Load Balancer چیست و چرا برای پروژه‌های بزرگ حیاتی است؟ بررسی کامل معماری، انواع و کاربردهای عملی

Load Balancer چیست؟

Load Balancer (لود بالانسر) یک مؤلفه کلیدی در معماری نرم‌افزار است که وظیفه آن توزیع هوشمندانه و بهینه ترافیک بین چندین سرور است. هدف این ابزار جلوگیری از فشار بیش از حد روی یک سرور، افزایش سرعت پاسخ‌گویی و فراهم‌کردن High Availability و Fault Tolerance برای سیستم است.

به زبان ساده: لود بالانسر مغز متفکر ترافیک در یک سیستم است که تعیین می‌کند هر درخواست باید به کدام سرور ارسال شود تا سرویس همیشه سریع، پایدار و قابل اعتماد باقی بماند.

چرا Load Balancer برای پروژه‌های بزرگ ضروری است؟

در پروژه‌های کوچک شاید یک سرور کافی به نظر برسد، اما در پروژه‌های واقعی و پرمخاطب، تنها یک سرور نمی‌تواند پاسخگوی حجم بالای درخواست‌ها باشد. این‌جا لود بالانسر وارد میدان می‌شود و سیستم را از محدودیت‌های ساختاری نجات می‌دهد.

دلایل حیاتی بودن Load Balancer

• افزایش سرعت: توزیع ترافیک باعث می‌شود هیچ سروری شلوغ نشود.
• High Availability: اگر یک سرور Down شود، لود بالانسر ترافیک را به سرورهای سالم می‌فرستد.
• Fault Tolerance: سیستم در برابر خرابی مقاوم می‌شود.
• Scalability: اضافه‌کردن سرورهای جدید بدون توقف سرویس امکان‌پذیر است.
• Security Improvement: پنهان‌کردن ساختار داخلی سرورها از کاربران.

Load Balancer چگونه کار می‌کند؟

لود بالانسر بین کلاینت‌ها و سرورها قرار می‌گیرد. وقتی درخواستی دریافت می‌شود، 
    با توجه به الگوریتم انتخاب‌شده (Round Robin، Least Connection و…) تصمیم می‌گیرد 
    درخواست به کدام سرور ارسال شود.

ساختار ساده معماری

• Client → Load Balancer → Multiple Application Servers

این ساختار باعث می‌شود سیستم از حالت تک‌سرور خارج شده و کاملاً مقیاس‌پذیر شود.

انواع Load Balancer

۱. لود بالانسر نرم‌افزاری

روی سیستم‌عامل نصب می‌شود و هزینه کم‌تری دارد. محبوب‌ترین نمونه‌ها:

• Nginx
• HAProxy
• Traefik

۲. لود بالانسر سخت‌افزاری

دستگاه‌های فیزیکی گران‌قیمتی هستند که در دیتاسنترها استفاده می‌شوند. کارایی بالاتر اما هزینه زیاد.

۳. لود بالانسر Cloud

محبوب‌ترین نوع در ۲۰۲۵، کاملاً مدیریت‌شده و مقیاس‌پذیر:

• AWS Elastic Load Balancer
• Google Cloud Load Balancer
• Azure Load Balancer

Layer 4 vs Layer 7 Load Balancer

لود بالانسرها در دو لایه مهم شبکه کار می‌کنند:

Load Balancer در لایه 4 (L4)

مبتنی بر TCP/UDP کار می‌کند، سریع است اما قابلیت تحلیل HTTP ندارد.

Load Balancer در لایه 7 (L7)

هوشمندتر است، درخواست‌ها را در سطح HTTP/HTTPS تحلیل می‌کند و می‌تواند بر اساس Header، Cookie، API Route و… تصمیم بگیرد.

الگوریتم‌های توزیع ترافیک (Traffic Distribution Algorithms)

لود بالانسر برای تصمیم‌گیری از الگوریتم‌های مختلفی استفاده می‌کند:

• Round Robin: ارسال درخواست‌ها به ترتیب بین سرورها
• Least Connections: ارسال درخواست به سروری با کمترین اتصال فعال
• IP Hash: ارسال ترافیک بر اساس IP کاربر
• Weighted Round Robin: دادن وزن بیشتر به سرورهای قدرتمند
• Random: انتخاب تصادفی سرور

Health Check در Load Balancer

لود بالانسر به صورت مداوم سلامت سرورها را بررسی می‌کند. اگر سروری پاسخ ندهد یا کند باشد، ترافیک بلافاصله به سرورهای سالم منتقل می‌شود.

این ویژگی باعث می‌شود سرویس هرگز Down نشود!

Load Balancer در معماری Microservices

در معماری مایکروسرویس، هر سرویس روی چندین سرور اجرا می‌شود. بدون لود بالانسر، کنترل ترافیک بین سرویس‌ها تقریباً غیرممکن می‌شود.

• Service to Service Load Balancing
• API Gateway Load Balancing
• Internal Cluster Balancing

Load Balancer و امنیت

بسیاری از حملات از جمله DDoS، Flooding و Port Scanning توسط لود بالانسرها شناسایی و مسدود می‌شوند. همچنین ساختار داخلی سرورها برای کاربران نامشخص می‌ماند.

جمع‌بندی نهایی

Load Balancer یکی از مهم‌ترین اجزای معماری نرم‌افزار در پروژه‌های بزرگ است. بدون لود بالانسر، سیستم پایدار، قابل اعتماد و مقیاس‌پذیر نخواهد بود. این ابزار با توزیع هوشمندانه ترافیک، بررسی سلامت سرورها و افزایش امنیت، نقش حیاتی در عملکرد سرویس‌های مدرن دارد.