Équilibrage de charge réseau
S’applique à : Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016
Dans cette rubrique, nous vous proposons une vue d’ensemble de la fonctionnalité d’équilibrage de la charge réseau (NLB) dans Windows Server 2016. Vous pouvez utiliser l’équilibrage de charge réseau pour gérer deux ou plusieurs serveurs en tant que cluster virtuel unique. L’équilibrage de la charge réseau améliore la disponibilité et l’extensibilité des applications de serveur Internet, telles que celles utilisées sur les serveurs Web, FTP, de pare-feu, proxy, de réseau privé virtuel et sur d’autres serveurs critiques.
Remarque
Windows Server 2016 inclut un nouvel équilibrage de la charge logicielle inspiré d’Azure en tant que composant de l’infrastructure SDN (Software Defined Networking). Utilisez l’équilibrage de la charge logicielle au lieu de l’équilibrage de la charge réseau si vous utilisez SDN, si vous utilisez des charges de travail non-Windows, si vous avez besoin de traduction d’adresses réseau sortantes (NAT) ou si vous avez besoin d’un équilibrage de charge de couche 3 (L3) ou non-TCP. Vous pouvez continuer à utiliser l’équilibrage de charge réseau avec Windows Server 2016 pour les déploiements non-SDN. Pour plus d’informations sur l’équilibrage de la charge logicielle, consultez Équilibrage de la charge logicielle pour SDN.
La fonctionnalité d’équilibrage de la charge réseau répartit le trafic entre plusieurs serveurs à l’aide du protocole réseau TCP/IP. En combinant plusieurs ordinateurs qui exécutent des applications dans un cluster virtuel unique, l’équilibrage de la charge réseau assure la fiabilité et les performances des serveurs Web et d’autres serveurs critiques.
Les serveurs d’un cluster d’équilibrage de la charge réseau sont appelés hôtes et chacun d’eux exécute une copie distincte des applications de serveurs. L’équilibrage de la charge réseau répartit les demandes de client entrantes entre les hôtes du cluster. Vous pouvez configurer la charge qui doit être gérée par chaque hôte. Vous pouvez également ajouter des hôtes de façon dynamique au cluster afin de traiter une charge accrue. L’équilibrage de la charge réseau dirige également tout le trafic vers un seul hôte désigné, appelé hôte par défaut.
L’équilibrage de la charge réseau permet de traiter tous les ordinateurs du cluster à l’aide du même ensemble d’adresses IP. Il permet également de conserver un ensemble d’adresses IP dédiées uniques pour chaque hôte. Pour les applications à charge équilibrée, en cas d’échec ou de passage hors connexion d’un hôte, la charge est automatiquement redistribuée entre les ordinateurs toujours en cours de fonctionnement. Lorsqu’il est prêt, l’ordinateur hors connexion peut rejoindre de manière transparente le cluster et récupérer sa part de la charge, ce qui permet aux autres ordinateurs du cluster de traiter moins de trafic.
Cas pratiques
L’équilibrage de la charge réseau est utile pour s’assurer que les applications sans état, par exemple les serveurs Web qui exécutent Internet Information Services (IIS), sont disponibles avec un temps d’interruption minimal et qu’elles sont extensibles (via l’ajout de serveurs supplémentaires au fur et à mesure de l’augmentation de la charge). Les sections suivantes expliquent comment l’équilibrage de la charge réseau prend en charge la haute disponibilité, l’extensibilité et la simplicité de gestion des serveurs en cluster qui exécutent ces applications.
Haute disponibilité
Un système à haute disponibilité offre de manière fiable un niveau de service acceptable avec un temps d’immobilisation très faible. Pour offrir une grande disponibilité, l’équilibrage de la charge réseau comprend des fonctionnalités intégrées qui peuvent assurer automatiquement les tâches répertoriées ci-dessous :
détecter un hôte de cluster en panne ou hors connexion, puis le récupérer ;
équilibrer la charge réseau lors de l’ajout ou de la suppression d’hôtes ;
récupérer et redistribuer la charge dans un délai de dix secondes.
