Comprendre F5 · LTM

F5 : choisir le load balancing des pool members

Round Robin, Ratio, Least Connections, méthodes dynamiques et priorités : choisir une répartition adaptée et comprendre les variantes member et node.

Thomas SAUTIER · Publié le · Comprendre une architecture

Références et objectifs de certification (7)
  • Certification : F5 301A · Référence consultée le · Objectifs abordés : F5 301A 1.05.
  • Certification : 201 · Référence consultée le · Objectifs abordés : 201 2.04, 201 4.02.
  • Certification : F5CAB2 · Référence consultée le · Objectifs abordés : F5CAB2 F5CAB2.02.
  • Certification : F5CAB3 · Référence consultée le · Objectifs abordés : F5CAB3 F5CAB3.02.
  • Certification : F5CAB5 · Référence consultée le · Objectifs abordés : F5CAB5 F5CAB5.03.
  • Certification : F5CABR · Référence consultée le · Objectifs abordés : F5CABR 2.02, F5CABR 3.02, F5CABR 5.03.
  • Certification : F5CTSLTMR · Référence consultée le · Objectifs abordés : F5CTSLTMR 2.01, F5CTSLTMR 2.02, F5CTSLTMR 2.03, F5CTSLTMR 2.04, F5CTSLTMR 2.05, F5CTSLTMR 2.06, F5CTSLTMR 2.07, F5CTSLTMR 2.08, F5CTSLTMR 2.09, F5CTSLTMR 2.10, F5CTSLTMR 2.11, F5CTSLTMR 2.12, F5CTSLTMR 2.13, F5CTSLTMR 2.14.

Ce guide concerne BIG-IP sur TMOS. Vérifiez les noms et les options dans la documentation de votre version.

Comprendre en imageChoix d’un pool member : état, limites et méthode
Choix d’un pool member : état, limites et méthode Exemple d’une nouvelle connexion sans persistance ni iRule modifiant la sélection. Le VS utilise /Common/web_pool. Les membres éligibles dépendent des monitors, de l’état administratif, des limites et des priorités configurées. La méthode s’applique aux candidats restants : Round Robin fait tourner la sélection, Least Connections compare ses compteurs, Ratio utilise des poids. Si aucun membre n’est disponible, le résultat dépend du VS et de ses actions de secours ; il n’y a pas de HTTP 503 universel. Oui Non VS Standard VIP 198.51.100.10:443Pool : /Common/web_pool Établir les candidats Monitor + état administratifLimites / groupes de priorité Appliquer la méthode A : 203.0.113.21:8443B : 203.0.113.22:8443 Membre retenu ? candidat admissible Connexion au membre Traduction de destinationProfils serveur + route desortie Pas de candidat Observer l’action du VSRègles / secours selonconfiguration Objets et hypothèses Nouvelle connexion sanspersistance.A et B : exemples documentaires.Méthode configurée sur le pool.RR : rotation entre candidats.Least Connections : compteurs.Ratio : poids configurés. À vérifier sur les deux chemins Un membre up peut rester inadmissible à cause d’une limite ou de son état administratif. Une décision depersistance valide ou une règle de routage peut changer ce scénario. Les méthodes ne prouvent pas lasanté applicative.

Exemple d’une nouvelle connexion sans persistance ni iRule modifiant la sélection. Le VS utilise /Common/web_pool. Les membres éligibles dépendent des monitors, de l’état administratif, des limites et des priorités configurées. La méthode s’applique aux candidats restants : Round Robin fait tourner la sélection, Least Connections compare ses compteurs, Ratio utilise des poids. Si aucun membre n’est disponible, le résultat dépend du VS et de ses actions de secours ; il n’y a pas de HTTP 503 universel.

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Ce qui est réellement réparti

Un pool rassemble des destinations. Un member correspond à une adresse et un port ; un node représente l’adresse du serveur. Avant de choisir une méthode, vérifiez quels membres sont disponibles selon leurs moniteurs et leur état administratif.

