A mudança de jogo: Porque é que os controladores de entrega de aplicações são o molho secreto para sítios Web de elevado tráfego

A mudança de jogo: Porque é que os controladores de entrega de aplicações são o molho secreto para sítios Web de elevado tráfego

No panorama digital actual, o sucesso do seu negócio online depende da sua capacidade de proporcionar uma experiência de utilizador perfeita, rápida e segura. À medida que o tráfego do seu site aumenta, também aumenta a demanda por recursos e a complexidade de gerenciá-los. Os ADCs ( Application Delivery Controllers, controladores de entrega de aplicativos ) surgiram como uma ferramenta essencial para sites de alto tráfego que desejam eficiência, escalabilidade e segurança.

O que são Controladores de Entrega de Aplicações (ADCs)?

Antes de nos debruçarmos sobre as vantagens dos ADC, vamos primeiro compreender o que são e como funcionam. Os ADC são dispositivos de rede avançados que gerem e optimizam a entrega de aplicações baseadas na Web aos utilizadores finais. Fornecem muitos serviços, como balanceamento de carga, descarregamento de SSL, gestão de tráfego e funcionalidades de segurança, para garantir a entrega ininterrupta de aplicações aos utilizadores.

A ascensão dos sítios Web de elevado tráfego

Com o crescimento exponencial da Internet, as empresas aperceberam-se do poder de uma presença sólida em linha. Os sítios Web de elevado tráfego estão a tornar-se a norma, pelo que a necessidade de soluções que possam lidar com este nível de tráfego nunca foi tão crítica. Este aumento da procura levou à evolução dos ADC como a solução de eleição para a gestão e optimização de sítios Web com elevado tráfego.

ADCs e tratamento SSL

O balanceamento de carga é uma caraterística crítica dos ADCs que distribuem uniformemente o tráfego de rede por vários servidores para garantir que nenhum servidor fique sobrecarregado. Isto permite melhorar o desempenho das aplicações, reduzir a latência e aumentar a disponibilidade, todos essenciais para sítios Web com elevado tráfego. Os ADC utilizam vários algoritmos e técnicas para encaminhar de forma inteligente os pedidos dos utilizadores para o servidor mais adequado, tendo em conta a carga do servidor, a proximidade e os tempos de resposta.

Passagem SSL

O SSL Passthrough é uma técnica vital utilizada nos Controladores de Entrega de Aplicações (ADCs) para gerir o tráfego de rede seguro. Permite que as ligações Secure Sockets Layer (SSL) ou Transport Layer Security (TLS) de cliente para servidor sejam transmitidas diretamente através do ADC para o servidor sem serem desencriptadas e reencriptadas. Este processo assegura que o ADC não suporta a carga de processamento de desencriptar e voltar a desencriptar o tráfego SSL/TLS, melhorando assim o desempenho e reduzindo a latência. Além disso, garante que o tráfego permanece encriptado de ponta a ponta, reforçando a segurança e a privacidade dos dados sensíveis. No entanto, como o tráfego permanece encriptado, o ADC não pode inspecionar ou manipular os dados na camada de aplicação, limitando algumas das funções mais avançadas da camada 7, como a modelação do tráfego, a comutação de conteúdos e a prevenção de intrusões. Assim, embora o SSL passthrough ofereça vantagens em termos de desempenho e segurança, a sua utilização é um compromisso que deve ser cuidadosamente analisado com base nas necessidades específicas da aplicação e nos requisitos de segurança.

Descarregamento de SSL

O descarregamento de Secure Sockets Layer (SSL) destina-se a otimizar o desempenho dos servidores Web. Este processo envolve a transferência da tarefa intensiva da CPU de encriptar e desencriptar o tráfego SSL dos servidores Web para o ADC. Uma vez que a encriptação SSL/TLS se tornou uma prática corrente para garantir a segurança das comunicações através da Internet, a carga computacional nos servidores aumentou significativamente. O descarregamento de SSL alivia esta carga dos servidores, permitindo-lhes dedicar mais recursos à sua função principal de servir o conteúdo da aplicação, melhorando assim o desempenho geral e a experiência do utilizador.