Extensibilité
L’extensibilité est la mesure de la capacité d’un ordinateur, d’un service ou d’une application à répondre à des besoins croissants de performances. Pour les clusters d’équilibrage de la charge réseau, l’extensibilité correspond à la possibilité d’ajouter un ou plusieurs systèmes à un cluster existant lorsque la charge totale du cluster dépasse ses capacités. Pour assurer cette extensibilité, l’équilibrage de la charge réseau vous permet d’effectuer les opérations listées ci-après :
Équilibrer les demandes de charge dans le cluster d’équilibrage de la charge réseau pour des services TCP/IP individuels.
Prendre en charge jusqu’à 32 ordinateurs dans un seul cluster.
Équilibrer plusieurs demandes relatives à la charge du serveur (du même client ou de plusieurs clients) sur plusieurs hôtes du cluster.
Ajouter des hôtes au cluster d’équilibrage de la charge réseau au fur et à mesure de l’augmentation de la charge, sans entraîner un échec du cluster.
Supprimer des hôtes du cluster lorsque la charge diminue.
Permettre des performances élevées et un faible temps système via une mise en œuvre entièrement en pipeline. Le traitement en pipeline permet d’envoyer les demandes au cluster d’équilibrage de la charge réseau sans attendre la réponse à une demande précédente.
Simplicité de gestion
Pour assurer cette simplicité de gestion, l’équilibrage de la charge réseau vous permet d’effectuer les opérations listées ci-après :
Gérez et configurez plusieurs clusters d’équilibrage de la charge réseau et les hôtes du cluster à partir d’un seul ordinateur à l’aide du Gestionnaire de l’équilibrage de la charge réseau ou des applets de commande d’équilibrage de la charge réseau dans Windows PowerShell.
Spécifier le comportement d’équilibrage de la charge pour un seul port IP ou un groupe de ports à l’aide de règles de gestion des ports.
Définir des règles de port différentes pour chaque site Web. Si vous utilisez le même ensemble de serveurs à charge équilibrée pour plusieurs applications ou sites Web, les règles de port se basent sur l’adresse IP virtuelle de destination (à l’aide de clusters virtuels).
Diriger toutes les demandes clientes vers un seul hôte à l’aide de règles à hôte unique optionnelles. L’équilibrage de la charge réseau route les demandes clientes vers un hôte particulier qui exécute des applications spécifiques.
Bloquer l’accès réseau non souhaité à certains ports IP.
Activer la prise en charge du protocole IGMP (Internet Group Management Protocol) sur les hôtes du cluster afin de limiter la saturation des ports commutés (les paquets réseau entrants sont envoyés à tous les ports situés sur le commutateur) lors du fonctionnement en mode de multidiffusion.
Démarrer, arrêter et contrôler les actions d’équilibrage de la charge réseau à distance, à l’aide de commandes ou de scripts Windows PowerShell.
Afficher le journal des événements Windows pour vérifier les événements d’équilibrage de la charge réseau. L’équilibrage de la charge réseau consigne toutes les actions et modifications du cluster dans le journal des événements.
Fonctionnalités importantes
L’équilibrage de la charge réseau est installé en tant que composant du pilote réseau Windows Server standard. Ses opérations sont transparentes pour la pile de réseau TCP/IP. La figure suivante illustre la relation existante entre l’équilibrage de la charge réseau et les autres composants logiciels dans une configuration classique :
Voici les principales fonctionnalités de l’équilibrage de la charge réseau.
Elle ne nécessite aucune modification du matériel pour pouvoir s’exécuter.
Elle fournit des outils d’équilibrage de la charge réseau pour configurer et gérer plusieurs clusters, ainsi que tous les hôtes de cluster, à partir d’un seul ordinateur distant ou local.
Elle permet aux clients d’accéder au cluster à l’aide d’un seul nom Internet logique et d’une seule adresse IP virtuelle, appelée adresse IP du cluster (elle conserve des noms individuels pour chaque ordinateur). L’équilibrage de la charge réseau autorise plusieurs adresses IP virtuelles pour les serveurs multirésidents.
Notes
Lorsque vous déployez des machines virtuelles en tant que clusters virtuels, l’équilibrage de la charge réseau ne nécessite pas de serveurs multirésidents avec plusieurs adresses IP virtuelles.
