Questo documento fornisce un'architettura di riferimento per un'applicazione a più livelli che viene eseguita su VM Compute Engine in più regioni di Google Cloud. Il documento fornisce inoltre indicazioni per aiutarti a creare un'architettura che utilizzi altri servizi di infrastruttura Google Cloud. Descrive i fattori di progettazione che devi prendere in considerazione quando crei un'architettura multiregionale per le tue applicazioni cloud. Il pubblico di destinazione di questo documento sono gli architetti cloud.
Architettura
La Figura 1 mostra un'architettura per un'applicazione che viene eseguita in modalità active-active in stack isolati di cui è stato eseguito il deployment in due regioni Google Cloud. In ogni regione, l'applicazione viene eseguita in modo indipendente in tre zone. L'architettura è in linea con l'archetipo di implementazione multiregionale, che garantisce che la topologia di Google Cloud sia solida contro le interruzioni di zone e regioni e che offra una latenza ridotta per gli utenti dell'applicazione.
Figura 1. Un bilanciatore del carico globale instrada le richieste degli utenti a stack di applicazioni isolate a livello di regione.
L'architettura si basa sul modello cloud Infrastructure as a Service (IaaS). Esegui il provisioning delle risorse di infrastruttura richieste (elaborazione, reti e archiviazione) in Google Cloud e mantieni il controllo completo e la responsabilità del sistema operativo, del middleware e dei livelli superiori dello stack di applicazioni. Per saperne di più su IaaS e altri modelli cloud, consulta PaaS, IaaS, SaaS e CaaS: in che cosa differiscono?
Il diagramma precedente include i seguenti componenti:
| Componente | Purpose |
|---|---|
| Bilanciatore del carico esterno globale | Il bilanciatore del carico esterno globale riceve e distribuisce le richieste degli utenti all'applicazione. Il bilanciatore del carico esterno globale annunci un singolo indirizzo IP anycast, ma è implementato come un gran numero di proxy su Google Front End (GFE). Le richieste del cliente vengono indirizzate al servizio GFE più vicino al cliente. A seconda dei requisiti, puoi utilizzare un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno globale o un bilanciatore del carico di rete proxy esterno globale. Per ulteriori informazioni, consulta Scegliere un bilanciatore del carico. |
| Gruppi di istanze gestite (MIG) regionali per il livello web | Il livello web dell'applicazione viene di cui è stato eseguito il deployment su VM di Compute Engine che fanno parte di gruppi di istanze gestite regionali. Questi MIG sono i backend per il bilanciatore del carico globale. Ogni MIG contiene VM di Compute Engine in tre zone diverse. Ognuna di queste VM ospita un'istanza indipendente del livello web dell'applicazione. |
| Bilanciatori del carico interni regionali | Il bilanciatore del carico interno in ogni regione distribuisce il traffico dalle VM del livello web alle VM del livello di applicazione nella regione in questione. A seconda dei requisiti, puoi utilizzare un bilanciatore del carico delle applicazioni interno regionale o un bilanciatore del carico di rete. Per ulteriori informazioni, consulta Scegliere un bilanciatore del carico. |
| Gruppi di istanze gestite a livello di regione per il livello di applicazione | Il livello dell'applicazione viene disegnato su VM Compute Engine che fanno parte di MIG regionali. Il gruppo di istanze gestite in ogni regione è il backend per il bilanciatore del carico interno in quella regione. Ogni MIG contiene VM di Compute Engine in tre zone diverse. Ogni VM ospita un'istanza indipendente del livello di applicazione. |
| Database di terze parti di cui è stato eseguito il deployment sulle VM di Compute Engine | Un database di terze parti (ad esempio PostgreSQL) viene disegnato su VM Compute Engine nelle due regioni. Puoi configurare la replica tra regioni per i database e configurare il database in ogni regione in modo che venga eseguito il failover al database nell'altra regione. Le funzionalità di replica e failover dipendono dal database utilizzato. L'installazione e la gestione di un database di terze parti richiedono un impegno aggiuntivo e costi operativi per la replica, l'applicazione degli aggiornamenti, il monitoraggio e la garanzia della disponibilità. Puoi evitare il sovraccarico di installazione e gestione di un database di terze parti e sfruttare le funzionalità di alta disponibilità (HA) integrate utilizzando un database completamente gestito come un'istanza Spanner multiregione. |
| Rete e subnet del Virtual Private Cloud | Tutte le risorse Google Cloud nell'architettura utilizzano una singola rete VPC con subnet in due regioni diverse. |
| Bucket Cloud Storage con due regioni | I backup dei dati dell'applicazione vengono archiviati in bucket Cloud Storage con due regioni. In alternativa, puoi utilizzare il servizio di backup e RE per creare, archiviare e gestire i backup del database. |
Casi d'uso
Questa sezione descrive i casi d'uso per i quali un deployment multiregionale su Compute Engine è una scelta appropriata.
