Equilibrio de carga de red

En este tema, le proporcionamos información general sobre la característica de equilibrio de carga de red (NLB) en Windows Server 2016. Puede usar NLB para administrar dos o más servidores como un único clúster virtual. NLB mejora la disponibilidad y escalabilidad de las aplicaciones de servidor de Internet tales como las usadas en servidores web, servidores FTP, servidores firewall, servidores proxy, servidores de redes privadas virtuales (VPN) y otros servidores con una importancia decisiva.

La característica de equilibrio de carga de red (NLB) distribuye el tráfico por distintos servidores mediante el protocolo de red TCP/IP. Al combinar en un solo clúster virtual dos o más equipos que ejecutan aplicaciones, NLB ofrece confiabilidad y rendimiento para los servidores web y otros servidores con una importancia decisiva.

Los servidores de un clúster NLB se denominan hosts y cada uno de ellos ejecuta una copia independiente de las aplicaciones de servidor. NLB distribuye las solicitudes de cliente entrantes entre los hosts que forman el clúster. Se puede configurar la carga que administrará cada host. También se pueden agregar hosts de manera dinámica al clúster para administrar los aumentos de carga. Además, NLB puede dirigir todo el tráfico a un solo host especificado, que se denomina host predeterminado.

NLB permite que todos los equipos del clúster se dirijan al mismo conjunto de direcciones IP y mantiene un conjunto de direcciones IP exclusivas y dedicadas para cada host. En el caso de aplicaciones con equilibrio de carga, cuando se produce un error en un host o éste se desconecta, la carga se redistribuye automáticamente entre los equipos que siguen operativos. Cuando esté listo, el equipo sin conexión puede volverse a unir de manera transparente al clúster y volver a recuperar su cuota de carga de trabajo, lo que permite a los otros equipos del clúster administrar menos tráfico.

Aplicaciones prácticas

NLB es útil para garantizar que las aplicaciones sin estado, como un servidor web que ejecuta Internet Information Services (IIS), estén disponibles con un tiempo de inactividad mínimo y sean escalables (al agregar más servidores a medida que aumenta la carga). En las secciones siguientes, se describe la manera en que NLB admite alta disponibilidad, escalabilidad y capacidad de administración de los servidores en clúster que ejecutan estas aplicaciones.

Alta disponibilidad

Un sistema con alta disponibilidad proporciona de un modo confiable un nivel de servicio aceptable y un tiempo de inactividad mínimo. Para proporcionar una alta disponibilidad, NLB incluye características integradas que pueden hacer de manera automática lo siguiente:

• Detectar un host de clúster que experimente un error o que se desconecte y luego recuperarlo.

• Equilibrar la carga de la red cuando se agregan o quitan hosts.

• Recuperar y redistribuir la carga de trabajo en diez segundos.

Escalabilidad

La escalabilidad cuantifica en qué grado puede un equipo, servicio o aplicación aumentar su capacidad y cubrir una mayor demanda de rendimiento. Para los clústeres NLB, es la capacidad de agregar gradualmente uno o varios sistemas a un clúster existente cuando la carga global del clúster supera sus posibilidades. Para admitir la escalabilidad, se puede hacer lo siguiente con NLB:

• Equilibrar las solicitudes de carga en el clúster NLB para los servicios TCP/IP individuales.

• Ser compatible con hasta 32 equipos en un solo clúster.

• Equilibrar varias solicitudes de carga de servidor (desde el mismo cliente o desde varios clientes) en varios hosts del clúster.

• Agregar hosts al clúster NLB a medida que aumenta la carga sin que se produzca un error en el clúster.

• Quitar hosts del clúster cuando disminuye la carga.

• Habilitar el alto rendimiento y la sobrecarga baja mediante de una implementación totalmente canalizada. La canalización permite enviar las solicitudes al clúster NLB sin tener que esperar la respuesta a una solicitud anterior.

Facilidad de uso

Para admitir la capacidad de administración, se puede hacer lo siguiente con NLB:

• Administre y configure varios clústeres NLB y los hosts del clúster desde un solo equipo mediante el uso del Administrador de NLB o los cmdlets de equilibrio de carga de red (NLB) de Windows PowerShell.

• Especificar el comportamiento del equilibrio de carga para un solo puerto IP o un grupo de puertos mediante el uso de reglas de administración de puertos.

• Definir reglas de puertos diferentes para cada sitio web. Si usa el mismo conjunto de servidores con equilibrio de carga para varias aplicaciones o sitios web, las reglas de puerto se basan en la dirección IP virtual de destino (mediante el uso de clústeres virtuales).

