Website marketplace seperti Tokopedia, Lazada, dan Shopee menjalani operasional harian dengan melayani ratusan pelanggan setiap hari.
Lonjakan pengunjung yang signifikan terjadi saat event khusus seperti 12.12 atau Harbolnas.
Meskipun demikian, ketiga platform tersebut jarang mengalami gangguan atau down.
Salah satu kunci kestabilan ini terletak pada implementasi load balancing.
Load balancing memainkan peran penting dalam mendistribusikan beban kerja di antara server-server yang ada, memastikan bahwa tidak ada satu server pun yang terbebani berlebihan.
Dalam artikel ini, akan dibahas secara rinci tentang pengertian load balancing, cara kerja, jenis, kelebihan dan kekurangannya.
Apa itu Load Balancer?
Load balancer adalah sebuah perangkat lunak atau perangkat keras yang digunakan untuk mendistribusikan lalu lintas jaringan secara merata di antara beberapa server atau sumber daya komputasi.
Tujuannya adalah untuk mencegah beban kerja yang tidak seimbang pada server, sehingga meningkatkan kinerja dan ketersediaan sistem secara keseluruhan.
Dengan menggunakan load balancer, aplikasi atau layanan dapat diakses oleh pengguna melalui satu titik masuk tunggal, dan load balancer akan memutuskan ke server mana permintaan harus dialihkan, berdasarkan kriteria tertentu seperti beban kerja saat ini, responsivitas server, atau algoritma tertentu.
Baca Juga : 10 Kriteria Memilih ISP yang Perlu Dipertimbangkan
Cara Kerja Load Balancing
Cara kerja load balancing melibatkan distribusi lalu lintas jaringan secara merata di antara beberapa server atau sumber daya komputasi untuk meningkatkan kinerja, ketersediaan, dan skalabilitas sistem.
Load balancer, baik dalam bentuk perangkat lunak atau perangkat keras, bertindak sebagai perantara antara pengguna atau klien dengan server-server di belakangnya.
Proses ini melibatkan beberapa langkah yang mendasar, yaitu :
1. Menerima Permintaan
Saat seorang pengguna mengakses aplikasi atau layanan, permintaan tersebut pertama kali diterima oleh load balancer.
Load balancer ini berfungsi sebagai titik masuk tunggal, yang dapat diakses oleh klien.
2. Analisis Permintaan
Load balancer menganalisis permintaan yang diterima, memeriksa faktor-faktor seperti beban kerja saat ini pada masing-masing server, responsivitas server, dan algoritma load balancing yang telah ditentukan.
3. Pemilihan Server
Berdasarkan analisis tersebut, load balancer memutuskan ke server mana permintaan tersebut akan dialihkan.
Ada beberapa algoritma yang dapat digunakan, seperti Round Robin (distribusi secara bergantian), Least Connections (dialihkan ke server dengan sedikit koneksi aktif), atau Least Response Time (dialihkan ke server dengan waktu respons tercepat).
4. Pengalihan Permintaan
Load balancer mengarahkan permintaan dari pengguna ke server yang telah dipilih.
tentunya hal ini dapat dilakukan melalui pengalihan DNS, TCP, atau HTTP, tergantung pada jenis load balancer dan kebutuhan spesifik.
5. Penanganan Respons
Setelah server menanggapi permintaan, load balancer menerima respons tersebut dan meneruskannya kembali kepada pengguna atau klien.
Load balancer terus memonitor kinerja server dan dapat mengubah alokasi beban kerja jika diperlukan.
6. Monitoring dan Skalabilitas Dinamis
Load balancer terus memantau beban kerja pada masing-masing server, serta mendeteksi server yang mungkin mengalami kegagalan atau tidak responsif.
Berdasarkan pemantauan ini, load balancer dapat mengambil tindakan proaktif, seperti mengalihkan lalu lintas dari server yang bermasalah ke server lainnya.
Hal ini juga memungkinkan untuk skalabilitas dinamis, di mana server baru dapat ditambahkan atau dihapus dari infrastruktur tanpa mengganggu layanan yang sedang berjalan.
