PDF de programación - Balanceo de carga entre servidores Debian GNU/Linux

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Balanceo de carga entre servidores

Debian GNU/Linux

Manual original, creado por David Sanchez Cantero.

Mas conocido en la red por Forat.

Sitio web oficial donde se fabrican este y otros proyectos

http://www.forat.info/

Este y otros proyectos listos para descargar en formato PDF

http://project.forat.info

Recordemos que este balanceador de carga es capaz de repartir la

carga entre varios servidores basándose en el método Round
Robin basado en Software Libre PEN Load Balancer. Este

mismo trata de dar paso a cada uno de los servidores

correlativamente. PEN es capaz de colgar de el y repartir la carga

entre 15 servidores como máximo.

Comenzamos con el temario ...

Introducción
- Vol 1 ( Hardware )
- Vol 2 ( Sistema operativo )
- Vol 3 ( Puente de red o Bridge y acceso remoto vía ssh )
- Vol 4 ( Balanceo de carga con PEN )
- Vol 5 ( Posibles usos )

No necesariamente tenemos que usar estas tarjetas de red para
balancear la carga ya que podemos configurar a PEN Load
Balancer para que envié carga a dos servidores directamente

conectados y la tercera tarjeta conectarla a un Switch y equipar de
acceso a internet a toda tu red como podemos ver en la siguiente

imagen …

Una vez mas he tratado en esta mini saga de tutoriales que forman
este ultimo proyecto que se entienda el como y para que se montan
este tipo de maquinas usando solo los programas que necesitamos,
gratuitamente y con el hardware justo sin gastar recursos de
Hardware innecesarios.

Introducción

No suelo montar las cosas por que si, si no por que realmente las
necesito y esta vez vamos a fabricar una maquina que hace tiempo
quería montarme. En esta ocasión me encuentro con que necesito
montar un balanceo de carga entre varios servidores. Cuando
la carga de un servidor ( en este caso Web ) es muy alta puede
hacer que la maquina se sature y no sea capaz de cumplir su
función hasta que se vayan cerrando peticiones y con ellas
liberando memoria … Hay muchísimas configuraciones que
podemos aplicarle a nuestro servidor para que consuma lo
mínimo de memoria y que a su vez libere lo mas rápido posible
lo consumido. Cuando ya hemos aplicado a nuestro servidor todo
lo que sabemos tenemos la opción de montar otros servidores y
compartir esa carga que tiene nuestro servidor principal.

Veamos un esquema de lo que vamos a montar …

Este proyecto puede montarse directamente tan solo con dos
servidores prescindiendo del bridge o también llamado ( puente
de red ) pero yo prefiero montar un ordenador principal que
cuelgue del Router y este distribuya la carga entre los servidores.
A este mismo ordenador mas adelante le iré incluyendo mas cosas
y por esto mismo quiero montarlo en un ordenador aparte.

Podríamos usar un Switch para conectar todos los ordenadores

pero como tengo tarjetas de red para parar un camión voy a

agregarle 3 mas además de la que tiene la placa base …

En una conectaremos nuestro router y las otras tres serán ocupadas
por los tres servidores que repartirán su carga entre si. La forma
que vamos a usar para repartir la carga a nuestros servidores no es
otra que la de ( una tu y una yo ) también llamado método (
round-robin ) respondiendo a peticiones de clientes una vez cada
uno.
Esto quiere decir que los tres servidores tienen que tener lo
mismo exactamente por que si no cada usuario vera cosas
diferentes conforme vaya cargando la web y esto puede ser un
desastre.
Tengo pensado agregarle otras opciones para que este ordenador
cumpla con mas funciones que la de montar un puente de red y
distribuir la carga de los servidores que tengo pero ahora mismo
necesito esto mismo y ya que me lo voy a montar aprovecharemos
la ocasión para publicarlo y si alguien necesita montarse un
balanceo de carga rápido y gratis aquí tendrá la solución.

Hardware

Esta maquina tan solo es una practica de algo que puede ser
fabricado a gran escala. Este balanceador de carga se ocupará de
distribuir el trafico entrante desde el Router hacia los tres
servidores web que colgarán de el. Si hablamos sobre el
Hardware necesario para montar esta maquina la respuesta
dependerá de el uso que le demos a lo que sirvamos hacia Internet.
Si hay algo en lo que necesitamos fijarnos a la hora de montar un
balanceador de carga es en las tarjetas de red, claro que todo el
hardware que tenga nuestra maquina cuanto mejor sea mas fluido
será su trabajo y menos problemas tendremos en el futuro.

En este caso estoy tirando del Hardware que tengo y hace tiempo
que hay un viejo amigo aparcado en el olvido al que hoy de nuevo

vamos a darle uso …

Se trata de un DELL OptiPlex GX110 de aquellos que te avisan

en el arranque que tienes la tapa abierta, bonito, bonito !!

