Cloud load balancing là gì? Lợi ích và 4 nền tảng hàng đầu

Khi lưu lượng truy cập website tăng đột biến, hệ thống máy chủ dễ rơi vào trạng thái quá tải. Đây là lúc Cloud Load Balancing phát huy vai trò quan trọng trong việc phân phối tài nguyên hiệu quả, duy trì hiệu suất ổn định. Trong bài viết này, Nhân Hòa sẽ giới thiệu về khái niệm cloud load balancing, những lợi ích mà nó mang lại và top 4 nền tảng được đánh giá cao nhất hiện nay.

Tổng quan về cloud load balancing

Ý nghĩa load balancing - Load balancing meaning

Load Balancing (cân bằng tải) là kỹ thuật phân phối hiệu quả lưu lượng truy cập mạng hoặc yêu cầu từ ứng dụng đến nhiều máy chủ (server) trong một cụm server farm. Mục tiêu chính là đảm bảo mỗi máy chủ nhận được lượng công việc phù hợp, tránh tình trạng quá tải và duy trì hiệu suất hoạt động ổn định cho toàn hệ thống.

>>> Xem thêm: 5 thuật toán của Load Balancing bạn cần biết

Cloud load balancing là gì?

Cloud Load Balancing (cân bằng tải đám mây) là dịch vụ tự động phân phối lưu lượng truy cập đến nhiều máy chủ ảo hoặc tài nguyên điện toán đám mây trên các khu vực địa lý khác nhau. Khác với load balancing truyền thống (triển khai trên phần cứng vật lý), giải pháp này hoạt động hoàn toàn trên nền tảng đám mây, tận dụng khả năng mở rộng linh hoạt và quản lý tập trung.

Khác với cân bằng tải truyền thống, cloud load balancing linh hoạt hơn nhờ khả năng mở rộng tự động (auto-scaling), định tuyến thông minh dựa trên vị trí địa lý, mức độ tải hoặc trạng thái máy chủ. Nhờ đó, các ứng dụng, website hay dịch vụ trực tuyến luôn được duy trì hoạt động ổn định, kể cả khi lượng truy cập tăng đột biến.

Cloud Load Balancing hỗ trợ nhiều giao thức khác nhau như HTTP(S), TCP, UDP hoặc SSL, phù hợp với nhiều loại hình dịch vụ – từ web hosting đến ứng dụng doanh nghiệp, API và hệ thống phân tán.

Cloud load balancing hoạt động như thế nào?

Cloud Load Balancing vận hành như một bộ trung gian thông minh để phân phối lưu lượng – không chỉ giữa nhiều máy chủ trong cùng một data center, mà có thể mở rộng đến các vùng hoặc dịch vụ đám mây khác nhau, giúp duy trì hiệu suất và độ ổn định của hệ thống. Quy trình vận hành cơ bản như sau: 

- Nhận yêu cầu từ người dùng: Tiếp nhận tất cả yêu cầu truy cập vào ứng dụng qua một IP hoặc endpoint chung, thay vì gửi trực tiếp đến các máy chủ backend.

- Kiểm tra tình trạng máy chủ (Health Checks): Theo dõi liên tục trạng thái hoạt động của mỗi máy chủ; nếu máy chủ không phản hồi hoặc gặp lỗi, nó sẽ tự động tạm ngưng nhận yêu cầu.

- Phân phối lưu lượng qua thuật toán thông minh: Sử dụng các thuật toán như Round-Robin, Least Connections, IP‑Hash hoặc cân nhắc vị trí địa lý để chọn máy chủ phù hợp nhất cho mỗi request.

- Chuyển tiếp yêu cầu và phản hồi người dùng: Sau khi chọn được backend phù hợp, yêu cầu được gửi tới máy chủ đó và kết quả sau khi xử lý sẽ được trả qua bộ cân bằng tải về người dùng.

- Mở rộng tài nguyên tự động (Auto‑Scaling): Khi lưu lượng tăng đột biến, hệ thống có thể tự động thêm máy chủ mới; khi lưu lượng giảm, nó tự động thu hẹp để tối ưu chi phí.