O descarregamento de SSL também oferece benefícios para além da melhoria do desempenho. A centralização da função SSL no ADC simplifica a gestão de certificados, uma vez que todos os certificados podem ser geridos num único local e não em cada servidor. Além disso, uma vez que os ADCs são concebidos para lidar com a encriptação e desencriptação SSL, realizam frequentemente estas tarefas de forma mais eficiente do que os servidores de uso geral. Além disso, os ADC estão equipados para processamento SSL, aumentando a sua eficiência. Esta capacidade de descarregar, centralizar e acelerar o processamento SSL é uma vantagem significativa da utilização de ADCs em ambientes modernos de aplicações Web. Garante que a comunicação segura não é feita à custa do desempenho da aplicação ou da eficiência do servidor.

Reencriptação SSL

A encriptação Secure Sockets Layer (SSL) é um protocolo amplamente utilizado para proteger a transmissão de dados através da Internet. No panorama digital actual, a encriptação SSL é crucial para proteger informações sensíveis e garantir a privacidade e a segurança das transacções em linha. Relativamente ao balanceamento de carga, a recriptação SSL é essencial para manter a comunicação segura entre clientes e servidores.

Compreender a reencriptação SSL

A reencriptação SSL desencripta e volta a encriptar o tráfego SSL à medida que este passa por um equilibrador de carga. Este processo permite que o balanceador de carga inspeccione e modifique o tráfego, facilitando várias funções, como a gestão do tráfego, o encaminhamento baseado em conteúdos e as funcionalidades de segurança. A reencriptação SSL é particularmente útil quando se implementa um ambiente seguro em que as comunicações entre o cliente e o balanceador de carga e entre o balanceador de carga e o servidor têm de ser encriptadas.

O processo de reencriptação SSL

Durante a reencriptação SSL, o balanceador de carga desencripta o tráfego encriptado de entrada do cliente. Isto permite que o balanceador de carga aceda aos dados não encriptados e tome decisões inteligentes com base no conteúdo. O balanceador de carga encaminha então o tráfego para o servidor adequado. No entanto, antes de o fazer, volta a encriptar os dados para garantir que a comunicação entre o equilibrador de carga e o servidor permanece segura.

Vantagens da reencriptação SSL

1. Segurança aprimorada: Ao criptografar novamente o tráfego SSL, os balanceadores de carga mantêm um canal de comunicação seguro entre clientes e servidores, reduzindo o risco de violações de dados e ataques man-in-the-middle.
2. Visibilidade melhorada: A reencriptação SSL permite ao balanceador de carga aceder a dados não encriptados, permitindo-lhe tomar decisões informadas com base no conteúdo do tráfego. Esta visibilidade é essencial para a distribuição eficiente da carga, o encaminhamento baseado em conteúdos e a implementação de políticas de segurança.
3. Requisitos de conformidade: A reencriptação SSL ajuda as organizações a cumprir os requisitos de conformidade regulamentares e específicos do sector, que muitas vezes exigem que os dados sejam encriptados em trânsito e em repouso.
4. Gerenciamento centralizado: Os balanceadores de carga com recursos de recriptografia SSL permitem que as organizações gerenciem certificados SSL de forma centralizada, simplificando o gerenciamento de certificados e reduzindo o risco de configurações incorretas ou certificados expirados.

Persistência

No contexto dos controladores de entrega de aplicações (ADC), a persistência é um mecanismo fundamental de gestão do tráfego que garante que todos os pedidos de um cliente são direccionados para o mesmo servidor backend durante uma sessão. Esta caraterística é fundamental para manter a consistência dos dados da sessão, especialmente em ambientes em que as interacções dos utilizadores envolvem vários pedidos e respostas, como o comércio eletrónico ou as aplicações Web.