Migrazione efficiente delle applicazioni on-premise
Puoi utilizzare questa architettura di riferimento per creare una topologia Google Cloud per eseguire il rehosting (lift and shift) delle applicazioni on-premise nel cloud con modifiche minime alle applicazioni. Tutti i livelli dell'applicazione in questa architettura di riferimento sono ospitati su VM Compute Engine. Questo approccio ti consente di eseguire la migrazione delle applicazioni on-premise al cloud in modo efficiente e di sfruttare i vantaggi in termini di costi, affidabilità, prestazioni e semplicità operativa offerti da Google Cloud.
Alta disponibilità per gli utenti geograficamente dispersi
Consigliamo un deployment multiregionale per le applicazioni di importanza fondamentale per l'attività e per le quali sono essenziali l'alta disponibilità e la robustezza contro le interruzioni a livello di regione. Se una regione non è disponibile per qualsiasi motivo (anche per un'interruzione su larga scala causata da una calamità naturale), gli utenti dell'applicazione non riscontrano tempi di riposo. Il traffico viene indirizzato all'applicazione nelle altre regioni disponibili. Se i dati vengono replicati in modo sincrono, il Recovery Time Objective (RTO) è vicino allo zero.
Bassa latenza per gli utenti dell'applicazione
Se i tuoi utenti si trovano in un'area geografica specifica, ad esempio un continente, puoi utilizzare un deployment multiregionale per ottenere un equilibrio ottimale tra disponibilità e prestazioni. Quando in una delle regioni si verifica un'interruzione del servizio, il bilanciatore del carico globale invia le richieste che hanno origine in quella regione a un'altra regione. Gli utenti non percepiscono un impatto significativo sul rendimento perché le regioni si trovano all'interno di un'area geografica.
Design alternativo
Un'architettura che utilizza un bilanciatore del carico globale (figura 1) supporta determinate funzionalità che ti aiutano a migliorare l'affidabilità dei tuoi deployment, ad esempio la memorizzazione nella memorizzazione in una cache perimetrale utilizzando Cloud CDN. Questa sezione presenta un'architettura alternativa che utilizza bilanciatori del carico regionali e Cloud DNS, come mostrato nella Figura 2. Questa architettura alternativa supporta le seguenti funzionalità aggiuntive:
- Terminazione Transport Layer Security (TLS) in regioni specifiche.
- Possibilità di pubblicare contenuti dalla regione specificata. Tuttavia, questa regione potrebbe non essere quella con il rendimento migliore in un determinato momento.
- Una gamma più ampia di protocolli di connessione se utilizzi un bilanciatore del carico di rete passthrough.
Per ulteriori informazioni sulle differenze tra bilanciatori del carico regionali e globali, consulta la seguente documentazione:
- Bilanciamento del carico globale e a livello di regione in "Scegliere un bilanciatore del carico"
- Modalità di funzionamento in "Panoramica del bilanciatore del carico delle applicazioni esterno"
Figura 2. Cloud DNS instrada le richieste degli utenti ai bilanciatori del carico a livello di regione.
Come l'architettura in figura 1, l'architettura in figura 2 è solida nei confronti degli arresti anomali di zone e regioni. Una zona pubblica di Cloud DNS instrada le richieste degli utenti alla regione appropriata. I bilanciatori del carico esterni regionali ricevono le richieste degli utenti e le distribuiscono tra le istanze del livello web dell'applicazione all'interno di ogni regione. Gli altri componenti di questa architettura sono identici a quelli dell' architettura basata su bilanciatori del carico globali.
