Запропонувати правку

Покращити цю статтю

Допрацюйте відповідь до «Що робить round-robin scheduling?». Ваші зміни проходять модерацію перед публікацією.

Потрібне підтвердження

Контент

Що ви змінюєте

Заголовок (UA)

Коротка відповідь (UA)

Показується над повною відповіддю для швидкого нагадування.

Відповідь (UA)

## Що таке Round-Robin Scheduling

> **Round-Robin (кругове розподілення)** - це алгоритм,
> за якого задачі, запити чи користувачі обслуговуються **по черзі**,
> **рівномірно й циклічно**, без пріоритету.

Простіше кажучи:

> "кожному - по черзі".

## Приклад принципу роботи

Уяви, у тебе є 3 сервери:

```javascript
Server A
Server B
Server C
```

І приходить потік запитів:
`R1, R2, R3, R4, R5, R6, ...`

Тоді за **Round-Robin** розподіл буде таким:

```javascript
R1 → Server A
R2 → Server B
R3 → Server C
R4 → Server A
R5 → Server B
R6 → Server C
і так далі
```

Після останнього сервера черга повертається до першого - по колу ("round").

## 1. Де використовується Round-Robin

| Область | Застосування |
|---|---|
| **Load Balancing (балансування трафіку)** | Розподіляє HTTP-запити між серверами |
| **Операційні системи** | Планувальник задач для процесів і потоків CPU |
| **Node.js Cluster / PM2** | Розподіляє вхідні з'єднання між воркерами |
| **Мережеві балансувальники** | NGINX, HAProxy, AWS ELB та ін. |
| **Бази даних і черги** | Рівномірний розподіл навантаження між репліками |

## 2. Як працює Round-Robin у Node.js Cluster

Node.js використовує **Round-Robin** під час балансування між воркерами (`cluster` чи PM2):

1. Головний процес (`master`) слухає вхідні з'єднання (наприклад, HTTP-порт 3000).
2. Кожен новий запит передається **наступному воркеру** в черзі.
3. Коли черга доходить до кінця, цикл починається заново.

Отже:

> Усі воркери отримують **приблизно однакову кількість запитів**,
> що забезпечує **рівномірне навантаження CPU**.

### Приклад:

```javascript
import cluster from 'cluster';
import http from 'http';
import os from 'os';

if (cluster.isPrimary) {
  const numCPUs = os.cpus().length;
  console.log(`Master ${process.pid} запускає ${numCPUs} воркерів`);
  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) cluster.fork();
} else {
  http.createServer((req, res) => {
    res.end(`Відповідь від воркера ${process.pid}`);
  }).listen(3000);
}
```

Node.js сам розподіляє запити між воркерами **по колу** (round-robin).
Наприклад:

```javascript
1-й запит → PID 1001
2-й запит → PID 1002
3-й запит → PID 1003
4-й запит → PID 1001
```

## 3. Приклад роботи Round-Robin у Nginx

**nginx.conf**

```javascript
upstream backend {
    server 127.0.0.1:3001;
    server 127.0.0.1:3002;
    server 127.0.0.1:3003;
}

server {
    listen 80;
    location / {
        proxy_pass http://backend;
    }
}
```

За замовчуванням Nginx використовує **round-robin**,
тому запити розподілятимуться так само:

```javascript
#1 → 3001
#2 → 3002
#3 → 3003
#4 → 3001
...
```

## 4. Особливості й переваги

| Перевага | Опис |
|---|---|
| Простота | Реалізується за кілька рядків |
| Рівномірність | Кожен вузол отримує однакове навантаження |
| Передбачуваність | Немає випадковості чи пріоритету |
| Без стану | Не потрібно зберігати дані про клієнтів |
| Висока швидкість | Мінімальні обчислювальні накладні витрати |

## 5. Недоліки Round-Robin

| Недолік | Опис |
|---|---|
| Ігнорує продуктивність серверів | Якщо один сервер слабший - він однаково отримує ту саму частку запитів |
| Немає sticky sessions | Один користувач може потрапити на різні сервери за кожного запиту |
| Не враховує навантаження в реальному часі | Навіть якщо сервер перевантажений - він продовжить отримувати нові запити |
| Не підходить для довгоживучих з'єднань (WebSocket) | Може перевантажити окремі воркери |

## 6. Модифікації алгоритму

Щоб усунути ці недоліки, існують **покращені версії** Round-Robin:

| Алгоритм | Відмінність |
|---|---|
| **Weighted Round-Robin** | Сервери отримують "вагу" (потужніші - більше трафіку) |
| **Dynamic Round-Robin** | Враховує поточне навантаження сервера |
| **Least Connections** | Віддає нові запити серверам із найменшою активністю |
| **IP Hash** | Той самий клієнт завжди потрапляє на той самий сервер (sticky sessions) |

## 7. Аналогія з реальним життям

Уяви чергу клієнтів у банку, де працюють 3 касири:

- перший обслуговує клієнта 1,
- другий - клієнта 2,
- третій - клієнта 3,
- наступний клієнт знову йде до першого касира.

Це і є **Round-Robin** - кожен касир (сервер) отримує клієнта по черзі.

## Підсумок

| Критерій | Опис |
|---|---|
| Що робить | Розподіляє задачі чи запити **по черзі й циклічно** |
| Де застосовується | Балансування навантаження, планувальники, операційні системи |
| Тип | Простий, детермінований алгоритм |
| Переваги | Простий, рівномірний, ефективний |
| Недоліки | Не враховує продуктивність і навантаження серверів |
| Використовується в | Node.js Cluster, PM2, Nginx, HAProxy, AWS ELB |

**Висновок:**

> **Round-Robin Scheduling** - це алгоритм "по черзі",
> який рівномірно розподіляє навантаження між усіма доступними вузлами (процесами, потоками чи серверами).
>
> Він простий, швидкий і ефективний, тому використовується за замовчуванням
> у балансувальниках на кшталт **Nginx**, **HAProxy**, **PM2** й **Node.js Cluster**.

Markdown · перетягуйте зображення · ⌘B / ⌘I шорткати740 слів

Для рев’юера

Примітка для модератора (необов’язково)

Бачить лише модератор. Прискорює рев’ю.