733 Mhz, 512 Mb de ram y 20 Gb de disco duro. Este

ordenador esta mas que sobrado para montar un balanceador de

En su interior no hay mas que un procesador Intel Pentium III a

carga y que aguante un trafico aceptable sin que llegue a

colapsarse. Si hay algo que me gusta de montarme proyectos en
casa es porque si lo monto y veo mas adelante que el proyecto
crece siempre puedo ampliar el hardware costando lo justo o
tirando de maquinas que tenga por aquí pero mas potentes.

No puedo decir cuales son los requisitos sobre el hardware
necesario para montar este balanceador de carga así que con el
mio ya podemos tener un ejemplo de algo aceptable pero no
profesional.

Si me tuviera que montar un balanceador de carga desde cero lo
primero en lo que mostraría interés seria en las tarjetas de red ya
que cuanto mas rápidas sean mas rápido pasará el trafico por ellas
y mas ancho de banda aguantara.

En este proyecto montaré 3 Realtek con velocidad de 10/100
Mbps y aprovecharé la que incluye la placa base. Esta integrada es
una 3Com y también es de 10/100 Mbps la cual irá conectada
hacia el Router.

Sistema Operativo

El como instalar Linux Debian es mas o menos como su anterior
versión así que no veo muy necesario montar otro manual para
instalar esta distribución. Tan solo tenemos que tener en cuenta
durante su instalación lo siguiente …

Como podemos ver aquí están todas las tarjetas de red que
tenemos instaladas en nuestra maquina.

En mi caso tres Realtek y una 3Com integrada en la placa base.
Tenemos que seleccionar la que tengamos conectada a nuestro
Router ya que durante la instalación necesitamos paquetes que
descargaremos de Internet …

En la selección de programas listos para instalar tan solo vamos a
seleccionar ( Sistema estándar ) para que instale lo mínimo y a
partir de hay instalaremos solo lo que necesitemos.

Esta es una de las cosas buenas que tiene Linux Debian (
podemos adaptar nuestro sistema a lo que necesitemos de una
manera fácil y eficaz ) …

Una vez finalizada la instalación del sistema extraemos el CD y
reiniciamos el ordenador. A continuación nos identificamos como
súper usuario del sistema ( root ) y voila !! Ya tenemos el sistema
operativo base instalado y tan solo consume 27,5 Mb de memoria,
excelente !

Actualización …

Una de las primeras cosas que debemos hacer una vez instalado el
sistema es actualizar los repositorios y actualizar todos los
paquetes del sistema. Esto es algo a tener en cuenta ya que con
esto podemos tener las ultimas versiones de todo lo que tenemos
instalado, así evitaremos fallos de seguridad y disfrutaremos de las
nuevas mejoras.

Para comenzar actualizaremos los repositorios tecleando lo
siguiente …

apt-get update

Ya ahora que tenemos los repositorios actualizados,
actualizaremos todos los programas si es que hay alguno que
actualizar con …

apt-get upgrade

Estos dos pasos es recomendable hacerlos al menos una vez a la
semana teniendo siempre en cuenta que cuando el ( upgrade )
actúe actualizará todas las versiones de lo que encuentre
desactualizado así que si tenemos programas configurados no esta
de mas revisarlo a ver si funciona con normalidad y si no es así
buscar primero en los archivos que acabamos de actualizar.

Puente de red o Bridge y acceso remoto SSH

Este ordenador que estoy montando tiene instaladas cuatro
tarjetas de red las cuales se usarán para conectar el Router y las
otras para conectar directamente nuestros servidores. Si tenemos
un ordenador conectado las 24h a la red podemos ahorrarnos el
tener un switch conectado a la red eléctrica las 24 h. Por norma los
switch o hub de red consumen al menos 12 voltios y no es mucho
pero si tenemos unas cuantas tarjetas de red y nuestro ordenador
encendido podemos conectarnos directamente a el para salir a
internet y prescindir de un aparato mas consumiendo energía. Este
es uno de los posibles usos que podemos darle a este puente de red
que vamos a montar en este articulo aunque si estamos montando
un balanceo de carga también lo vamos a necesitar …

El puente de red o también llamado Bridge que vamos a montar
con cuatro tarjetas de red no es que vaya a tener cuatro IPs
diferentes si no una que identifique nuestra maquina de cara al
Router así podremos asignarle un puerto especifico ( en este caso
el 80 ) y redirigir el trafico hacia ella, posteriormente hacia
nuestros servidores quedando las otras tres tarjetas de manera
transparente.Si seguimos al pie de la letra la instalación de Linux
Debian tan solo instalamos lo esencial para sobrecargar la
maquina lo menos posible con software que no necesitemos.
Ahora vamos a instalarle el software llamado ( bridge-utils ) el
cual nos facilita herramientas para poder montar el Bridge.

Lo instalamos con …

apt-get install bridge-utils

Una vez instalado este software y contando con que no
configuramos las tarjetas de red anteriormente vamos a crear una
configuración especifica que montará ( br0 ) como una tarjeta de
red y hará que las cuatro tarjetas actúen como una sola, con una
sola dirección IP y de manera transparente. Bonito, bonito !!

Para poder enviar todas las peticiones de