Note sul layout
Questa sezione fornisce indicazioni per aiutarti a utilizzare questa architettura di riferimento per sviluppare un'architettura che soddisfi i tuoi requisiti specifici per la progettazione del sistema, la sicurezza e la conformità, l'affidabilità, l'efficienza operativa, i costi e le prestazioni.
Progettazione del sistema
Questa sezione fornisce indicazioni per aiutarti a scegliere le regioni Google Cloud per il tuo deployment multiregionale e a selezionare i servizi Google Cloud appropriati.
Selezione delle regioni
Quando scegli le regioni Google Cloud in cui devono essere eseguite il deployment delle applicazioni, prendi in considerazione i seguenti fattori e requisiti:
- Disponibilità dei servizi Google Cloud in ogni regione. Per ulteriori informazioni, consulta Prodotti disponibili in base alla località.
- Disponibilità dei tipi di macchine Compute Engine in ogni regione. Per maggiori informazioni, consulta Regioni e zone.
- Requisiti di latenza per l'utente finale
- Costo delle risorse Google Cloud
- Costi per il trasferimento di dati tra regioni
- Requisiti normativi
Alcuni di questi fattori e requisiti potrebbero comportare compromessi. Ad esempio, la regione più conveniente in termini di costi potrebbe non avere la minore impronta di carbonio.
Servizi di calcolo
L'architettura di riferimento in questo documento utilizza le VM Compute Engine per tutti i livelli dell'applicazione. A seconda dei requisiti della tua applicazione, puoi scegliere tra altri servizi di calcolo Google Cloud:
- Puoi eseguire applicazioni containerizzate nei cluster Google Kubernetes Engine (GKE). GKE è un motore di orchestrazione dei container che automatizza il deployment, la scalabilità e la gestione delle applicazioni containerizzate.
- Se preferisci concentrare le risorse IT sui dati e sulle applicazioni anziché sulla configurazione e sul funzionamento delle risorse di infrastruttura, puoi utilizzare servizi serverless come Cloud Run e funzioni Cloud Run.
La decisione di utilizzare VM, container o servizi serverless comporta un compromesso tra flessibilità di configurazione e impegno di gestione. Le VM e i contenitori offrono una maggiore flessibilità di configurazione, ma sei responsabile della gestione delle risorse. In un'architettura serverless, esegui il deployment dei carichi di lavoro su una piattaforma preconfigurata che richiede un impegno di gestione minimo. Per ulteriori informazioni sulla scelta dei servizi di calcolo appropriati per i tuoi carichi di lavoro in Google Cloud, consulta Hosting di applicazioni su Google Cloud nel framework di architettura di Google Cloud.
Servizi di archiviazione
Le architetture mostrate in questo documento utilizzano volumi di Persistent Disk regionali per tutti i livelli. I dischi permanenti forniscono la replica sincrona dei dati tra due zone all'interno di una regione.
Altre opzioni di archiviazione per i deployment multiregionali includono i bucket Cloud Storage a due o più regioni. Gli oggetti archiviati in un bucket a due o più regioni vengono archiviati in modo ridondante in almeno due località geografiche separate. I metadati vengono scritti in modo sincrono nelle regioni e i dati vengono replicati in modo asincrono. Per i bucket a due regioni, puoi utilizzare la replica turbo, che garantisce la replica degli oggetti tra coppie di regioni, con un RPO (Recovery Point Objective) di 15 minuti. Per ulteriori informazioni, consulta la sezione Disponibilità e durabilità dei dati.
Per archiviare i dati condivisi su più VM in una regione, ad esempio su tutte le VM nel livello web o nel livello di applicazione, puoi utilizzare un'istanza Filestore Enterprise. I dati archiviati in un'istanza Filestore Enterprise vengono replicati in modo sincrono in tre zone all'interno della regione. Questa replica garantisce alta disponibilità e robustezza contro le interruzioni delle zone. Puoi archiviare file di configurazione condivisi, strumenti e utilità comuni e log centralizzati nell'istanza Filestore e montare l'istanza su più VM.
