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。

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. 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. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 3
Cloud Platform is built on the same infrastructure that powers Google.

4. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 4

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. Building what’s next 6
FASTER US - Japan - Taiwan

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Confidential & ProprietaryGoogle Cloud Platform 22
Container Engine
DataStore
Load balancing
Pokémon GOとGCP

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. Thank you
福岡の皆様向けの
イベント企画中！
Coming Soon!