負荷分散入門

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これまでの連載

• 第1回  負荷分散の必要性
• 第2回  負荷分散装置の基本機能
• 第3回  リクエストの分散機能 (1/2)
• 第4回  リクエストの分散機能 (2/2)
• 第5回  コンテンツ単位の負荷分散機能
• 第6回  セッション維持機能
• 第7回  故障監視機能と自動切り離し機能
• 第8回  連続サービス機能

第5回 コンテンツ単位の負荷分散機能

Webサーバでは、テキストデータ、イメージデータ、プログラムなど、さまざまな形式のコンテンツを扱います。 これらのコンテンツはそれぞれ異なった特性をもっており、システムの能力を最大限に発揮させるために、それぞれの特性に合わせた専用のサーバへ分散することが必要となります。

また、Webサーバにアクセスする手段が多様化し、携帯電話やPDAからもインターネットにアクセスできます。 これらのクライアントは種類(携帯電話の種類、PDAやPC)によりブラウザ仕様が異なるため、処理するサーバを分離することで、応答処理を最適化し、サーバアプリケーションの作りを単純化することができます。
この様なWebサーバでは、アクセスするURLは共通のまま、各クライアントの種類に応じてリクエストを最適なサーバへ分散することが必要となります。

この様な、コンテンツやクライアントのリクエストをその特性応じて分類し、分散対象サーバを選択する機能が、「コンテンツ単位の負荷分散」機能です。
コンテンツ単位の負荷分散機能は、リクエストに含まれるURL、HTTPヘッダー、cookieヘッダーなどの情報を解析し、コンテンツ単位に分散対象サーバを選択することができます。
コンテンツ単位の負荷分散には、以下の2つがあります。

• URLベース負荷分散
• HTTPヘッダー負荷分散

今回は、これらの機能について説明します。

1. URLベース負荷分散
2. HTTPヘッダー負荷分散

URLベース負荷分散

URLベース負荷分散機能は、クライアントがアクセスしようとしているURLを解析し、要求されているコンテンツ単位に分散対象サーバを選択する機能です。
また、分散対象サーバをコンテンツ単位にグループ化し、サブ・サーバグループを構成することもできます。 この場合、サブ・サーバグループ内のどのサーバに振り分けるかは、指定した分散方式に基づいて制御されます。

URLベース負荷分散を利用した例を以下に示します。

例1.ホスト名による振り分け
以下の図は、URLの ホスト名に基づいて、サブ・サーバグループを構成した例を示しています。
仮想IPアドレスは一つですが、負荷分散装置がリクエストに含まれる ホスト名を判別し、それぞれ専用のサーバグループに振り分けています。

図 1. URLのホスト名による振り分け

例2.パス名による振り分け
以下の図は、URLの パス名に基づいて、サブ・サーバグループを構成した例を示しています。
負荷分散装置が、コンテンツの種類を パス名から判断し、画像データやCGIのリクエストを専用のサーバグループに振り分けています。
この様に構成することで、それぞれのWebアプリケーションに要求されるレスポンスやサービス品質を確実に保証します。

図 2. URLのパス名による振り分け

HTTPヘッダー負荷分散

HTTPヘッダー負荷分散は、リクエストのHTTPヘッダー情報を解析(端末種別や言語種別など)し、アクセスしてきたクライアントを最適なサーバに振り分ける機能です。 HTTPヘッダー負荷分散機能を利用することで、クライアントの要求に見合った最良のレスポンスと差別化サービスを提供します。

HTTPのリクエストには、次のようなHTTPヘッダーが含まれています。

この中で、1行目は「開始行」で、2行目以降が「HTTPヘッダー」です。
1行目と2行目には、それぞれクライアントがアクセスしているURLのドメイン名とパス名が含まれています。 この情報は、URLベース負荷分散で利用されます。

3行目以降には、以下のようなクライアントの情報が含まれています。

• Accept
  クライアントで受け入れ可能なデータ形式が通知されます。
• Accept-Language
  クライアントで受け入れ可能な言語の種類が通知されます。
• Accept-Charset
  クライアントで受け入れ可能な文字コードの種類が通知されます。
• Accept-Encoding
  クライアントで受け入れ可能な圧縮形式が通知されます。
• User-Agent
  パソコンの場合には、Webブラウザの種類が通知されます。携帯電話やPDAなどでは、端末の種類が通知されます。

HTTPヘッダー負荷分散を利用した例を以下に示します。

例3.端末の種類による振り分け
以下の図は、端末の種類に基づいて、サブ・サーバグループを構成した例を示しています。
負荷分散装置が、端末の種類を User-Agentヘッダーから判断し、それぞれ専用のサーバグループに振り分けています。
この様に構成することで、それぞれの端末に要求されるレスポンスやサービスを提供します。

図 3. 端末の種類による振り分け

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• 第1回  負荷分散の必要性
• 第2回  負荷分散装置の基本機能
• 第3回  リクエストの分散機能 (1/2)
• 第4回  リクエストの分散機能 (2/2)
• 第5回  コンテンツ単位の負荷分散機能
• 第6回  セッション維持機能
• 第7回  故障監視機能と自動切り離し機能
• 第8回  連続サービス機能

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