Dengan mengimplementasikan load balancing, organisasi dapat memastikan bahwa aplikasi atau layanan mereka tetap responsif, dapat diandalkan, dan mampu menangani beban kerja yang fluktuatif dengan efisien.
Load balancing menjadi kunci dalam mencapai kinerja dan ketersediaan yang optimal dalam lingkungan IT modern.
Jenis Load Balancing
Load balancing merupakan suatu metode yang digunakan untuk mendistribusikan beban kerja atau lalu lintas secara merata di antara beberapa server atau sumber daya komputasi.
Tujuan dari load balancing adalah untuk mencegah satu server atau sumber daya menjadi overload sementara yang lainnya tidak terpakai.
Terdapat beberapa jenis load balancing yang digunakan dalam lingkungan komputasi terdistribusi. Berikut tiga jenis load balancing utama:
1. Round Robin Load Balancing
Salah satu metode load balancing yang paling sederhana dan umum digunakan adalah Round Robin.
Dalam sistem ini, setiap permintaan atau koneksi dari klien akan dialihkan secara berurutan ke server-server yang tersedia.
Artinya, setiap server akan menerima permintaan secara bergantian, tanpa mempertimbangkan beban atau ketersediaan aktual dari masing-masing server.
Keuntungan dari pendekatan ini adalah kesederhanaannya. Ini tidak memerlukan pemantauan kinerja atau analisis beban kerja di setiap server.
Namun, kelemahan utamanya adalah bahwa setiap server dianggap setara, tanpa mempertimbangkan perbedaan spesifikasi atau beban kerja yang mungkin berbeda di antara mereka.
2. Least Connections Load Balancing
Metode ini mempertimbangkan jumlah koneksi yang sedang ditangani oleh setiap server.
Server dengan jumlah koneksi yang lebih sedikit akan mendapatkan prioritas untuk menerima koneksi baru.
Tujuannya adalah untuk mendistribusikan beban kerja secara proporsional berdasarkan kapasitas aktual masing-masing server.
Algoritma ini efektif untuk situasi di mana beban kerja setiap permintaan tidak selalu sama.
Server dengan kapasitas lebih besar dapat menangani lebih banyak koneksi atau permintaan secara bersamaan, dan dengan demikian, mereka mendapatkan lebih banyak beban kerja.
Sebagai tambahan, metode ini meminimalkan risiko overload pada server tertentu.
3. Weighted Round Robin Load Balancing
Metode ini adalah varian dari Round Robin yang memberikan bobot atau “weight” pada setiap server.
Weight menentukan seberapa banyak beban kerja yang harus ditangani oleh masing-masing server.
Server dengan weight yang lebih tinggi akan menerima lebih banyak permintaan dibandingkan dengan server dengan weight yang lebih rendah.
Penggunaan weighted round robin memungkinkan administrator untuk menyesuaikan distribusi beban kerja berdasarkan kapasitas atau spesifikasi hardware masing-masing server.
Sebagai contoh, server dengan performa lebih tinggi atau kapasitas penyimpanan yang lebih besar dapat diberi weight yang lebih tinggi untuk mengoptimalkan penggunaan sumber daya.
Dengan memilih metode load balancing yang sesuai dengan kebutuhan dan karakteristik sistem, organisasi dapat meningkatkan kinerja, ketersediaan, dan ketahanan dari infrastruktur distribusinya.
Setiap jenis load balancing memiliki kelebihan dan kelemahan sendiri, dan pemilihan tergantung pada kebutuhan spesifik serta lingkungan operasional yang dihadapi.
Kelebihan Load Balancing
Tujuan utama dari load balancing adalah untuk meningkatkan kinerja, keandalan, dan ketersediaan sistem dengan memastikan bahwa tidak ada satu sumber daya pun yang menjadi bottleneck atau overused.
Berikut adalah lima kelebihan load balancing yang yang harus Anda tahu :
1. Kinerja Optimal
Load balancing memungkinkan sistem untuk mencapai kinerja optimal dengan mendistribusikan beban kerja di antara sumber daya yang tersedia.
