Este projeto implementa uma arquitetura de três camadas distribuída com escalabilidade horizontal na camada de aplicação e persistência de sessão via Redis. O sistema utiliza DNS Round Robin para balanceamento de carga entre múltiplos servidores HTTP (frontends), que por sua vez distribuem requisições para três servidores de aplicação (backends).
O objetivo é demonstrar, na prática, como manter usuários autenticados mesmo quando o tráfego é distribuído entre várias instâncias do backend, sem sticky sessions e sem load balancer L4/L7.
Arquitetura da Solução
A estrutura implementada contém:
Servidor DNS (BIND9) realizando Round Robin entre 3 frontends.
3 servidores HTTP (frontends) com Nginx servindo HTML e atuando como reverse proxy.
3 servidores de backend com Node.js e Express.
Redis para armazenamento centralizado das sessões.
MySQL como banco de dados da aplicação.
Fluxo de requisição Navegador → DNS RR → frontendX → backendY → Redis/MySQL
O DNS alterna entre três frontends. Cada frontend utiliza Nginx para balancear requisições entre os três backends. A sessão do usuário é salva no Redis, garantindo persistência mesmo quando o backend muda.
Arquivo de zona db.meutrabalho.com.br contém três registros A:
www IN A 172.20.0.20 www IN A 172.20.0.21 www IN A 172.20.0.22
Cada IP corresponde a um servidor HTTP independente.
TTL reduzido permite testar facilmente o balanceamento.
Responsável por:
Servir a interface web (HTML, CSS e JS)
Encaminhar /login, /perfil e /status aos backends
Exibir informações do backend ativo
Cada frontend é idêntico, porém executado em containers diferentes.
Funções principais:
Autenticação de usuário
Rota /perfil com nome, servidor e sessão
Rota /status usada pelo frontend
Conexão ao MySQL com retry automático
Persistência de sessão com Redis
As três instâncias do backend usam a mesma imagem, mas nomes diferentes através da variável:
SERVER_NAME=Servidor X
Armazena as sessões de forma centralizada:
Permite login único em todos os backends
Garante que a sessão não se perca após troca de servidor
Contém a tabela users com usuários pré-cadastrados.
Arquivo init.sql cria banco, tabela e insere dois usuários.
Como Executar:
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Subir os containers docker compose down -v docker compose build --no-cache docker compose up -d
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Configurar DNS da máquina cliente
O computador utilizado no teste deve usar o servidor DNS deste trabalho:
DNS primário: 172.20.0.5
- Limpar o cache DNS
Windows:
ipconfig /flushdns
Chrome:
chrome://net-internals/#dns → Clear host cache
- Acessar no navegador http://www.meutrabalho.com.br
A página exibida virá de um dos três frontends. Após login, limpar o cache DNS → atualizar a página. O usuário permanece logado e o servidor exibido na tela muda conforme o backend escolhido pelo Nginx.
Requisitos atendidos:
3 servidores HTTP acessados via DNS RR
Sessão persistente independentemente da instância do backend
Backend distribuído e funcional
Banco e Redis integrados
Arquitetura de 3 camadas completa
Mapa da Rede MySQL 172.20.0.3 Redis 172.20.0.4 DNS 172.20.0.5
Frontend1 172.20.0.20 Frontend2 172.20.0.21 Frontend3 172.20.0.22
Backend1 172.20.0.10 Backend2 172.20.0.11 Backend3 172.20.0.12
Pontos Extras
O projeto suporta reconfiguração automática caso um backend seja removido. O Nginx detecta erro e redireciona a próxima requisição para outro backend.