Se il tuo database è Microsoft SQL Server, puoi eseguire il deployment di un'istanza cluster con failover (FCI) e utilizzare i volumi NetApp di Google Cloud completamente gestiti per fornire archiviazione SMB con disponibilità continua (CA) per il database.
Quando progetti lo spazio di archiviazione per i tuoi workload multiregionali, tieni conto delle caratteristiche funzionali dei workload, dei requisiti di resilienza, delle aspettative relative alle prestazioni e degli obiettivi di costo. Per ulteriori informazioni, consulta Progettare una strategia di archiviazione ottimale per il carico di lavoro cloud.
Servizi di database
L'architettura di riferimento in questo documento utilizza un database di terze parti, come PostgreSQL, di cui è stato eseguito il deployment sulle VM Compute Engine. L'installazione e la gestione di un database di terze parti richiedono impegno e costi per operazioni come l'applicazione di aggiornamenti, il monitoraggio e la garanzia della disponibilità, l'esecuzione di backup e il recupero da errori.
Puoi evitare lo sforzo e il costo dell'installazione e della gestione di un database di terze parti utilizzando un servizio di database completamente gestito come Cloud SQL, AlloyDB per PostgreSQL, Bigtable, Spanner o Firestore. Questi servizi di database Google Cloud forniscono contratti di livello del servizio (SLA) per il tempo di attività e includono funzionalità predefinite per la scalabilità e l'osservabilità. Se i tuoi carichi di lavoro richiedono un database Oracle, puoi utilizzare Bare Metal Solution fornita da Google Cloud. Per una panoramica dei casi d'uso per i quali è adatto ciascun servizio di database Google Cloud, consulta Database Google Cloud.
Quando scegli e configuri il database per un deployment multiregionale, tieni conto dei requisiti della tua applicazione per la coerenza dei dati tra regioni e tieni presente i compromessi tra prestazioni e costi.
- Se l'applicazione richiede una elevata coerenza (tutti gli utenti devono leggere sempre gli stessi dati), i dati devono essere replicati in modo sincrono in tutte le regioni dell'architettura. Tuttavia, la replica sincrona può comportare un costo più elevato e un calo delle prestazioni, perché tutti i dati scritti devono essere replicati in tempo reale nelle regioni prima che siano disponibili per le operazioni di lettura.
- Se la tua applicazione può tollerare la coerenza finale, puoi riprodurre i dati in modo asincrono. In questo modo puoi migliorare le prestazioni perché i dati non devono essere replicati in modo sincrono tra le regioni. Tuttavia, gli utenti in regioni diverse potrebbero leggere dati diversi perché i dati potrebbero non essere stati completamente replicati al momento della richiesta.
Sicurezza e conformità
Questa sezione descrive i fattori da considerare quando utilizzi questa architettura di riferimento per progettare e creare una topologia multiregionale in Google Cloud che soddisfi i requisiti di sicurezza e conformità dei tuoi carichi di lavoro.
Protezione dalle minacce
Per proteggere la tua applicazione da minacce come gli attacchi DDoS (Distributed Denial of Service) e il cross-site scripting (XSS), puoi utilizzare i criteri di sicurezza di Google Cloud Armor. Ogni criterio è un insieme di regole che specifica determinate condizioni da valutare e le azioni da intraprendere quando queste condizioni sono soddisfatte. Ad esempio, una regola potrebbe specificare che se l'indirizzo IP di origine del traffico in entrata corrisponde a un indirizzo IP o a un intervallo CIDR specifico, il traffico deve essere negato. Inoltre, puoi applicare le regole del web application firewall (WAF) preconfigurate. Per ulteriori informazioni, consulta la Panoramica delle norme sulla sicurezza.
Accesso esterno per le VM
Nell'architettura di riferimento descritta in questo documento, le VM che ospitano il livello di applicazione, il livello web e i database non richiedono l'accesso in entrata da internet. Non assegnare indirizzi IP esterni a queste VM. Le risorse Google Cloud che hanno solo un indirizzo IP privato interno possono comunque accedere ad alcune API e servizi Google utilizzando Private Service Connect o l'accesso privato Google. Per ulteriori informazioni, consulta Opzioni di accesso privato per i servizi.
