Load Balancers AWS
O que é um Load Balancer?
Um Load Balancer (balanceador de carga) distribui o tráfego de entrada entre vários servidores para melhorar a disponibilidade e o desempenho.
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ LOAD BALANCER - CONCEITO │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ Usuários │
│ (1000 requisições) │
│ │ │
│ ▼ │
│ ┌──────────────┐ │
│ │ Load Balancer│ │
│ │ │ │
│ │ Distribui │ │
│ │ o tráfego │ │
│ └──────┬───────┘ │
│ │ │
│ ┌─────────────┼─────────────┐ │
│ │ │ │ │
│ ▼ ▼ ▼ │
│ ┌────────┐ ┌────────┐ ┌────────┐ │
│ │ Server │ │ Server │ │ Server │ │
│ │ 1 │ │ 2 │ │ 3 │ │
│ │ ~333 │ │ ~333 │ │ ~333 │ │
│ │ req │ │ req │ │ req │ │
│ └────────┘ └────────┘ └────────┘ │
│ │
│ Vantagens: │
│ ✅ Distribuição de carga │
│ ✅ Alta disponibilidade │
│ ✅ Escalabilidade horizontal │
│ ✅ Health checks automáticos │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
Tipos de Load Balancers AWS
Comparação
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ TIPOS DE LOAD BALANCERS AWS │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ │ │
│ │ ALB (Application) NLB (Network) │ │
│ │ ───────────────── ─────────────── │ │
│ │ Camada 7 (HTTP) Camada 4 (TCP/UDP) │ │
│ │ │ │
│ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ │
│ │ │ HTTP/HTTPS │ │ TCP/UDP │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │
│ │ │ Path-based │ │ Ultra-rápido│ │ │
│ │ │ routing │ │ milhões │ │ │
│ │ │ │ │ req/seg │ │ │
│ │ └─────────────┘ └─────────────┘ │ │
│ │ │ │
│ │ Casos de uso: Casos de uso: │ │
│ │ • Sites web • Gaming │ │
│ │ • APIs REST • IoT │ │
│ │ • Microsserviços • VoIP │ │
│ │ • TCP puro │ │
│ │ │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ │ │
│ │ GWLB (Gateway) CLB (Classic) │ │
│ │ ────────────── ───────────── │ │
│ │ Camada 3 (IP) Legado │ │
│ │ │ │
│ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ │
│ │ │ Appliances │ │ ANTIGO │ │ │
│ │ │ virtuais │ │ EVITAR │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │
│ │ │ Firewalls │ │ Use │ │ │
│ │ │ IDS/IPS │ │ ALB/NLB │ │ │
│ │ └─────────────┘ └─────────────┘ │ │
│ │ │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
Tabela Comparativa
| Característica | ALB | NLB | GWLB | CLB |
|---|---|---|---|---|
| Camada OSI | 7 | 4 | 3 | 4/7 |
| Protocolos | HTTP, HTTPS, gRPC | TCP, UDP, TLS | IP | TCP, SSL, HTTP |
| Performance | Boa | Ultra | Muito boa | Média |
| IP estático | Não | Sim | Sim | Não |
| WebSocket | Sim | Sim | Não | Sim |
| Roteamento avançado | Sim | Não | Não | Não |
| Preço | $$ | $$$ | $$$ | $ |
| Recomendado | ✅ Web | ✅ TCP | Firewalls | ❌ Legado |
Application Load Balancer (ALB)
Arquitetura ALB
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ ARQUITETURA ALB │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ Internet │
│ │ │
│ ▼ │
│ ┌───────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ ALB │ │
│ │ ┌─────────────────────────────────────────────────┐ │ │
│ │ │ LISTENERS │ │ │
│ │ │ │ │ │
│ │ │ ┌────────────┐ ┌────────────┐ │ │ │
│ │ │ │ Port 80 │ │ Port 443 │ │ │ │
│ │ │ │ HTTP │ │ HTTPS │ │ │ │
│ │ │ └─────┬──────┘ └─────┬──────┘ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │
│ │ └────────┼──────────────────┼─────────────────────┘ │ │
│ │ │ │ │ │
│ │ ┌────────┼──────────────────┼─────────────────────┐ │ │
│ │ │ │ RULES │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │
│ │ │ IF path=/api/* IF path=/images/* │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │
│ │ └────────┼──────────────────┼─────────────────────┘ │ │
│ │ │ │ │ │
│ └───────────┼──────────────────┼─────────────────────────┘ │
│ │ │ │
│ ▼ ▼ │
│ ┌───────────────────┐ ┌───────────────────┐ │
│ │ TARGET GROUP │ │ TARGET GROUP │ │
│ │ "api-servers" │ │ "image-servers" │ │
│ │ │ │ │ │
│ │ ┌────┐ ┌────┐ │ │ ┌────┐ ┌────┐ │ │
│ │ │EC2 │ │EC2 │ │ │ │EC2 │ │EC2 │ │ │
│ │ └────┘ └────┘ │ │ └────┘ └────┘ │ │
│ └───────────────────┘ └───────────────────┘ │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
Componentes ALB
| Componente | Descrição | Exemplo |
|---|---|---|
| Listener | Ponto de entrada (porta) | HTTP:80, HTTPS:443 |
| Rule | Condição de roteamento | IF path=/api/* THEN... |
| Target Group | Grupo de servidores alvo | EC2, IP, Lambda |