- Giải mã SSL (SSL Termination) và tăng cường bảo mật: Bộ cân bằng tải có thể xử lý giải mã HTTPS, giảm tải cho backend và đồng thời phân tán lưu lượng để ngăn chặn các cuộc tấn công như DDoS.

- Cân bằng tải đa khu vực hoặc đa đám mây: Lưu lượng có thể được định tuyến đến các máy chủ tại nhiều vùng địa lý hoặc nhiều nhà cung cấp cloud khác nhau, nhằm cải thiện hiệu suất và độ bền của hệ thống.

>>> Xem thêm: Các lợi ích hàng đầu từ Cloud Computing đối với hệ thống CNTT của doanh nghiệp.

Các tính năng nổi bật của cân bằng tải đám mây

Cloud Load Balancing sở hữu loạt tính năng vượt trội, mang đến khả năng xử lý lưu lượng thông minh, linh hoạt và bảo mật cao cho hệ thống. Cụ thể:

Địa chỉ IP anycast đơn

Với cân bằng tải đám mây, một phương pháp anycast trong đó một địa chỉ IP đơn có thể được chia sẻ trên nhiều máy chủ được sử dụng. Địa chỉ IP anycast đơn đóng vai trò là giao diện cho các phiên bản backend nằm ở nhiều vị trí toàn cầu khác nhau. Địa chỉ này tạo điều kiện phục hồi sau thảm họa thông qua chuyển đổi dự phòng đa vùng tự động và cân bằng tải liên vùng, chuyển hướng lưu lượng đến backend thay thế nếu backend chính gặp sự cố.

Phân bổ lực lượng lao động

Để tránh bất kỳ tài nguyên nào bị quá tải, bộ cân bằng tải đám mây chia đều lưu lượng truy cập đến giữa nhiều máy chủ hoặc tài nguyên. Cơ chế này đảm bảo tối ưu hóa hiệu suất và ngăn ngừa tình trạng nghẽn cổ chai tại các điểm đơn lẻ.

Tự động mở rộng liền mạch

Với cân bằng tải đám mây, tự động mở rộng được đảm bảo, giúp xử lý các đợt tăng đột biến lưu lượng truy cập mà không cần can thiệp thủ công. Bằng cách định tuyến lại lưu lượng đến các khu vực khác nhau, hệ thống xử lý hiệu quả các đột biến lưu lượng bất ngờ. Tính năng này cũng loại bỏ yêu cầu làm nóng trước (pre-warming), cho phép mở rộng ngay lập tức từ trạng thái không lưu lượng đến lưu lượng đầy đủ.

Quản lý chứng chỉ

Nhiều dịch vụ cân bằng tải đám mây cung cấp chức năng quản lý chứng chỉ tích hợp, giúp đơn giản hóa quy trình quản lý chứng chỉ SSL/TLS cho các kết nối an toàn. Tính năng này tự động gia hạn, triển khai và xoay vòng chứng chỉ, giảm gánh nặng quản trị.

Giám sát và phân tích

Cân bằng tải dựa trên đám mây cung cấp công cụ giám sát và phân tích thời gian thực để theo dõi hiệu suất máy chủ và phân phối lưu lượng. Dữ liệu chi tiết về độ trễ, lỗi và lưu lượng cho phép tối ưu hóa cấu hình động và phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn.

Hỗ trợ các tính năng nâng cao

Cân bằng tải đám mây hỗ trợ nhiều tính năng nâng cao như:

- Cân bằng tải IPv6 và WebSockets

- Điều hướng lưu lượng dựa trên IP nguồn hoặc tiêu đề HTTP tùy chỉnh

- Cân bằng tải có trọng số (ưu tiên máy chủ hiệu năng cao)

- Chuyển tiếp giao thức cho địa chỉ IP ảo riêng

Tích hợp với CDN

Tích hợp sẵn với CDN đám mây (như Google Cloud CDN hoặc AWS CloudFront) để phân phối nội dung được lưu trong bộ nhớ đệm. Tính năng này tăng tốc độ truy cập toàn cầu, giảm tải cho máy chủ gốc và hỗ trợ cả cân bằng tải ứng dụng truyền thống lẫn toàn cầu.