Dengan meratakan beban, setiap server atau perangkat dalam jaringan berkontribusi pada pemrosesan data dan permintaan, menghindari situasi di mana satu atau beberapa sumber daya bekerja pada kapasitas maksimal sedangkan yang lain mungkin kurang dimanfaatkan.
Dengan kinerja yang lebih optimal, waktu respons sistem menjadi lebih cepat dan efisiensi penggunaan sumber daya meningkat.
Hal ini sangat penting dalam lingkungan yang memerlukan respon cepat, seperti aplikasi web atau layanan online.
2. Skalabilitas dan Elastisitas
Load balancing memfasilitasi skalabilitas dan elastisitas dalam infrastruktur IT.
Dengan menyeimbangkan beban, sistem lebih mudah untuk berkembang dengan menambahkan sumber daya baru ke dalam lingkungan tanpa mengorbankan kinerja.
Ketika beban kerja meningkat, load balancer dapat secara otomatis mendistribusikan lalu lintas ke server baru yang ditambahkan, mengoptimalkan kapasitas dan meningkatkan daya tanggung.
Ini juga berlaku sebaliknya; jika beban kerja menurun, sumber daya yang tidak terpakai dapat dinonaktifkan atau digunakan untuk tugas-tugas lain.
Dengan demikian, organisasi dapat mengelola sumber daya secara lebih efisien sesuai dengan kebutuhan aktualnya.
3. Ketersediaan Tinggi
Load balancing berkontribusi pada tingkat ketersediaan yang tinggi dalam sistem.
Dengan mendistribusikan lalu lintas secara merata di antara beberapa sumber daya, load balancer mengurangi risiko satu titik kegagalan yang dapat menyebabkan pemadaman layanan.
Jika satu server mengalami masalah atau mengalami kegagalan, load balancer dapat secara otomatis mengarahkan lalu lintas ke sumber daya lain yang masih beroperasi, menjaga ketersediaan sistem secara keseluruhan.
Fitur deteksi dan pemulihan otomatis pada load balancer dapat membantu mengidentifikasi dan menangani masalah dengan cepat, meminimalkan waktu tidak tersedia dan meningkatkan keandalan layanan.
4. Penanganan Beban Puncak
Load balancing sangat efektif dalam menangani beban puncak atau lonjakan lalu lintas.
Dalam situasi di mana ada peningkatan tiba-tiba dalam jumlah pengguna atau permintaan, load balancer dapat mendistribusikan beban secara merata di antara sumber daya yang ada, mencegah satu server dari kelebihan beban.
Hal ini mencegah terjadinya penurunan kinerja atau pemadaman layanan selama periode beban tinggi.
Dengan kemampuan untuk menangani beban puncak, sistem menjadi lebih tangguh dan dapat mengakomodasi fluktuasi trafik dengan lebih baik.
5. Optimisasi Penggunaan Sumber Daya
Load balancing membantu mengoptimalkan penggunaan sumber daya secara keseluruhan.
Dengan mendistribusikan lalu lintas secara merata, load balancer memastikan bahwa setiap sumber daya digunakan dengan seimbang dan efisien.
Hal ini dapat mencakup distribusi lalu lintas berdasarkan kapasitas, keseimbangan beban CPU, atau bahkan prioritas tertentu dalam penanganan permintaan.
Dengan pengoptimalan penggunaan sumber daya, organisasi dapat mengurangi biaya operasional, meningkatkan efisiensi, dan memaksimalkan investasi dalam infrastruktur IT.
Dengan demikian, penggunaan load balancing tidak hanya memberikan manfaat kinerja langsung, tetapi juga mendukung fleksibilitas, ketersediaan tinggi, dan pengelolaan sumber daya yang efisien dalam lingkungan IT.
Kelebihan-kelebihan ini bersama-sama menciptakan fondasi yang kokoh untuk sistem dan aplikasi yang andal dan responsif.