São utilizados vários métodos de persistência nos ADC, cada um com as suas próprias vantagens e casos de utilização aplicáveis:

1. Persistência do IP de origem: Este método direcciona o tráfego com base no endereço IP de origem do cliente. É simples e eficaz, mas pode não funcionar da melhor forma nos casos em que vários utilizadores partilham o mesmo IP, por exemplo, atrás de um dispositivo NAT. É ideal para ambientes em que cada IP corresponde a um único utilizador ou cliente.
2. Persistência de cookies HTTP: É utilizado um cookie para identificar o cliente e o ADC direcciona o tráfego com base neste identificador. Este método é altamente fiável, uma vez que é independente do endereço IP e permite uma persistência precisa da sessão, mesmo que o IP de um utilizador mude durante uma sessão. É ideal para aplicações Web que suportam e utilizam cookies HTTP.
3. Persistência de ID de sessão SSL: Este método utiliza o ID de sessão SSL ou TLS para manter a persistência. É ideal para tráfego HTTPS encriptado em que a aplicação ou o ADC não podem injetar um cookie. Este método é particularmente útil em aplicações seguras em que a encriptação é obrigatória.
4. Persistência de parâmetros de URL: Neste método, o ADC extrai um parâmetro específico do URL para identificar a sessão. Este método é específico da aplicação e requer que a aplicação inclua um identificador único no URL. É útil em situações em que os cookies não são suportados ou estão desactivados.
5. Persistência de ID de servidor personalizado: Este método avançado permite que o ADC insira um ID de servidor personalizado no cabeçalho ou cookie HTTP, mapeando diretamente o cliente e o servidor. Este método oferece o mais elevado nível de controlo e é ideal para ambientes de aplicação complexos.

Estes métodos de persistência oferecem vantagens variáveis, dependendo das especificidades do ambiente da aplicação. A escolha do método correto pode aumentar significativamente a consistência e o desempenho da entrega de aplicações, melhorando a experiência geral do utilizador.

Monitores de servidores reais Layer 7

Um aspecto crítico da funcionalidade ADC é a utilização de monitores de servidor reais, especificamente monitores da Camada 7.

Monitorização da camada 7: Um mergulho profundo na integridade do aplicativo

Os monitores de servidores reais são componentes vitais dos ADCs, responsáveis por verificar a saúde e a disponibilidade dos servidores de back-end. Funcionam em diferentes camadas do modelo OSI, sendo que os monitores da camada 7 se centram na camada de aplicação. Os monitores de servidor reais de camada 7 destacam-se das opções de monitorização de camada inferior, fornecendo análises aprofundadas e informações sobre o desempenho das aplicações.

Em vez de se limitarem a verificar a disponibilidade do servidor ou os tempos de resposta, os monitores da camada 7 examinam o conteúdo e as respostas da aplicação. Podem analisar o tráfego HTTP/HTTPS, analisar cargas úteis XML e JSON e executar scripts personalizados para interagir com a aplicação. Esta compreensão profunda do comportamento da aplicação permite que os monitores da camada 7 detectem problemas que podem ser invisíveis para as abordagens de monitorização das camadas inferiores.

Importância dos monitores de servidores reais de camada 7

Verificações granulares do estado das aplicações

Os monitores de servidor reais da camada 7 permitem verificações granulares do estado da própria aplicação. Podem executar pedidos ou transacções específicas para verificar se a aplicação funciona correctamente. Este nível de detalhe ajuda os administradores a identificar e resolver problemas rapidamente, minimizando o tempo de inactividade e mantendo uma elevada qualidade de serviço para os utilizadores finais.

Decisões de balanceamento de carga melhoradas

Ao fornecer uma compreensão completa do desempenho das aplicações, os monitores de servidores reais da Camada 7 permitem decisões de balanceamento de carga mais informadas. Os ADCs podem distribuir o tráfego com base em critérios específicos da aplicação, assegurando um desempenho e uma utilização de recursos óptimos. Esta gestão inteligente do tráfego pode ser especialmente benéfica em ambientes de aplicações complexas e com várias camadas.

Melhoria da segurança e da conformidade

Os monitores de servidor real da camada 7 podem ser configurados para examinar o tráfego de aplicações em busca de sinais de actividade maliciosa, como ataques de injecção de SQL ou XSS (cross-site scripting). Além disso, podem ajudar a impor a conformidade com as normas e regulamentos do sector, tais como HIPAA, GDPR e PCI DSS, analisando e validando as respostas das aplicações.

Detecção proactiva de problemas

Ao monitorizar continuamente o desempenho das aplicações, os monitores de servidores reais da Layer 7 podem detectar problemas antes que estes se transformem em problemas significativos. A detecção precoce permite que os administradores resolvam potenciais problemas de forma proactiva, reduzindo o risco de interrupções e assegurando uma experiência de utilizador consistente.