Lợi ích của load balancing trong cloud computing

Không chỉ đơn thuần là công cụ phân phối lưu lượng, Cloud Load Balancing còn mang đến hàng loạt lợi ích thiết thực cho hệ thống và doanh nghiệp hiện đại.

- Cải thiện hiệu suất hệ thống: Cloud Load Balancing giúp phân phối lưu lượng truy cập đồng đều đến nhiều máy chủ khác nhau, tránh tình trạng một máy chủ bị quá tải trở thành "nút thắt cổ chai". Điều này giúp tối ưu hóa tài nguyên, cải thiện tốc độ phản hồi và nâng cao hiệu suất tổng thể của hệ thống.

- Khả năng mở rộng linh hoạt: Khi nhu cầu sử dụng tăng cao, hệ thống có thể dễ dàng mở rộng bằng cách bổ sung máy chủ mới vào nhóm. Bộ cân bằng tải đám mây sẽ phân phối công việc hiệu quả mà không cần cấu hình thủ công, giúp các tổ chức dễ dàng đáp ứng lưu lượng tăng đột biến mà vẫn giữ được tính ổn định.

- Đảm bảo tính sẵn sàng cao: Cloud Load Balancer đảm bảo rằng nếu một máy chủ gặp sự cố, lưu lượng sẽ được tự động chuyển sang các máy chủ đang hoạt động khác. Cơ chế này giúp duy trì dịch vụ liên tục, giảm thiểu thời gian chết và là yếu tố quan trọng trong các chiến lược phục hồi sau thảm họa.

- Tăng cường độ tin cậy: Nhờ được triển khai trên nhiều trung tâm dữ liệu toàn cầu, cân bằng tải đám mây giúp hệ thống duy trì hoạt động ngay cả khi một khu vực gặp sự cố. Ví dụ, nếu một khu vực bị gián đoạn do thiên tai, Cloud Load Balancer có thể chuyển hướng lưu lượng sang trung tâm khác, đảm bảo không gián đoạn dịch vụ.

- Tự động hóa và phân tích thông minh: Cân bằng tải đám mây hỗ trợ doanh nghiệp trong việc tự động hóa giám sát và dự đoán điểm nghẽn nhờ tích hợp công nghệ phân tích theo thời gian thực. Điều này giúp tối ưu vận hành, phát hiện sớm các sự cố tiềm ẩn và tăng tốc độ phản ứng kỹ thuật.

- Kiểm tra tình trạng máy chủ: Cloud Load Balancer thường xuyên thực hiện kiểm tra sức khỏe của các máy chủ backend (DNS, HTTP, TCP...). Khi phát hiện máy chủ không phản hồi, hệ thống sẽ tự động loại bỏ máy chủ đó khỏi danh sách phân phối để tránh ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng.

- Tiết kiệm chi phí đầu tư hạ tầng: So với việc phải đầu tư máy chủ vật lý và bộ cân bằng tải truyền thống, Cloud Load Balancing sử dụng hạ tầng cloud nên giảm đáng kể chi phí phần cứng, bảo trì và vận hành. Các doanh nghiệp có thể tận dụng mô hình trả phí theo nhu cầu (pay-as-you-go), giúp tối ưu ngân sách CNTT.

- Bảo mật nâng cao: Cloud Load Balancer giúp phân tán lưu lượng, giảm thiểu rủi ro từ các cuộc tấn công DDoS. Ngoài ra, bộ cân bằng tải có thể xử lý SSL termination (giải mã SSL), giúp giảm tải cho các máy chủ backend và bảo vệ luồng dữ liệu đầu vào – đặc biệt khi được triển khai trong cùng trung tâm dữ liệu với máy chủ đích.

Top 4 dịch vụ cloud load balancing nổi bật

Trên thị trường hiện nay, có nhiều nền tảng cung cấp dịch vụ cân bằng tải đám mây với tính năng và hiệu suất khác nhau. Sau đây, Nhân Hòa sẽ giới thiệu đến bạn 4 dịch vụ cloud load balancing được đánh giá cao và được sử dụng rộng rãi nhất.