Kekurangan Load Balancing
Meskipun load balancing memiliki banyak keuntungan, namun ada juga beberapa kekurangan yang perlu diperhatikan dalam implementasinya.
Berikut kekurangan load balancing:
1. Kompleksitas Konfigurasi dan Manajemen
Salah satu kekurangan load balancing adalah kompleksitas dalam konfigurasi dan manajemen.
Implementasi yang tepat memerlukan pemahaman yang mendalam tentang arsitektur sistem dan aplikasi yang digunakan.
Konfigurasi yang tidak tepat atau manajemen yang buruk dapat mengakibatkan kinerja yang buruk atau masalah lainnya.
Selain itu, perubahan pada infrastruktur atau aplikasi dapat memerlukan penyesuaian konfigurasi load balancing, yang dapat menjadi tugas yang rumit dan memakan waktu.
Hal ini bisa menjadi tantangan, terutama dalam lingkungan yang berkembang dan berubah dengan cepat.
2. Biaya Implementasi
Implementasi load balancing tidak selalu murah, terutama ketika menggunakan perangkat keras khusus atau solusi perangkat lunak yang canggih.
Biaya perangkat keras, perangkat lunak, serta biaya operasional dan pemeliharaan harus dipertimbangkan.
Organisasi mungkin perlu menginvestasikan dana yang signifikan untuk membangun dan memelihara infrastruktur load balancing yang andal.
Bagi beberapa bisnis kecil atau organisasi dengan anggaran terbatas, biaya ini mungkin menjadi kendala yang perlu dipertimbangkan dengan cermat.
3. Single Point of Failure
Load balancing, jika tidak diimplementasikan dengan benar, dapat menciptakan single point of failure.
Meskipun tujuannya adalah meningkatkan ketersediaan, namun jika load balancer itu sendiri mengalami kegagalan, seluruh sistem dapat terpengaruh.
Oleh karena itu, diperlukan langkah-langkah khusus untuk memastikan redundansi dan ketersediaan tinggi pada tingkat load balancer.
Proses ini dapat melibatkan penggunaan load balancer ganda (dual load balancers) atau solusi lain yang memastikan bahwa kegagalan satu load balancer tidak mengakibatkan pemadaman layanan.
4. Pemrosesan Overhead
Load balancing membutuhkan pemrosesan tambahan untuk mendistribusikan lalu lintas dengan benar di antara sumber daya.
Meskipun pemrosesan ini biasanya kecil dibandingkan dengan manfaat yang diberikannya, namun dapat menjadi signifikan pada tingkat skala besar atau dalam lingkungan dengan sumber daya terbatas.
Pemrosesan overhead dapat mengurangi efisiensi sistem, terutama jika load balancing dilakukan secara terlalu sering atau dalam skenario dengan permintaan yang relatif rendah.
Pemilihan algoritma load balancing yang tidak sesuai atau pengaturan yang tidak optimal juga dapat memperburuk masalah ini.
5. Penanganan Data yang Bersifat Stateful
Beberapa aplikasi atau layanan mengharuskan penanganan data yang bersifat stateful, yang berarti bahwa informasi tentang status terkini dari suatu sesi atau koneksi perlu dipertahankan.
Load balancing stateful dapat menjadi tantangan karena memerlukan koordinasi yang cermat antara server yang berpartisipasi.
Beberapa protokol atau aplikasi yang bergantung pada koneksi stateful mungkin tidak berfungsi dengan baik dalam lingkungan load balancing, kecuali jika ada mekanisme khusus yang diimplementasikan untuk menjaga konsistensi status di antara sumber daya.
Meskipun load balancing memiliki kekurangan, ini bukan berarti bahwa teknik ini tidak bermanfaat.
Sebaliknya, dengan pemahaman yang baik tentang kekurangan-kekurangan ini dan penerapan yang hati-hati, organisasi dapat memanfaatkan load balancing untuk meningkatkan kinerja dan ketersediaan sistem mereka.
Keputusan untuk menggunakan load balancing harus selalu disertai dengan analisis kebutuhan dan kondisi spesifik dari lingkungan IT yang bersangkutan.
