Elastic Load Balancing là gì? Phân biệt 4 loại ELB cốt lõi trên AWS

Bạn đang sở hữu một website thương mại điện tử. Ngày thường mọi thứ hoạt động rất trơn tru, nhưng cứ đến đợt Flash Sale, lượng người dùng đổ vào quá đông khiến máy chủ duy nhất của bạn bị quá tải, dẫn đến sập web và mất đi hàng tỷ đồng doanh thu.

Để giải quyết bài toán “nút thắt cổ chai” này trên nền tảng đám mây AWS, Elastic Load Balancing (ELB) chính là vị cứu tinh. Bài viết này của CodeStar Academy sẽ giải thích cặn kẽ Elastic Load Balancing là gì, cơ chế hoạt động và cách phân biệt 4 loại ELB phổ biến nhất để bạn ứng dụng chính xác vào dự án thực tế.

Elastic Load Balancing là gì?

Elastic Load Balancing (ELB) là một dịch vụ cân bằng tải được quản lý toàn diện (fully managed) bởi Amazon Web Services (AWS). Nhiệm vụ chính của nó là tự động phân phối lượng truy cập (Traffic) khổng lồ từ Internet vào một nhóm các mục tiêu ở phía sau (như máy chủ ảo EC2, Container, hoặc địa chỉ IP).

Hãy tưởng tượng ELB như một người “cảnh sát giao thông” đứng ở ngã tư sầm uất. Thay vì để tất cả xe cộ (Traffic) dồn vào một con đường duy nhất (Máy chủ), anh cảnh sát sẽ điều hướng xe cộ chia đều ra nhiều con đường khác nhau. Nhờ vậy, không có bất kỳ máy chủ nào bị quá tải, giúp ứng dụng của bạn luôn phản hồi nhanh chóng và không bao giờ bị sập.

Chữ “Elastic” (Co giãn) trong tên gọi ám chỉ việc bộ cân bằng tải này có thể tự động tăng/giảm kích thước và sức mạnh của chính nó để đón nhận bất kỳ đợt bùng nổ traffic nào mà không cần bạn phải can thiệp thủ công.

>> Xem thêm: Load balancer là gì?

Các đặc điểm cốt lõi làm nên sức mạnh của ELB

Sức mạnh của Elastic Load Balancing không chỉ nằm ở việc chia đều traffic, mà còn ở các tính năng thông minh được thiết kế chuyên biệt cho môi trường Cloud:

• Tính sẵn sàng cao (High availability): ELB có thể phân phối traffic xuyên qua nhiều trung tâm dữ liệu khác nhau (Availability Zones). Nếu một trung tâm dữ liệu bị mất điện, ELB lập tức điều hướng khách hàng sang trung tâm dữ liệu khác.
• Kiểm tra sức khỏe tự động (Health checks): ELB liên tục “hỏi thăm” các máy chủ phía sau xem chúng có đang hoạt động tốt không. Nếu một máy chủ bị treo hoặc báo lỗi, ELB sẽ gạch tên nó ra khỏi danh sách và ngừng gửi traffic vào đó cho đến khi nó khỏe lại.
• Bảo mật toàn diện (SSL Offloading): ELB có thể đảm nhận nhiệm vụ giải mã chứng chỉ bảo mật SSL/HTTPS nặng nhọc thay cho các máy chủ web, đồng thời tích hợp chặt chẽ với Tường lửa ứng dụng web (AWS WAF) để chặn đứng các cuộc tấn công mạng.

Khám phá 4 loại Elastic Load Balancing trên AWS

AWS không cung cấp một bộ cân bằng tải dùng chung cho mọi trường hợp. Thay vào đó, họ chia thành 4 loại chuyên biệt. Việc của các Kỹ sư Hệ thống/DevOps là phải chọn đúng loại ELB cho kiến trúc của mình.

Application Load Balancer (ALB)

ALB hoạt động ở Lớp 7 (Application Layer) của mô hình OSI. Đây là loại phổ biến nhất dành cho các ứng dụng Web (HTTP/HTTPS). Điểm mạnh của ALB là nó rất thông minh, có thể “đọc” được nội dung của gói tin (như URL, Cookie, Header) để chia đường.

• Ví dụ: Khách truy cập vào /api sẽ được ALB dẫn vào cụm máy chủ Backend. Khách truy cập vào /images sẽ được dẫn vào cụm máy chủ chứa hình ảnh.
• Trường hợp sử dụng: Kiến trúc Microservices, ứng dụng Web hiện đại, hệ thống chạy Docker/Container.

Network Load Balancer (NLB)

NLB hoạt động ở Lớp 4 (Transport Layer). NLB không quan tâm nội dung bên trong gói tin là gì, nó chỉ nhìn vào địa chỉ IP và Port (TCP/UDP) để ném gói tin đi nhanh nhất có thể. NLB có khả năng xử lý hàng triệu request mỗi giây với độ trễ cực thấp.