AWS Elastic Load Balancing

AWS ELB là dịch vụ cân bằng tải được quản lý hoàn toàn, tự động phân phối lưu lượng truy cập đến các mục tiêu như EC2, container, IP hoặc Lambda trên nhiều Availability Zones. 

ELB bao gồm ba loại chính: Application Load Balancer (ALB) tầng 7 hỗ trợ HTTP/S, WebSocket và session-based routing; Network Load Balancer (NLB) tầng 4 tối ưu cho TCP/UDP với độ trễ cực thấp; và Gateway Load Balancer (GWLB) tích hợp các appliance mạng thông qua giao thức GENEVE. ELB giúp tự động mở rộng (auto-scale), hỗ trợ health check, sticky session, và tích hợp sâu với hệ sinh thái AWS, đảm bảo ứng dụng luôn đạt hiệu suất cao và ổn định.

Google Cloud Platform (GCP) - Google cloud load balancer 

Google Cloud Load Balancing là dịch vụ phân phối lưu lượng đám mây toàn diện hoạt động ở cả tầng 4 và tầng 7, phù hợp cho cả trạng thái toàn cầu hoặc theo vùng. Dịch vụ này sử dụng một địa chỉ IP bất biến (anycast) để chuyển hướng lưu lượng đến điểm truy cập gần nhất, tự động failover đa vùng và không cần pre‑warming nhờ khả năng autoscaling nhanh chóng.

>>> Khám phá ngay: Các lợi thế ĐẮT GIÁ khi sử dụng Google Cloud  

Microsoft Azure

Microsoft Azure cung cấp bốn dịch vụ cân bằng tải đa dạng để đáp ứng nhu cầu phức tạp. Azure Traffic Manager là dịch vụ dựa trên DNS ở tầng 7, hỗ trợ cân bằng tải toàn cầu theo các chiến lược performance, geographic hoặc failover. Azure Load Balancer hoạt động tầng 4 cho TCP/UDP, phục vụ cả traffic nội bộ và ngoài Internet trong khu vực. 

Azure Application Gateway là cân bằng tải tầng 7 với khả năng SSL termination, URL routing, cookie affinity và tích hợp Web Application Firewall. Cuối cùng, Azure Front Door là giải pháp tầng 7 toàn cầu tích hợp CDN, SSL offload, WAF, tối ưu cho các ứng dụng vi mô phân tán hãng Azure.

>>> Click xem thêm: Các dịch vụ nổi bật của

Cloudflare load balancing

Cloudflare Load Balancing là dịch vụ phần mềm dưới dạng SaaS, không cần hạ tầng phần cứng, trung lập nhà cung cấp và dễ tích hợp với môi trường multi-cloud. Giải pháp này hỗ trợ cân bằng tải DNS và ở cả tầng 4 đến tầng 7 (HTTP/S, TCP, UDP), đồng thời có các phương thức routing theo địa lý. 

Cloudflare load balancing cung cấp health check toàn cầu theo thời gian thực và khả năng tự động failover khi endpoint gặp sự cố. Việc triển khai qua Dashboard hoặc API rất đơn giản và giúp giảm chi phí nhờ loại bỏ phần cứng vật lý. Ngoài ra, dịch vụ còn hỗ trợ cân bằng lưu lượng private qua Cloudflare One, Magic WAN hoặc WARP, nâng cao tính linh hoạt trong các hệ thống hybrid.

Lời kết

Hy vọng bài viết đã giúp bạn hiểu rõ hơn về Cloud Load Balancing và lựa chọn được nền tảng phù hợp. Trong thời đại cạnh tranh khốc liệt, việc đảm bảo website hoạt động mượt mà là yếu tố sống còn. Đừng chần chừ đầu tư vào một giải pháp load balancing chuyên nghiệp để phát triển bền vững trên môi trường số.

Thông tin liên hệ Nhân Hòa:

+ Tổng đài: 1900 6680

+ Website: https://nhanhoa.com/

+ Fanpage: https://www.facebook.com/nhanhoacom

+ Khuyến mãi Nhân Hòa: https://nhanhoa.com/uu-dai-nhan-hoa.html