• Dirigir todas las solicitudes de cliente a un solo host mediante el uso de reglas opcionales de un solo host. NLB enruta las solicitudes de clientes a un host concreto que ejecuta aplicaciones específicas.

• Bloquear el acceso de red no deseado para determinados puertos IP.

• Habilitar la compatibilidad con el Protocolo de administración de grupos de Internet (IGMP) en los hosts del clúster para controlar el desborde de los puertos del conmutador (donde los paquetes de red entrantes se envían a todos los puertos del conmutador) al operar en modo de multidifusión.

• Iniciar, detener y controlar las acciones de NLB en forma remota mediante los comandos o scripts de Windows PowerShell.

• Ver el registro de eventos de Windows para comprobar si hay eventos de NLB. NLB registra en el registro de eventos todas las acciones y los cambios que se han realizado en el clúster.

Funcionalidad importante

NLB se instala como un componente estándar del controlador de redes de Windows Server. Sus operaciones son transparentes para la pila de redes TCP/IP. La siguiente figura ilustra la relación entre NLB y otros componentes de software en una configuración típica.

A continuación se muestran las características principales de NLB.

• No se requieren cambios de hardware para la ejecución.

• Proporciona herramientas de equilibrio de carga de red que permiten configurar y administrar varios clústeres y todos los hosts desde un solo equipo remoto o local.

• Permite a los clientes tener acceso al clúster mediante un solo nombre de Internet lógico y una dirección IP virtual, conocida como la dirección IP del clúster (conserva los nombres individuales de cada equipo). NLB permite la existencia de varias direcciones IP virtuales para los servidores de hosts múltiples.

• NLB se puede enlazar a varios adaptadores de red, lo que permite configurar varios clústeres independientes en cada host. La compatibilidad con varios adaptadores de red difiere de los clústeres virtuales en que los clústeres virtuales le permiten configurar varios clústeres en un único adaptador de red.

• No es necesario realizar modificaciones en las aplicaciones de servidor para que puedan ejecutar un clúster NLB.

• NLB se puede configurar para agregar de manera automática un host al clúster si se produce un error en dicho clúster y posteriormente se vuelve a conectar en línea. El host agregado puede comenzar a administrar nuevas solicitudes de servidor de los clientes.

• Permite desconectar los equipos para llevar a cabo el mantenimiento preventivo sin alterar las operaciones del clúster en los demás hosts.

Requisitos de hardware

Para ejecutar un clúster NLB, se deben cumplir los siguientes requisitos de hardware.

• Todos los hosts del clúster deben residir en la misma subred.

• No existe ningún tipo de limitación en cuanto al número de adaptadores de red en cada host y los hosts diferentes pueden tener un número distinto de adaptadores.

• Dentro de cada clúster, todos los adaptadores de red deben ser de unidifusión o multidifusión. NLB no admite un entorno mixto de unidifusión y multidifusión dentro de un solo clúster.

• Si usa el modo de unidifusión, el adaptador de red que se utiliza para administrar el tráfico del cliente al clúster debe admitir la aplicación de cambios en su dirección de Media Access Control (MAC).

Requisitos de software

Para ejecutar un clúster NLB, se deben cumplir los siguientes requisitos de software.

• Solamente se puede usar TCP/IP en el adaptador para el cual se habilita en cada host. No agregue ningún otro protocolo (por ejemplo, IPX) a este adaptador.

• Las direcciones IP de los servidores del clúster deben ser estáticas.

Información de la instalación

Puede instalar NLB mediante el Administrador del servidor o los comandos de Windows PowerShell para NLB.

Opcionalmente, puede instalar las herramientas de equilibrio de carga de red para administrar un clúster NLB local o remoto. Estas herramientas incluyen el Administrador de equilibrio de carga de red y los cmdlets de Windows PowerShell para NLB.

Instalación con el Administrador del servidor

En el Administrador del servidor, puede usar el Asistente para agregar roles y características para agregar la característica de equilibrio de carga de red. Una vez finalizado el asistente, NLB está instalado y no es necesario reiniciar el equipo.

Instalación con Windows PowerShell

Para instalar NLB mediante Windows PowerShell, ejecute el siguiente comando en un símbolo del sistema de Windows PowerShell con privilegios elevados en el equipo en el que desea instalar NLB.

Install-WindowsFeature NLB -IncludeManagementTools

Una vez completada la instalación, no se requiere ningún reinicio del equipo.

Para obtener más información, consulta Install-WindowsFeature.

Administrador de equilibrio de carga de red

Para abrir el Administrador de equilibrio de carga de red en el Administrador del servidor, haga clic en Herramientas y, luego, en Administrador de equilibrio de carga de red.

Recursos adicionales

En la siguiente tabla se proporcionan vínculos a información adicional acerca de la característica NLB.