Le load balancing ne déplace pas continuellement une connexion établie vers le serveur le moins chargé. Il intervient lors d’une sélection de destination. Une connexion HTTP persistante peut transporter plusieurs requêtes vers le même membre. Avec un profil HTTP et OneConnect, une nouvelle sélection peut intervenir entre les requêtes ; la persistance peut encore imposer une destination.

Sources F5 : About Pools ; Other Profiles, OneConnect.

Comparer les méthodes

Comprendre en imageRound Robin : suivre quatre nouvelles connexions
Round Robin : suivre quatre nouvelles connexions Exemple illustratif : A, B et C sont disponibles, sans persistance ni autre contrainte de sélection. En prenant A comme point de départ, les nouvelles connexions C1, C2, C3 et C4 vont respectivement vers A, B, C puis A. Cette rotation ne garantit pas une charge CPU, un volume de données ou un nombre de requêtes HTTP identiques. C1 / C4 C2 C3 Round Robin C1 → C2 → C3 → C4 Membre A Connexions C1 et C4 Membre B Connexion C2 Membre C Connexion C3 Périmètre du mécanisme Exemple illustratif : A, B et C sont disponibles, sans persistance ni autre contrainte de sélection. En prenant A comme pointde départ, les nouvelles connexions C1, C2, C3 et C4 vont respectivement vers A, B, C puis A. Cette rotation ne garantit pasune charge CPU, un volume de données ou un nombre de requêtes HTTP identiques.

Exemple illustratif : A, B et C sont disponibles, sans persistance ni autre contrainte de sélection. En prenant A comme point de départ, les nouvelles connexions C1, C2, C3 et C4 vont respectivement vers A, B, C puis A. Cette rotation ne garantit pas une charge CPU, un volume de données ou un nombre de requêtes HTTP identiques.

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Comprendre en imageTrois méthodes, trois critères de sélection
Trois façons de sélectionner un membre d’un pool F5 LTM Exemples originaux sans persistance, avec tous les membres disponibles. Round Robin tourne entre A, B et C. Ratio 3:1 privilégie A selon son poids. Least Connections member choisit B avec deux connexions actives contre dix pour A et sept pour C. Les compteurs sont fictifs et pédagogiques. SAMHAN / COMPRENDRE F5 LTMComment le pool choisit-il son prochain membre ? 01ROUND ROBINTour à tourNouvelles connexionsBIG-IP · pool LTMC1, C4C2C3A → B → C → AExemple avec quatre sélections02RATIO 3:1Selon des poids fixesNouvelles connexionsBIG-IP · pool LTMPoids 3Poids 1A ≈ 75 % · B ≈ 25 %des nouvelles sélections03LEAST CONNECTIONSLe moins de connexions activesNouvelles connexionsBIG-IP · pool LTMChoix : B10 actives2 actives7 activesB a le compteur le plus faibleVariante member · compteurs du pool Cadre des exemples Tous les membres sont disponibles. Pas de persistance ni de contrainte de priorité. Sélectionner autant de connexions ne signifie pas répartir autant de travail, d’octets ou de requêtes HTTP. Illustration originale · Thomas SAUTIER · Samhan

Comparatif illustré de Round Robin, Ratio 3:1 et Least Connections member. Les exemples supposent des membres disponibles, sans persistance ni contrainte de priorité ; les compteurs illustratifs ne mesurent ni la charge CPU ni le volume de données.

