Já estou programando há algum tempo, principalmente em Python e JavaScript. Criei aplicativos da web, scripts e até me envolvi com aprendizado de máquina. Mas eu estava desejando algo um pouco mais de baixo nível, algo que sujasse minhas mãos com sistemas e redes. Go parecia a linguagem perfeita para o trabalho.

Então, decidi construir um balanceador de carga. Foi uma oportunidade de aprender como gerenciar o tráfego, lidar com múltiplas conexões e se aprofundar nos recursos de simultaneidade do Go. Vamos detalhar como eu fiz isso.

Alguns trabalhos de casa

Antes de começar a escrever código, tive que estudar um pouco. Eu precisava entender como os computadores conversam entre si na internet, que linguagem eles usam e como se encontram. Também procurei diferentes maneiras de compartilhar o trabalho entre computadores, como quem faz qual trabalho.

Então, configurei meu espaço de trabalho. Peguei as ferramentas certas e certifiquei-me de que meu computador estava pronto para funcionar. Foi como preparar minha oficina antes de construir algo legal.

Por que um balanceador de carga?

Tudo bem, vamos cair na real. Por que se preocupar com um balanceador de carga? Imagine que seu site é uma pizzaria super popular. Você está matando, certo? Mas então, de repente, todos na cidade querem a sua pizza. Seu site, que é basicamente o seu forno online, começa a superaquecer. Os pedidos se acumulam, os clientes ficam bravos e você acaba com uma pilha de dinheiro (falando figurativamente).

É aí que entra um balanceador de carga. É como contratar um entregador de pizza superinteligente. Esse cara está sempre procurando qual forno (ou servidor) está livre. Quando chega um pedido (ou pedido), ele rapidamente o direciona para o forno com maior capacidade. Dessa forma, nenhum forno (ou servidor) fica sobrecarregado e todos recebem sua pizza (ou conteúdo do site) na hora certa.

Então, resumindo, um balanceador de carga é como um guarda de trânsito do seu site. Isso garante que tudo corra bem, mesmo quando as coisas ficam malucas.

Mas por que construir um? Existem muitos balanceadores de carga por aí, certo? Bem, entender como eles funcionam nos bastidores pode mudar o jogo. Além disso, criar o seu próprio é uma ótima maneira de aprender sobre redes, simultaneidade e design de sistemas. É como construir seu próprio carro em vez de apenas dirigir um. Você obtém uma apreciação mais profunda da engenharia envolvida.

Silêncio antes da tempestade: construindo a API REST

Antes de mergulhar no balanceador de carga, eu precisava de alguns serviços para distribuir o tráfego. Criei uma API REST simples com endpoints básicos para verificações de integridade e cargas de trabalho fictícias. Isso serviu como teste para o balanceador de carga.

Construir a API em si foi bastante simples usando o pacote net/http do Go. Defini endpoints para verificações de integridade e operações básicas. O endpoint de verificação de integridade retornou um status simples indicando a integridade do servidor, enquanto os outros endpoints realizaram alguns cálculos fictícios para simular a carga de trabalho.

No entanto, garantir a confiabilidade desses serviços de back-end foi crucial. Implementei verificações básicas de saúde para monitorar seu status. Isso envolvia o envio periódico de solicitações ao endpoint de verificação de integridade e a marcação de servidores como não íntegros se eles não respondessem dentro de um determinado período de tempo.

Pelo amor de Deus: construindo o balanceador de carga

A próxima etapa foi construir o balanceador de carga real. Isso envolveu vários componentes principais. Primeiro, eu precisava de uma maneira de controlar todos os servidores disponíveis. Criei um registro para armazenar informações sobre cada servidor, incluindo endereço e status de integridade. Para este projeto, usei uma estrutura simples em memória, mas em um ambiente de produção, um sistema distribuído como o etcd seria mais adequado.

O núcleo do balanceador de carga é o algoritmo usado para distribuir o tráfego. Comecei com uma abordagem round-robin básica, mas estratégias mais complexas, como mínimo de conexões ou round robin ponderado, podem ser implementadas com base em requisitos específicos.

Para lidar com conexões de entrada, usei o pacote net do Go para criar um soquete de ouvinte. Cada conexão de entrada era tratada por uma goroutine separada, permitindo o processamento simultâneo. Isto foi crucial para lidar com um grande volume de tráfego de forma eficiente.

Garantir a disponibilidade dos servidores back-end era uma prioridade máxima. Implementei verificações básicas de integridade para monitorar o status do servidor. Se um servidor for considerado não íntegro, ele será removido da rotação do balanceador de carga. No entanto, para ambientes de produção, muitas vezes são necessárias verificações de integridade mais sofisticadas, como sondagens ativas ou verificações baseadas em carga.

Construir um balanceador de carga robusto é uma tarefa complexa que envolve consideração cuidadosa de fatores como desempenho, escalabilidade e tolerância a falhas. Embora este projeto tenha fornecido uma base sólida, os balanceadores de carga de nível de produção normalmente exigem recursos e otimizações adicionais.

Então, o que vem a seguir?

Construir esse balanceador de carga foi como montar um quebra-cabeça. Definitivamente houve momentos em que eu quis jogar a toalha, mas a satisfação de ver tudo dando certo valeu a pena.

Aprendi muito sobre os recursos de simultaneidade do Go, que eram essenciais para lidar com múltiplas conexões e tarefas em segundo plano. Compreender como gerenciar recursos de forma eficiente também foi uma lição importante. Além disso, adquiri um conhecimento sólido dos conceitos de rede e de como construir um sistema resiliente.

Embora esse balanceador de carga seja um bom ponto de partida, ainda há um longo caminho a percorrer. Eu adoraria explorar algoritmos de balanceamento de carga mais avançados, implementar recursos como sessões fixas e integrar com sistemas de descoberta de serviços.

Se você estiver interessado em se aprofundar no balanceamento de carga ou no Go, recomendo que você experimente. É uma jornada desafiadora, mas gratificante. Sinta-se à vontade para compartilhar suas experiências ou fazer qualquer pergunta nos comentários abaixo.