Balanceamento de carga

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Aplica-se a: Exchange Server 2013

O balanceamento de carga é uma maneira de gerenciar quais servidores recebem tráfego. O balanceamento de carga ajuda a distribuir conexões de cliente de entrada em vários pontos de extremidade (por exemplo, servidores de Acesso ao Cliente) para garantir que nenhum ponto de extremidade assuma um compartilhamento desproportional da carga. O balanceamento de carga também pode proporcionar redundância de failover em caso de falha de um ou mais pontos finais. Usando o balanceamento de carga com o Exchange Server 2013, você garante que os usuários continuem a receber o serviço do Exchange em caso de falha do computador. O balanceamento de carga também possibilita que sua implantação lide com mais tráfego do que um servidor pode processar, e oferece um único nome de host para seus clientes.

O balanceamento de carga tem duas finalidades principais. Reduz o impacto da falha de um único servidor de Acesso para Cliente em um de seus sites do Active Directory. Além disso, o balanceamento de carga garante que a carga em cada um dos servidores do Acesso ao Cliente seja distribuída uniformemente.

O Exchange 2013 também inclui as seguintes soluções para autenticação e redundância de failover:

  • Alta disponibilidade: o Exchange 2013 usa DAGs (grupos de disponibilidade de banco de dados) para manter várias cópias de suas caixas de correio em diferentes servidores sincronizados. Dessa forma, se um banco de dados de caixa de correio falhar em um servidor, os usuários podem se conectar a uma cópia sincronizada do banco de dados em outros servidor.

  • Resiliência do site: você pode implantar dois sites do Active Directory em locais geográficos separados, manter os dados da caixa de correio sincronizados entre os dois e fazer com que um dos sites assuma toda a carga se o outro falhar.

  • Movimentações de caixa de correio online: em um movimento de caixa de correio online, os usuários podem acessar suas contas de email durante a mudança. Os usuários ficam sem acesso a suas caixas de correio apenas por um breve tempo no final do processo, quando é feita a sincronização final. Você pode fazer movimentos de caixa de correio online em florestas ou na mesma floresta.

  • Redundância de sombra: a redundância de sombra protege a disponibilidade e a recuperabilidade das mensagens enquanto elas estão em trânsito. Com a redundância de sombra, a exclusão de uma mensagem do banco de dados de transporte é atrasada até que o servidor de transporte confirme que todos os próximos saltos da mensagem tenham sido concluídos. Se qualquer um dos próximos saltos falhar antes de relatar sucesso na entrega, a mensagem será reenviada para entrega para o próximo salto que não foi concluído.

Alterações de arquitetura no balanceamento de carga do Exchange Server 2013

No Exchange Server 2010, as conexões com clientes e o processamento eram feitos pela função do servidor de Acesso para Cliente. Essa funcionalidade exigiu que conexões externas e internas do Outlook, dispositivo móvel e conexões de cliente de terceiros, fossem balanceadas por carga entre a matriz de servidores de Acesso ao Cliente em uma implantação para obter tolerância a falhas e utilização eficiente de servidores. Muitos protocolos de Acesso ao Cliente do Exchange 2010 exigiam afinidade: uma relação entre o cliente e um servidor específico do Client Access. Em particular, Outlook Web App, o Exchange Painel de Controle, Exchange Web Services, Outlook Anywhere, conexões MAPI do Outlook TCP/IP, Exchange ActiveSync, o Serviço de Catálogo de Endereços do Exchange e o PowerShell remoto necessário ou beneficiado da afinidade do servidor de acesso cliente a cliente. As opções de balanceamento de carga no Exchange 2010 incluíam os seguintes recursos:

  • Balanceamento de Carga de Rede do Windows com afinidade de IP de origem

  • Balanceamento de carga de hardware

Devido a necessidades diferentes de protocolos de clientes no Exchange 2010, recomendamos usar uma solução de balanceamento de carga de Camada 7. A Camada 7, também conhecida como balanceamento de carga no nível do aplicativo, permitia que a solução de balanceamento de carga usasse regras complexas para determinar como equilibrar cada solicitação que entrava no sistema, dado que toda a conversa entre cliente e servidor ficaria disponível para a lógica do balanceador de carga. Essas regras complexas garantiram que todas as solicitações de um cliente específico foram para o mesmo ponto de extremidade do servidor de Acesso ao Cliente. No Exchange 2010, se todas as solicitações de um cliente específico não fossem para o mesmo ponto de extremidade para protocolos que exigissem afinidade, a experiência do usuário seria afetada negativamente. Para obter mais informações sobre opções de balanceamento de carga do Exchange 2010, consulte Noções básicas sobre balanceamento de carga no Exchange 2010.

No Exchange Server 2013, há dois tipos primários de servidores: o servidor de Acesso ao Cliente e o servidor da caixa de correio. Os servidores de Acesso para Cliente do Exchange 2013 funcionam como servidores proxy leves e sem estado, o que possibilita que os clientes se conectem a servidores de Caixa de Correio do Exchange 2013. Os servidores de Acesso para Cliente do Exchange 2013 oferecem namespace e autenticação unificados. Além disso, os servidores de Acesso para Cliente do Exchange 2013:

  • São compatíveis com lógica de proxy e redirecionamento para protocolos de cliente.

