu memiliki akses ke beberapa server yang akan digunakan sebagai backend, serta server yang akan digunakan sebagai load balancer. Kamu juga akan memerlukan akses root atau sudo untuk menginstal dan mengkonfigurasi perangkat lunak yang diperlukan.
➡️ Step 2. Install Nginx
Untuk menginstal Nginx, buka terminal dan jalankan perintah berikut:
sudo apt update
sudo apt install nginx
Setelah instalasi selesai, jalankan Nginx dengan perintah:
sudo systemctl start nginx
➡️ Step 3. Membuat Virtual Host File dan Upstream Module
Buka file konfigurasi Nginx dengan editor teks yang kamu suka, misalnya nano:
sudo nano /etc/nginx/sites-available/loadbalancer
Tambahkan konfigurasi berikut ke dalam file, menggantikan server1.example.com dan server2.example.com dengan alamat atau nama domain dari server backend kamu:
http {
upstream backend {
server server1.example.com;
server server2.example.com;
}
server {
listen 80;
location / {
proxy_pass http://backend;
}
}
}
Simpan dan tutup file. Buat symlink ke file konfigurasi di direktori sites-enabled:
sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/loadbalancer /etc/nginx/sites-enabled/
➡️ Step 4. Aktifkan SSL
Untuk mengaktifkan SSL, kamu perlu menginstal certbot dan plugin Nginx:
sudo apt install certbot python3-certbot-nginx
Kemudian jalankan certbot untuk menginstal sertifikat SSL untuk domain kamu:
sudo certbot --nginx -d example.com
Ikuti petunjuk yang muncul untuk menginstal sertifikat SSL. Setelah selesai, Nginx akan secara otomatis mengonfigurasi pengaturan SSL untuk domain kamu.
➡️ Step 5. Konfigurasi SSL Hardening
Untuk meningkatkan keamanan SSL, buka kembali file konfigurasi Nginx:
sudo nano /etc/nginx/sites-available/loadbalancer
Tambahkan konfigurasi berikut di bawah blok server yang ada:
server {
listen 443 ssl;
server_name example.com;
ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/example.com/fullchain.pem;
ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/example.com/privkey.pem;
ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
ssl_ciphers ‘TLS_AES_128_GCM_SHA256:TLS_AES_256_GCM_SHA384:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384’;
location / {
proxy_pass http://backend;
}
}
Simpan dan tutup file. Ulangi langkah ini untuk setiap domain yang ingin kamu tambahkan ke load balancer.
Tes Load Balancer
Setelah mengonfigurasi load balancer, restart Nginx untuk menerapkan perubahan:
sudo systemctl restart nginx
Untuk menguji cara kerja load balancing, akses domain load balancer dari browser atau menggunakan alat seperti curl. Jika konfigurasi berhasil, permintaan akan dialihkan ke salah satu server backend yang telah kamu tentukan di dalam konfigurasi Nginx.
Dengan mengikuti panduan ini, kamu sekarang tahu cara kerja load balancing dan bagaimana mengatur load balancer di Linux Ubuntu menggunakan Nginx. Load balancing adalah teknik penting yang membantu memastikan kinerja dan ketersediaan aplikasi yang tinggi, terutama di lingkungan yang mengalami lonjakan lalu lintas yang besar.
Kesimpulan
Cara kerja load balancing merupakan teknologi penting yang membantu mengoptimalkan performa server dan memastikan situs web atau aplikasi tetap responsif dan andal. Dengan menggunakan algoritma penyeimbangan beban yang cerdas, load balancer bisa mendistribusikan permintaan secara merata di antara server, menjaga kinerja dan keandalan pada tingkat yang tinggi.
Baik kamu seorang pengembang, administrator jaringan, atau pengguna akhir, memahami cara kerja load balancing akan membantu kamu menghargai peran penting yang dimainkan teknologi ini dalam menjaga situs web dan aplikasi tetap berfungsi dengan baik. Dengan pengetahuan ini, kamu juga bisa membuat keputusan yang lebih baik tentang infrastruktur teknologi dan layanan yang kamu gunakan.