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Les méthodes disponibles dans BIG-IP LTM ; leur pertinence dépend du trafic et des profils.
MéthodePrincipePoint à comprendre
Round RobinRotation entre les membres éligibles.Point de départ simple pour des serveurs comparables ; aucune mesure de leur CPU.
RatioRépartition suivant des poids fixes.Exprime une préférence de répartition, sans adapter automatiquement les poids à la charge.
Least ConnectionsPrivilégie le compteur de connexions actives le plus faible.Une connexion longue ou coûteuse n’a pas le même travail réel qu’une connexion courte.
Ratio Least ConnectionsCombine connexions actives et poids.Utile si les capacités diffèrent et que le nombre de connexions reste un indicateur pertinent.
Weighted Least ConnectionsCompare les connexions à la limite configurée.Une limite non nulle doit être définie pour chaque member ou node concerné.
FastestUtilise les réponses applicatives en attente comme indicateur.Nécessite les profils appropriés, notamment TCP et un profil de couche 7 ; ce n’est pas un benchmark de latence HTTP.
Observed / PredictiveClasse les destinations d’après les connexions et, pour Predictive, leur évolution.Plus complexes à interpréter ; F5 déconseille leur usage sur de grands pools.
Dynamic RatioAdapte les poids à des métriques de performance collectées.Exige une collecte compatible, par exemple SNMP ou WMI. Un simple moniteur HTTP ne suffit pas.
Least SessionsPrivilégie le moins d’entrées dans la table de persistance.Une « session » désigne ici cette entrée ; la méthode ne fonctionne pas avec la persistance cookie.

Sources F5 : ltm pool, méthodes et contraintes ; Dynamic Ratio Load Balancing.

Member ou node ?

La variante member utilise les compteurs du membre dans le pool. La variante node considère les connexions au serveur à travers ses services et pools. Elle peut donc changer le résultat même si vous ne consultez qu’une application.

Exemple : A possède 10 connexions sur le service étudié et 100 sur un autre ; B en possède respectivement 20 et 5. Least Connections Member favorise A dans le pool étudié. Least Connections Node favorise B, car les totaux sont 110 et 25. Choisissez le périmètre qui représente réellement la capacité partagée.

Source F5 : ltm pool, variantes member et node.

Poids et capacité : deux exemples

Avec Ratio 3:1, on cherche environ 75 % des nouvelles sélections vers A et 25 % vers B lorsque les deux sont éligibles, sans autre mécanisme imposant la destination. Cela ne garantit ni ce partage des octets, ni celui des requêtes HTTP, ni celui du temps CPU.

Avec Weighted Least Connections, imaginons A à 30 connexions pour une limite de 100, et B à 80 pour une limite de 400. A utilise 30 % de sa limite, B 20 %. La variante pondérée favorise B ; Least Connections ordinaire favorise A. Les limites sont une capacité déclarée, pas une mesure automatique des ressources du serveur.

Persistance et groupes de priorité

La persistance répond à une autre question : faut-il retrouver la destination d’une session précédente ? Un cookie ou une adresse source peut expliquer une répartition apparemment inégale. Examinez ce mécanisme avant d’accuser l’algorithme.

La Priority Group Activation détermine quels groupes participent. Exemple : deux membres de priorité 10 et deux de priorité 5, avec un minimum de deux membres disponibles. Si un membre de priorité 10 tombe, le groupe de priorité 5 devient éligible ; le membre sain de priorité 10 reste participant. Les connexions existantes ne sont pas redistribuées par ce seul réglage.

Lors du retour d’un membre, le slow ramp peut éviter de l’envoyer immédiatement au niveau des autres destinations. Moniteurs, limites, persistance et montée progressive méritent autant d’attention que le choix Round Robin ou Least Connections.

Source F5 : About Pools, persistance, groupes de priorité et slow ramp.

Lire une configuration

Afficher le pool sans modifier sa configurationShell · commandes TMSH
tmsh list ltm pool /Common/pool_application all-properties
tmsh show ltm pool /Common/pool_application

Remplacez le nom par celui de votre pool. Relevez la méthode, les moniteurs, les poids, les limites, les priorités et les états. Consultez aussi les profils et la persistance du Virtual Server. Comparez ensuite connexions, débit et comportement applicatif : une répartition égale des connexions ne prouve pas une charge égale.

Références F5 consultées le . La référence TMSH affiche v17.0.0 ; vérifiez les options de votre version.

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