Personalização e flexibilidade

Os monitores de servidores reais Layer 7 oferecem opções de personalização extensivas, permitindo que os administradores adaptem as estratégias de monitorização às necessidades específicas das suas aplicações. Podem ser utilizados scripts personalizados e testes específicos de aplicações para criar soluções de monitorização altamente direccionadas e eficazes.

A maior visibilidade e compreensão do desempenho das aplicações oferecidas pelos monitores de servidor reais da Camada 7 contribuem para uma infra-estrutura de aplicações mais resiliente e fiável, resultando, em última análise, numa melhor experiência para o utilizador final.

Gestão do tráfego da camada 7

A gestão de tráfego da camada 7 representa uma abordagem inteligente ao tráfego de aplicações e vai além das capacidades básicas de equilíbrio de carga e distribuição de tráfego encontradas nas camadas inferiores do modelo OSI. Ao funcionar na camada de aplicação, a gestão de tráfego da camada 7 pode tomar decisões inteligentes com base no conteúdo e no contexto dos pedidos e respostas das aplicações. Esta compreensão avançada do tráfego de aplicações permite que os ADC optimizem a distribuição do tráfego, assegurando uma utilização eficiente dos recursos e uma experiência de utilizador sem falhas.

Importância da gestão do tráfego da camada 7

Encaminhamento baseado em conteúdo

A gestão de tráfego da camada 7 permite o encaminhamento baseado no conteúdo, permitindo que os ADCs encaminhem o tráfego com base nas especificidades do pedido da aplicação. Por exemplo, um ADC pode examinar o URL pedido ou as informações do cabeçalho HTTP para determinar o servidor backend mais adequado para tratar o pedido. Este nível de granularidade permite aos administradores optimizar a distribuição do tráfego com base em critérios específicos da aplicação, como a localização do utilizador, o tipo de dispositivo do cliente ou a natureza do pedido.

Persistência da sessão

A persistência da sessão, ou “sticky sessions”, é uma característica crítica em muitos ambientes de aplicações, garantindo que os pedidos de um utilizador são consistentemente direccionados para o mesmo servidor backend durante uma sessão. A gestão de tráfego da camada 7 suporta a persistência da sessão, examinando dados ao nível da aplicação, como cookies ou IDs de sessão, para determinar o servidor backend correcto para cada pedido. Esta capacidade assegura uma experiência de utilizador consistente e ajuda a manter a integridade das sessões de utilizador.

Optimização do desempenho da aplicação

Ao gerir de forma inteligente o tráfego de aplicações, a gestão do tráfego da camada 7 pode optimizar o desempenho em toda a infra-estrutura de aplicações. Os ADCs podem tomar decisões em tempo real com base em factores como a carga do servidor, o tempo de resposta e a integridade da aplicação, garantindo que o tráfego é direccionado para o servidor backend mais adequado. Esta abordagem dinâmica à gestão do tráfego ajuda a manter um desempenho óptimo, mesmo durante períodos de elevada procura ou falhas inesperadas do servidor.

Segurança reforçada

A gestão do tráfego da camada 7 pode contribuir para um ambiente de aplicações mais seguro, detectando e atenuando potenciais ameaças à segurança. Por exemplo, os ADCs podem inspeccionar o tráfego de aplicações para detectar sinais de actividade maliciosa, como ataques DDoS (Distributed Denial of Service) ou tentativas de exploração de vulnerabilidades das aplicações. Ao actuar como uma firewall com reconhecimento de aplicações, a gestão de tráfego da Camada 7 ajuda a proteger dados sensíveis e a manter a segurança geral da infra-estrutura de aplicações.

Suporte para arquitecturas de aplicações modernas

À medida que os ambientes de aplicações se tornam mais complexos, com a crescente adopção de microsserviços e arquitecturas nativas da nuvem, a gestão do tráfego da camada 7 torna-se ainda mais crítica. As capacidades avançadas de encaminhamento e optimização de tráfego da gestão de tráfego da Camada 7 permitem que os ADCs suportem estes ambientes complexos, garantindo uma entrega de aplicações eficiente e sem falhas.