L’équilibrage de la charge réseau peut être lié à plusieurs cartes réseau, ce qui vous permet de configurer plusieurs clusters indépendants sur chaque hôte. La prise en charge de plusieurs cartes réseau diffère des clusters virtuels en ce sens que les clusters virtuels vous permettent de configurer plusieurs clusters sur une seule carte réseau.
Elle ne nécessite aucune modification des applications serveur pour que ces dernières puissent s’exécuter dans un cluster d’équilibrage de la charge réseau.
Elle peut être configurée pour ajouter automatiquement un hôte au cluster si cet hôte de cluster tombe en panne et s’il est ensuite remis en ligne. L’hôte ajouté peut démarrer le traitement des nouvelles demandes adressées au serveur par les clients.
Elle vous permet de mettre des ordinateurs hors connexion à des fins de maintenance préventive sans perturber les opérations de cluster sur les autres hôtes.
Configuration matérielle requise
Voici la configuration matérielle requise pour l’exécution d’un cluster d’équilibrage de la charge réseau.
Tous les hôtes du cluster doivent résider sur le même sous-réseau.
Il n’existe aucune restriction sur le nombre de cartes réseau de chaque hôte. Par ailleurs, les différents hôtes peuvent avoir un nombre distinct de cartes.
Au sein de chaque cluster, toutes les cartes réseau doivent être soit multidiffusion, soit monodiffusion. L’équilibrage de la charge réseau ne prend pas en charge un environnement mixte de multidiffusion et de monodiffusion au sein d’un seul cluster.
Si vous utilisez le mode de monodiffusion, la carte réseau qui permet de gérer le trafic entre le client et le cluster doit prendre en charge la modification de son adresse MAC (Media Access Control).
Configuration logicielle requise
Voici la configuration logicielle requise pour l’exécution d’un cluster d’équilibrage de la charge réseau.
Seul le protocole TCP/IP peut être utilisé sur la carte pour laquelle l’équilibrage de la charge réseau est activé sur chaque hôte. N’ajoutez pas d’autres protocoles (par exemple, IPX) à cette carte.
Les adresses IP des serveurs du cluster doivent être statiques.
Remarque
L’équilibrage de la charge réseau ne prend pas en charge le protocole DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). L’équilibrage de la charge réseau désactive le protocole DHCP sur chaque interface configurée.
Informations sur l’installation
Vous pouvez installer l’équilibrage de la charge réseau à l’aide du Gestionnaire de serveur ou des commandes Windows PowerShell pour l’équilibrage de la charge réseau.
Vous pouvez éventuellement installer les outils d’équilibrage de la charge réseau pour gérer un cluster d’équilibrage de la charge réseau local ou distant. Les outils à votre disposition sont le Gestionnaire d’équilibrage de la charge réseau et les applets de commande d’équilibrage de la charge réseau Windows PowerShell.
Installation avec le Gestionnaire de serveur
Dans le Gestionnaire de serveur, vous pouvez utiliser l’assistant Ajouter des rôles et des fonctionnalités pour ajouter la fonctionnalité d’équilibrage de la charge réseau. Lorsque vous terminez l’assistant, l’équilibrage de la charge réseau est installé et vous n’avez pas besoin de redémarrer l’ordinateur.
Installation avec Windows PowerShell
Pour installer l’équilibrage de la charge réseau à l’aide de Windows PowerShell, exécutez la commande suivante à une invite de Windows PowerShell avec élévation de privilèges sur l’ordinateur sur lequel vous souhaitez installer l’équilibrage de la charge réseau.
Install-WindowsFeature NLB -IncludeManagementTools
Une fois l’installation terminée, aucun redémarrage de l’ordinateur n’est nécessaire.
Pour plus d’informations, voir Install-WindowsFeature.
Gestionnaire d’équilibrage de la charge réseau
Pour ouvrir le Gestionnaire d’équilibrage de la charge réseau dans le Gestionnaire de serveur, cliquez sur Outils, puis sur Gestionnaire d’équilibrage de la charge réseau.
Ressources supplémentaires
Le tableau suivant contient des liens vers des informations supplémentaires concernant la fonctionnalité d’équilibrage de la charge réseau.