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Google Cloud のネットワークとロードバランサ

Google Cloudのネットワークとロードバランサーについて解説する資料です。九州インフラ交流勉強会(Kixs) Vol.003 ロードバランサーの夜 -LB Night Fever- <https: />で発表した資料です。

Google Cloud のネットワークとロードバランサ

  1. 1. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 1 Proprietary + Confidential Google Cloud Platform ネットワークとロードバランシング 〜 九州インフラ交流勉強会(Kixs) Vol.003 〜 Google Cloud, Customer Engineer, Masanori Satoh Google Cloud, カスタマーエンジニア, 佐藤聖規 February 10, 2017
  2. 2. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 2 佐藤聖規 (Satoh, Masanori) カスタマーエンジニア ・Google Cloudのソリューションのご提案 ・お客様プロジェクトへのアーキテクチャ・プロダクトの 技術的なご支援 ・DevOps (CI/CD、開発ツール、プラクティス)、Java 関 連
  3. 3. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 3 Cloud Platform is built on the same infrastructure that powers Google.
  4. 4. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 4
  5. 5. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 5 世界を駆け巡るGoogle バックボーンネットワーク
  6. 6. Building what’s next 6 FASTER US - Japan - Taiwan
  7. 7. Google Cloud ネットワーク 現在のリージョンとゾーン数 POP ネットワーク経路 2017年にローンチ予定のリージョンと ゾーン数 # # https://peering.google.com https://cloud.google.com/compute/docs/regions-zones/regions-zones 2 3 シンガポール2 サウスカロライナ バージニア北部 ベルギー ロンドン 東京 台湾 ムンバイ シドニー オレゴン アイオワ フランクフルト サンパウロ フィンランド 3 3 3 3 3 3 2 4 3 3 3
  8. 8. Cloud Virtual Network ● 複数リージョンで 単一のネットワーク  -> トラフィックはGoogle  のバックボーンを通過 US 192.168.0.0/16 192.168.0.0/24 JP 192.168.1.0/24 ● サブネット、VPN、 ダイレクトピアリング構成 も可能
  9. 9. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 9 ロードバランサー ● Google基盤の上に作られたスケーラビリティと堅牢性を備えたサービス ● 大きくわけて 2 種類のロードバランサーを提供 ● HTTP (S) ロードバランサー ● TCP / UDP ネットワークロードバランサー
  10. 10. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 10 HTTPロードバランサー ● HTTP/HTTPSリクエストをコントロール ● ポート80/8080/443 ● HTTPS (SSL) オフロード対応 ● シングルIP ● 外部IPアドレス ● コンテンツベースのルーティング ● URIを見てバックエンドの振り分けプールを判断する ● ヘルスチェックメカニズム ● 事前ウォーミングの必要なし
  11. 11. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 11 HTTPロードバランサー:負荷分散アルゴリズム ● インスタンスの負荷ベース ● CPU 使用率 ● 秒間リクエスト数(RPS) ● マルチリージョンで構成した場合はユーザに一番近いリージョンに転送される ● セッションアフィニティを設定可能
  12. 12. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 12 HTTPロードバランサーの使用例 リージョン跨ぎの負荷分散 コンテンツベースルーティング
  13. 13. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 13 リージョン跨ぎの負荷分散 HTTP(S) ロードバランサー リージョンまたぎ負荷分散 1IPを最も近いリージョンのインスタンスグループに分散
  14. 14. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 14 HTTPロードバランサー:リージョン跨ぎの負荷分散
  15. 15. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 15 HTTPロードバランサー:コンテンツベースルーティング
  16. 16. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 16 バックエンドサービス ● バックエンドサービスは、1つもしくは複数のインスタンスグループで構成 ● CPU使用率か、秒間リクエスト数(RPS) により負荷が分散される。 ● 各バックエンドに対して、ヘルスチェックが行われる。 ● インスタンスをインスタンスグループに追加することで、バックエンドサービスとし てアサインできる。 ● インスタンスを直接バックエンドサービスに追加することはできない。
  17. 17. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 17 秒間100万のリクエストに対応 Compute Engine Load Balancing hits 1 million requests per second! 64インスタンスで 負荷を生成 200インスタンスで Webサーバを提供 ロードバランサーの IP アドレスは一つだけ
  18. 18. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 18 従来型ロードバランサー region 2 region 3region 1 従来型Load Balancer と Google HTTP (S) Load Balancerの違い VMs VMs VMs ... ... ...LB(s) DNS LB Google Cloud Platform のロードバランサー region 2 region 3region 1 VMs VMs VMs :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::HTTP LB DNS :) VMベースのロードバランサ: 静的IP無し、遅いスケール、DNSに依存 (TTLの影響を受 けるなど)、障害検知も遅い Google HTTP (S) Load Balancer: 1つの Global IP アドレス、最短のホップ、 ウォーミングなし で拡張可能、DNS依存なし、障害検知 X X X X X X X X X X 1つのglobal IP: 11.22.33.44
  19. 19. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 19 TCP / UDP ネットワークロードバランサー ● TCP/UDP (L4) パケットが対象 ● バックエンドは、同一リージョン内のみ ● TCP proxyとして動作、リージョンをまたいだInstanceへ負荷分散 (Alpha) ● バックエンドのヘルスチェックはHTTP ● 事前ウォームアップの必要なし
  20. 20. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 20 負荷分散のアルゴリズム ● ハッシュベース ● ソースIP/ポートおよび宛先IP/ポートのハッシュを計算して宛先を決定 ● 新しいコネクションは、別のインスタンスに分散される ● コネクションがクローズするまで、すべてのパケットは同じインスタンスに転送され る ● セッションアフィニティを設定可能 (クライアントIPアドレス、クライアントIP + プロト コル)
  21. 21. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 21 TCP / UDP ネットワークロードバランサー ターゲットプール ヘルスチェック 転送ルール インスタンス
  22. 22. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 22 Container Engine DataStore Load balancing Pokémon GOとGCP
  23. 23. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 23 Resarch at Google Maglev: A Fast and Reliable Software Network Load Balancer Googleを支えるテクノロジーシリーズ 第1回 分散型ロードバランサーを実現するMaglev(パート1) (中井悦司) 第2回 分散型ロードバランサーを実現するMaglev(パート2) (中井悦司) こちらもご覧ください
  24. 24. Thank you 福岡の皆様向けの イベント企画中! Coming Soon!

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