  • São compatíveis com o uso de balanceamento de carga de Camada 4.

Com a afinidade de sessão e o balanceamento de carga de Camada 7, todas as solicitações entre o cliente e o servidor são enviadas para o mesmo ponto final, conforme requerido por vários protocolos. As solicitações são distribuídas na camada do aplicativo. Com o balanceamento de carga de Camada 4, as solicitações são distribuídas na camada de transporte. A solução de balanceamento de carga distribui as solicitações do cliente, que conhece somente um endereço IP (algumas vezes chamado do endereço de IP virtual ou VIP), para um conjunto de servidores que executa o trabalho. A conexão entre o cliente e o servidor deve ser estabelecida antes de o conteúdo da solicitação ser determinado, para que o balanceador de carga selecione um servidor para receber a solicitação antes de examinar o conteúdo da solicitação. A seleção do servidor de destino pode ser feita de várias formas, como "round robin", em que cada conexão de entrada passa para o próximo servidor de destino em uma lista circular, ou "menos conexões", em que o balanceador de carga envia cada nova conexão ao servidor que tem menos conexões estabelecidas no momento. Agora que a afinidade de sessão não é exigida, você tem mais flexibilidade, escolhas e facilidade em relação à arquitetura de balanceamento de carga a implantar. O balanceamento de carga sem afinidade de sessão permite aumentar a capacidade e a utilização do balanceador de carga, porque o processamento não é usado para manter mais opções de afinidade envolvidas, como o balanceamento de carga baseado em cookies ou a ID de sessão de Secure Sockets Layer (SSL).

Matriz do servidor de Acesso para Cliente e Exchange 2013

No Exchange 2010, apresentamos o conceito de uma matriz de Acesso para Cliente. Após uma matriz de Acesso para Cliente ser configurada em um site do Active Directory, todos os servidores de Acesso para Cliente no site automaticamente se tornam membros da matriz. Em versões atuais do Exchange 2013, não é necessário configurar a matriz de Acesso para Cliente, porque a implantação de um balanceamento de carga e o serviço de alta disponibilidade são muito mais simples.

Soluções de balanceamento de carga

O uso de balanceadores de carga de hardware ainda é compatível com o Exchange 2013. Para obter informações sobre as soluções de balanceamento de carga de hardware que concluíram o teste de solução com o Exchange 2010 e provavelmente funcionarão bem com o Exchange 2013, consulte Exchange Server implantação do balanceador de carga 2010. Lembre-se de que essa página mostra a configuração de Camada-7 mais complexa para balanceadores de carga de hardware com o Exchange 2010. O balanceamento de carga do tráfego do Exchange 2013 pode ser muito mais simples, graças às mudanças de arquitetura discutidas antes neste tópico. Em vez de configurar a afinidade de sessão para cada um dos protocolos do Exchange, as conexões de entrada com servidores de acesso ao cliente do Exchange 2013 podem ser direcionadas a um servidor disponível pelo balanceador de carga sem necessidade de processamento de afinidade adicional. O balanceador de carga de hardware ainda tem uma função importante no fornecimento de alta disponibilidade no serviço do Exchange, porque pode detectar quando um servidor de Acesso para Cliente específico ficou indisponível e pode removê-lo do conjunto de servidores que lida com as conexões de entrada.

Balanceamento de carga de rede do Windows

O Balanceamento de Carga de Rede do Windows (WNLB) é um balanceador de carga de software comum usado em servidores do Exchange. Há várias limitações associadas à implantação do WNLB com o Microsoft Exchange.

  • O WNLB não pode ser usado em servidores do Exchange em que as DAGs de caixas de correio também estão sendo usadas porque o WNLB é incompatível com clusters de failover do Windows. Se você estiver usando um DAG do Exchange 2013 e deseja utilizar o WNLB, será necessário executar a função de servidor de Acesso para Cliente e a função de servidor de Caixa de Correio em servidores separados.

  • O WNLB não detecta interrupções de serviço. O WNLB detecta apenas interrupções de serviço por endereço IP. Isso significa que se determinado serviço Web, como o Outlook Web App, falhar e o servidor ainda estiver em funcionamento, o WNLB não detectará a falha e continuará a direcionar as solicitações para aquele servidor de Acesso para Cliente. Será necessário intervir manualmente para remover do pool de balanceamento de carga o servidor de Acesso para Cliente que está passando por interrupções.

  • Usar o WNLB pode resultar em saturação de porta, que pode sobrecarregar as redes.

  • Como o WNLB desempenha a afinidade de cliente usando apenas o endereço IP de origem, esta não é uma solução eficaz quando o pool de IP de origem é pequeno. Isto pode ocorrer quando o pool de IP de origem vem de uma sub-rede remota ou quando sua organização está usando a conversão de endereços de rede.