À medida que as organizações continuam a depender de serviços e aplicações Web, a importância da gestão do tráfego da Camada 7 nos ADCs continuará a crescer.

Segurança e protecção

Para além da optimização do desempenho, os ADC fornecem uma camada de segurança para sítios Web com elevado tráfego. Podem detectar e atenuar ameaças como ataques de negação de serviço distribuído (DDoS), injecção de SQL e ataques de scripting entre sítios (XSS). Ao identificar e impedir proactivamente as ameaças à segurança, os ADCs ajudam a proteger a aplicação e os seus utilizadores. Isto é conseguido através de funcionalidades como uma Firewall de Aplicação Web (WAF), sistemas de detecção e prevenção de intrusões (IDPS) e gestão de bots.

Escalabilidade

Os sítios Web com elevado tráfego precisam de ter a capacidade de escalar a sua infra-estrutura de forma rápida e eficiente à medida que os níveis de tráfego flutuam. Os ADCs permitem um escalonamento horizontal e vertical contínuo, gerindo eficazmente a adição ou remoção de servidores da infra-estrutura de fornecimento de aplicações. Esta flexibilidade permite às empresas adaptarem-se rapidamente às alterações da procura sem comprometer o desempenho ou a experiência do utilizador.

Histórias de sucesso de ADC no mundo real

Os ADCs provaram ser ferramentas inestimáveis para muitos sítios Web de elevado perfil e tráfego.

Em seguida, vamos explorar algumas histórias reais de sucesso de ADC, mostrando como estas organizações aproveitaram o poder dos ADC para gerir eficazmente os seus sítios Web de elevado tráfego.

Amazon

Sendo um dos maiores retalhistas em linha a nível mundial, a Amazon lida diariamente com milhões de transacções e interacções com clientes. Para garantir um desempenho e uma experiência de utilizador de alto nível, a Amazon depende fortemente dos ADC para gerir e optimizar a sua infra-estrutura Web. Os ADCs ajudam a Amazon a equilibrar eficazmente a enorme quantidade de tráfego, a manter uma elevada disponibilidade e a proteger os dados dos clientes ao longo da experiência de compra.

Netflix

A Netflix é uma potência mundial do entretenimento, com milhões de subscritores a transmitir conteúdos em simultâneo. O fornecimento ininterrupto de conteúdos de vídeo de alta qualidade a utilizadores de todo o mundo requer uma gestão de tráfego robusta, equilíbrio de carga e funcionalidades de segurança. Os ADCs desempenham um papel fundamental para garantir que a Netflix possa fornecer uma experiência de streaming sem paralelo, optimizando o tráfego de rede e mantendo uma elevada disponibilidade na sua vasta infra-estrutura de servidores.

Facebook

Sendo uma das plataformas de redes sociais mais populares do mundo, o Facebook tem de gerir um enorme tráfego e dados de utilizadores. Os ADCs são vitais para gerir este tráfego e garantir que a plataforma se mantém reactiva e segura. Com funcionalidades avançadas de balanceamento de carga e gestão de tráfego, os ADCs ajudam o Facebook a proporcionar uma experiência de utilizador suave e envolvente aos seus milhares de milhões de utilizadores.

É um embrulho!

Na era digital atual, a necessidade de infra-estruturas Web de elevado desempenho, seguras e expansíveis não pode ser exagerada. Tal como explorado nesta publicação do blogue, os Controladores de Entrega de Aplicações são essenciais para sítios Web de elevado tráfego, proporcionando benefícios inestimáveis como o equilíbrio de carga, o descarregamento de SSL, a gestão de tráfego, a segurança e a escalabilidade.

As histórias de sucesso de gigantes da indústria como a Amazon, Netflix e Facebook demonstram o poder dos ADC na gestão eficaz de sítios Web com elevado tráfego. Ao implementar ADCs na sua infra-estrutura Web, as empresas podem manter-se à frente da concorrência e fornecer aos seus clientes uma experiência de utilizador perfeita, rápida e segura.

Por isso, se estiver a gerir um sítio Web de elevado tráfego ou a planear escalar a sua presença online, considere o potencial de mudança de jogo dos Controladores de Entrega de Aplicações. Afinal de contas, podem ser o molho secreto do seu sítio Web para prosperar na arena digital.