Répartir la charge entre des grappes de serveurs pour garantir une meilleure qualité de service et pallier les pannes en cas de dysfonctionnement d’une machine ne constitue pas un phénomène nouveau. C’est même le propre des commutateurs d’équilibrage qui, placés en amont d’une grappe de serveurs, orientent les requêtes vers la machine la plus disponible afin d’optimiser les temps de réponse. En revanche, de nouvelles fonctions peuvent pousser l’analyse de la requête jusqu’à déterminer le type de contenu demandé avant d’orienter la requête. Apparue il y a 2 ans avec la naissance d’applications critiques sur Internet, une nouvelle génération de commutateurs redistribue le trafic en se basant non plus sur la seule charge déjà supportée par une machine, mais sur celle déjà enregistrée par un site ou par une page Web.
Une répartition intelligente des flux
Concrètement, les commutateurs d’équilibrage de charge d’ancienne génération s’arrêtaient à la couche 4 du réseau, c’est-à-dire à l’adressage des paquets IP (Internet Protocol). La nouvelle génération reconnaît les protocoles HTTP (HyperText Transfer Protocol – Web), FTP (File Transfer Protocol – transmission de fichiers) et SMTP (Simple Mail Transport Protocol – messagerie) qui correspondent à la couche 7 du réseau – d’où leur appellation de commutateurs de niveau 7 ou commutateurs Web. Importantes, ces considérations techniques sur les couches réseau masquent un aspect primordial en matière de répartition de charge : là où l’ancienne génération ne se préoccupait pas de savoir ce que pouvait contenir un paquet, la nouvelle est capable d’analyser son contenu. Dès lors, les commutateurs de niveau 7 favorisent la mise en place de priorités dans la gestion du trafic. Un administrateur peut ainsi paramétrer son commutateur de façon à ce que le trafic du courrier électronique soit prioritaire sur le trafic Web, par exemple. Dans le même ordre d’idée, les commutateurs Web sont capables d’interpréter l’adresse d’une page ou d’un site (URL). Pour deux machines supportant une charge identique, ils sont donc en mesure de déterminer la plus apte à y répondre en se basant sur le nombre de sessions déjà ouvertes sur une page.
Les algorithmes tiennent désormais compte de la charge d’une machine
Les premiers algorithmes de répartition de charge reposaient sur des principes relativement arbitraires. Ainsi, la répartition séquentielle (ou DNS Round Robin) envoie la requête 1 au serveur 1, la requête 2 au serveur 2 et ainsi de suite. Ce type d’algorithme reprend au début quand il a atteint la fin de la grappe de serveurs, sans toutefois se préoccuper de savoir si le serveur 1 était déjà trop chargé, en panne ou indisponible. Fonctionnant de manière similaire, l’algorithme dit “aléatoire” permet de sauter du premier serveur au troisième par exemple, en fonction de paramètres préalablement spécifiés par l’administrateur. Résultat, selon ces deux principes, une requête peut éventuellement être orientée vers un serveur qui n’y répondra jamais pour la simple raison qu’il est tombé en panne ! Intégrés aux serveurs Web et autres coupe-feu, ces algorithmes cèdent aujourd’hui la place à des solutions qui tiennent compte de la disponibilité de la machine avant de lui transmettre une requête. Utilisant un mécanisme assez proche d’un ping, les algorithmes de répartition de charge intégrés aux commutateurs Web testent en permanence la charge CPU des serveurs placés dans la grappe. Certains outils recourent à des extensions (ou agents) préalablement installés sur les machines qui analysent la charge sur une URL en particulier.
Un marché en pleine ébullition
Rien que les technologies de répartition de charge soient aujourd’hui matures, l’offre évolue très rapidement. Délaissé par les grands équipementiers réseau, le marché de la commutation Web était dominé, il y a encore peu de temps, par trois start-up : Alteon, ArrowPoint et Foundry Networks. Évalué à 98 M$ (102,211 ME) en 1997 par le cabinet MacGraw Hill, ce secteur devrait représenter quelque 1 Md$ (1,042 MdE) en 2002 selon Internet Research Group. Un chiffre largement sous-estimé si l’on en croit ArrowPoint, qui évalue ce marché à 43,2 Md$ (45,023 MdE). Ce constructeur s’est basé sur le nombre de sites Internet ou intranet, ainsi que sur leur évolution dans le temps. ‘ Aujourd’hui, on compte environ 2 millions de sites installés, qui reposent en moyenne sur 6 serveurs Web, précise Cheng Wu, p-dg et cofondateur d’ArrowPoint. Et ce chiffre devrait aller en s’accroissant. Plus le nombre de serveurs Web est important derrière un site, plus les commutateurs Web deviendront indispensables. ‘ Pour l’heure, Alteon détient 49,6 % des parts de ce marché (devant ArrowPoint, Cisco et Foundry Networks) selon l’étude du Dell’Oro Group menée en avril dernier. Mais le rachat d’ArrowPoint par Cisco en avril 1999 devrait provoquer des remous : difficile de croire que ses concurrents (3Com, Nortel ou Cabletron) ne chercheront pas à obtenir leur part d’un gâteau très prometteur. Nortel s’est d’ailleurs associé à iPivot, racheté en octobre dernier par Intel. Cet autre acteur de la commutation Web se distingue avec une offre capable de gérer SSL (Secure Socket Layer), un protocole qui fait aujourd’hui défaut dans les solutions d’Alteon et d’ArrowPoint. Le secteur devra également compter avec la société F5 ; ce constructeur de commutateurs de niveau 7 vient de passer un accord avec Akamaï pour développer un produit conjoint afin d’orienter les utilisateurs vers le point le plus proche du réseau Akamaï. Considérés comme des marchés de “niche” il y a encore quelques mois, les outils de répartition de charge sont aujourd’hui au c?”ur de la problématique de la qualité de service des sites critiques et devraient connaître un essor considérable dans les années à venir.
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