Per abilitare connessioni in uscita sicure dalle risorse Google Cloud che hanno solo indirizzi IP privati, come le VM Compute Engine in questa architettura di riferimento, puoi utilizzare Cloud NAT.
Sicurezza delle immagini VM
Per assicurarti che le VM utilizzino solo immagini approvate (ovvero immagini con software che soddisfano i tuoi criteri o requisiti di sicurezza), puoi definire un criterio dell'organizzazione che limiti l'utilizzo delle immagini in progetti di immagini pubbliche specifici. Per maggiori informazioni, consulta Configurare i criteri per l'utilizzo di immagini attendibili.
Privilegi dell'account di servizio
Nei progetti Google Cloud in cui è abilitata l'API Compute Engine, viene creato automaticamente un
account di servizio predefinito. All'account di servizio predefinito viene concesso il ruolo IAM Editor (roles/editor), a meno che questo comportamento non sia disattivato.
Per impostazione predefinita, l'account di servizio predefinito è associato a tutte le VM create utilizzando Google Cloud CLI o la console Google Cloud. Il ruolo Editor include una vasta gamma di autorizzazioni, pertanto l'associazione dell'account di servizio predefinito alle VM rappresenta un rischio per la sicurezza. Per evitare questo rischio, puoi creare e utilizzare account di servizio dedicati per ogni applicazione. Per specificare le risorse a cui può accedere l'account di servizio, utilizza i criteri granulari. Per ulteriori informazioni, consulta Limitare i privilegi degli account di servizio in "Best practice per l'utilizzo degli account di servizio".
Considerazioni sulla residenza dei dati
Puoi utilizzare i bilanciatori del carico a livello di regione per creare un'architettura multiregionale che ti aiuti a soddisfare i requisiti di residenza dei dati. Ad esempio, un paese europeo potrebbe richiedere che tutti i dati utente vengano archiviati e a cui si acceda in data center fisicamente situati in Europa. Per soddisfare questo requisito, puoi utilizzare l'architettura basata su bilanciatori del carico regionali riportata nella Figura 2. In questa architettura, l'applicazione viene eseguita nelle regioni Google Cloud in Europa e utilizzi Cloud DNS con un criterio di routing con recinto virtuale per instradare il traffico tramite i bilanciatori del carico regionali. Per soddisfare i requisiti di residenza dei dati per il livello del database, utilizza un'architettura partitionata anziché la replica tra regioni. Con questo approccio, i dati in ogni regione sono isolati, ma non puoi implementare l'alta disponibilità e il failover tra regioni per il database.
Altre considerazioni sulla sicurezza
Quando crei l'architettura per il tuo carico di lavoro, prendi in considerazione le best practice e i consigli per la sicurezza a livello di piattaforma forniti nel blueprint Security Foundation.
Affidabilità
Questa sezione descrive i fattori di progettazione da considerare quando utilizzi questa architettura di riferimento per creare e gestire un'infrastruttura affidabile per i tuoi deployment multi-regionali in Google Cloud.
Scalabilità automatica del gruppo di istanze gestite
Quando esegui l'applicazione su più MIG regionali, l'applicazione rimane disponibile durante interruzioni isolate della zona o della regione. La funzionalità di scalabilità automatica dei gruppi di istanze gestite stateless ti consente di mantenere la disponibilità e le prestazioni delle applicazioni a livelli prevedibili. Per controllare il comportamento della scalabilità automatica dei gruppi di istanze gestite stateless, puoi specificare le metriche di utilizzo target, come l'utilizzo medio della CPU. Puoi anche configurare la scalabilità automatica basata su programmazione per i gruppi di istanze gestite stateless. I gruppi di istanze gestite stateful non possono essere sottoposti a ridimensionamento automatico. Per ulteriori informazioni, consulta Gruppi di istanze a scalabilità automatica.