• Trường hợp sử dụng: Các hệ thống thời gian thực (Real-time), Game Server nhiều người chơi, hệ thống Streaming Video, thiết bị IoT. Đặc biệt, NLB cung cấp IP tĩnh (Static IP), rất phù hợp cho các đối tác yêu cầu Whitelist IP.

Gateway Load Balancer (GWLB)

GWLB là một loại đặc thù hoạt động ở Lớp 3 và Lớp 4. Nó được sinh ra để giúp doanh nghiệp dễ dàng chèn các thiết bị bảo mật của bên thứ ba (như Tường lửa ảo của Palo Alto, Fortinet, hoặc hệ thống phát hiện xâm nhập IDS/IPS) vào giữa luồng traffic đi vào mạng AWS của bạn.

Classic Load Balancer (CLB)

Đây là thế hệ Load Balancer đời đầu của AWS, hỗ trợ cả Lớp 4 và Lớp 7 nhưng các tính năng rất hạn chế. Hiện tại, AWS khuyên người dùng không nên sử dụng CLB cho các dự án mới mà hãy chuyển sang ALB hoặc NLB.

Bảng so sánh 4 loại Load Balancer trên AWS

Tiêu chí	Application Load Balancer (ALB)	Network Load Balancer (NLB)	Gateway Load Balancer (GWLB)	Classic Load Balancer (CLB)
Lớp OSI	Lớp 7 (Ứng dụng)	Lớp 4 (Giao vận)	Lớp 3 (Mạng) & Lớp 4	Lớp 4 & Lớp 7
Giao thức hỗ trợ	HTTP, HTTPS, gRPC, WebSocket	TCP, UDP, TLS	IP (Tất cả giao thức)	TCP, SSL, HTTP, HTTPS
Tốc độ / Hiệu năng	Cao, linh hoạt nhưng có độ trễ nhẹ do phải phân tích gói tin	Cực cao, độ trễ siêu thấp (Ultra-low latency)	Rất cao, luồng dữ liệu minh bạch	Khá chậm so với ALB/NLB
Hỗ trợ IP Tĩnh	Không có	Có hỗ trợ (Elastic IP)	Không có	Không có

Cách thức vận hành của Elastic Load Balancing trong thực tế

Để cấu hình thành công một ELB, bạn cần nắm rõ 3 mảnh ghép kiến trúc sau:

• Listeners (Người lắng nghe): Đây là cổng giao tiếp. Bạn phải cấu hình Listener để báo cho ELB biết nó cần mở cửa ở cổng nào (Ví dụ: Mở cổng 80 cho HTTP, cổng 443 cho HTTPS) để đón khách.
• Target Groups (Nhóm mục tiêu): Đây là đích đến. Nó là một danh sách chứa các máy chủ EC2 hoặc Container sẽ chịu trách nhiệm xử lý công việc. Một ELB có thể trỏ tới nhiều Target Group khác nhau.
• Auto Scaling (Tự động mở rộng): ELB sinh ra là để đi cặp với Auto Scaling. Khi lưu lượng tăng, Auto Scaling tự động “đẻ” thêm máy chủ EC2 mới và nhét vào Target Group. ELB sẽ lập tức nhận diện máy chủ mới này và bắt đầu chia việc cho nó.

Lời kết

Việc hiểu rõ Elastic Load Balancing là gì không chỉ giúp bạn giải quyết bài toán sập web do quá tải, mà còn là nền tảng cốt lõi để xây dựng các hệ thống có tính sẵn sàng cao (High Availability) và khả năng mở rộng vô hạn trên AWS. Nắm vững sự khác biệt giữa ALB và NLB sẽ giúp bạn thiết kế kiến trúc chuẩn xác, tối ưu hóa cả hiệu năng lẫn chi phí cho doanh nghiệp.

Đọc lý thuyết là chưa đủ để bạn tự tin ứng tuyển vào các vị trí Cloud/DevOps Engineer. Tại CodeStar Academy, chúng tôi thiết kế lộ trình thực chiến giúp bạn biến kiến thức thành kỹ năng:

Tham gia ngay khóa học AWS cơ bản tại CodeStar:

• Đội ngũ giảng viên là các chuyên gia Cloud Architect với hơn 10 năm kinh nghiệm thực chiến.
• Thời lượng thực hành Lab chiếm hơn 70%, trực tiếp thiết lập mạng VPC, tự tay cấu hình Application Load Balancer (ALB) kết hợp Auto Scaling để thấy website tự động co giãn theo Traffic.
• Trang bị đầy đủ kiến thức để thi chứng chỉ quốc tế AWS và mở rộng cơ hội nghề nghiệp.

Đừng bỏ lỡ! Đăng ký Khóa học AWS tại CodeStar Academy ngay hôm nay để nhận ưu đãi học phí cực tốt và sẵn sàng bứt phá sự nghiệp công nghệ của bạn!