| Target | Servidor individual | i-xxx na porta 8080 |
Roteamento Avançado ALB
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ REGRAS DE ROTEAMENTO ALB │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ Condições disponíveis: │
│ │
│ • Path: /api/*, /images/*, /static/* │
│ • Host: api.example.com, www.example.com │
│ • Headers: X-Custom-Header = value │
│ • Query: ?version=v2 │
│ • Source IP: 10.0.0.0/8 │
│ • HTTP Method: GET, POST │
│ │
│ Exemplo de regras: │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ │ │
│ │ Rule 1: IF path = /api/* │ │
│ │ THEN forward to tg-api-servers │ │
│ │ │ │
│ │ Rule 2: IF host = admin.example.com │ │
│ │ THEN forward to tg-admin │ │
│ │ │ │
│ │ Rule 3: IF query = ?v2 │ │
│ │ THEN forward to tg-api-v2 │ │
│ │ │ │
│ │ Default: forward to tg-web-servers │ │
│ │ │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
Configuração ALB
Via AWS CLI
# 1. Criar o Target Group
aws elbv2 create-target-group \
--name tg-web-servers \
--protocol HTTP \
--port 80 \
--vpc-id vpc-xxx \
--target-type instance \
--health-check-path /health \
--health-check-interval-seconds 30
# 2. Criar o ALB
aws elbv2 create-load-balancer \
--name my-alb \
--subnets subnet-1a subnet-1b subnet-1c \
--security-groups sg-alb \
--scheme internet-facing \
--type application
# 3. Criar o Listener HTTP
aws elbv2 create-listener \
--load-balancer-arn arn:aws:elasticloadbalancing:...:my-alb \
--protocol HTTP \
--port 80 \
--default-actions Type=forward,TargetGroupArn=arn:aws:...:tg-web-servers
# 4. Registrar os targets
aws elbv2 register-targets \
--target-group-arn arn:aws:...:tg-web-servers \
--targets Id=i-server1 Id=i-server2
Security Group para ALB
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ SECURITY GROUPS ALB + EC2 │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ sg-alb (para o Load Balancer) │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ Inbound: │ │
│ │ HTTP (80) from 0.0.0.0/0 │ │
│ │ HTTPS (443) from 0.0.0.0/0 │ │
│ │ │ │
│ │ Outbound: │ │
│ │ HTTP (80) to sg-web-servers │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ sg-web-servers (para as EC2) │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ Inbound: │ │
│ │ HTTP (80) from sg-alb ← SOMENTE do ALB │ │
│ │ SSH (22) from sg-bastion │ │
│ │ │ │
│ │ Outbound: │ │
│ │ All traffic to 0.0.0.0/0 │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ ⚠️ As EC2 só aceitam tráfego HTTP DO ALB │
│ → Não é possível acessar as EC2 diretamente │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
Network Load Balancer (NLB)
Quando usar NLB?
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ QUANDO USAR NLB │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ ✅ USE NLB PARA: │
│ │
│ • Performance extrema (milhões de requisições/seg) │
│ • Latência ultra-baixa (< 100 μs) │
│ • Protocolos TCP/UDP puros (não HTTP) │
│ • Necessidade de IP estático │
│ • Gaming, IoT, streaming │
│ • Aplicações que não suportam proxy │
│ │
│ ❌ NÃO USE NLB PARA: │
│ │
│ • Sites web padrão (use ALB) │
│ • APIs REST (use ALB) │
│ • Necessidade de roteamento por path/host │
│ │
│ Características do NLB: │
│ • Preserva o IP de origem do cliente │
│ • IP estático ou Elastic IP disponível │
│ • Isolamento zonal (failover por AZ) │
│ • Cross-zone load balancing (opcional) │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
Custos dos Load Balancers
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ ESTIMATIVA DE CUSTOS (us-east-1) │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ ALB: │
│ • $0.0225 / hora ≈ $16 / mês (fixo) │
│ • $0.008 / LCU-hora (uso) │
│ • Estimativa típica: $20-50 / mês │
│ │
│ NLB: │
│ • $0.0225 / hora ≈ $16 / mês (fixo) │
│ • $0.006 / NLCU-hora (uso) │
│ • Estimativa típica: $20-100 / mês │
│ │
│ LCU (Load Balancer Capacity Unit): │
│ Baseado em: │
│ • Novas conexões / segundo │
│ • Conexões ativas │
│ • Dados processados │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
Resumo
| Aspecto | ALB | NLB |
|---|---|---|
| Camada | 7 (HTTP) | 4 (TCP) |
| Casos de uso | Web, API | TCP puro, gaming |
| Roteamento avançado | ✅ Sim | ❌ Não |
| IP estático | ❌ Não | ✅ Sim |
| Performance | Boa | Extrema |
| Recomendação | 90% dos casos | Casos especiais |
Próxima seção: Health Checks