Riparazione automatica delle VM
A volte le VM che ospitano la tua applicazione potrebbero essere in esecuzione e disponibili, ma potrebbero esserci problemi con l'applicazione stessa. Potrebbe bloccarsi, avere un arresto anomalo o non disporre di memoria sufficiente. Per verificare se un'applicazione risponde come previsto, puoi configurare i controlli di integrità basati su applicazioni all'interno del criterio di riparazione automatica dei tuoi gruppi di istanze gestite. Se l'applicazione su una determinata VM non risponde, il gruppo di istanze gestite ripara automaticamente la VM. Per saperne di più sulla configurazione della riparazione automatica, consulta Configurare un controllo di integrità e la riparazione automatica dell'applicazione.
Posizionamento della VM
Nell'architettura descritta in questo documento, il livello di applicazione e il livello web vengono eseguiti su VM Compute Engine distribuite su più zone. Questa distribuzione garantisce la robustezza dell'applicazione in caso di interruzioni della zona. Per migliorare ulteriormente questa robustezza, puoi creare un criterio di posizionamento distribuito e applicarlo al modello MIG. Quando il gruppo di istanze gestite crea le VM, le posiziona all'interno di ogni zona su diversi server fisici (chiamati host), in modo che siano resistenti ai guasti dei singoli host. Per ulteriori informazioni, consulta Applicare i criteri di posizionamento della diffusione alle VM.
Pianificazione della capacità delle VM
Per assicurarti che la capacità per le VM Compute Engine sia disponibile quando necessaria, puoi creare prenotazioni. Una prenotazione fornisce una capacità garantita in una zona specifica per un numero specificato di VM di un tipo di macchina scelto. Una prenotazione può essere specifica per un progetto o condivisa tra più progetti. Per ulteriori informazioni sulle prenotazioni, inclusi i considerazioni sulla fatturazione, consulta Prenotazioni di risorse a livello di zona di Compute Engine.
Stato del disco permanente
Una best practice nella progettazione di applicazioni è evitare la necessità di dischi locali stateful. Tuttavia, se il requisito esiste, puoi configurare i dischi permanenti in modo che siano stateful per assicurarti che i dati vengano conservati quando le VM vengono riparate o ricreate. Tuttavia, ti consigliamo di mantenere i dischi di avvio stateless, in modo da poterli aggiornare facilmente alle immagini più recenti con nuove versioni e patch di sicurezza. Per ulteriori informazioni, consulta la pagina Configurazione dei dischi permanenti stateful nei gruppi di istanze gestite.
Durabilità dei dati
Puoi utilizzare Backup e DR per creare, archiviare e gestire i backup delle VM di Compute Engine. Backup e RE archivia i dati di backup nel formato originale leggibile dall'applicazione. Se necessario, puoi ripristinare i carichi di lavoro in produzione utilizzando direttamente i dati dello spazio di archiviazione di backup a lungo termine senza attività di preparazione o spostamento dei dati che richiedono molto tempo.
Per archiviare i backup del database e i log delle transazioni, puoi utilizzare i bucket Cloud Storage regionali, che forniscono spazio di archiviazione di backup a basso costo e ridondante tra le zone.
Compute Engine fornisce le seguenti opzioni per aiutarti a garantire la durabilità dei dati archiviati nei volumi di Persistent Disk:
- Puoi utilizzare snapshot standard per acquisire lo stato point-in-time dei volumi dei Persistent Disk. Gli snapshot vengono archiviati in modo ridondante in più regioni, con checksum automatici per garantire l'integrità dei dati. Gli snapshot sono incrementali per impostazione predefinita, quindi occupano meno spazio di archiviazione e puoi risparmiare. Gli snapshot vengono archiviati in una posizione Cloud Storage che puoi configurare. Per altri consigli sull'utilizzo e sulla gestione degli snapshot, consulta le best practice per gli snapshot dei dischi di Compute Engine.
- I volumi dei dischi permanenti a livello di regione ti consentono di eseguire applicazioni ad alta disponibilità che non sono interessate da errori nei dischi permanenti. Quando crei un volume Persistent Disk a livello di regione, Compute Engine gestisce una replica del disco in una zona diversa nella stessa regione. I dati vengono replicati in modo sincrono sui dischi di entrambe le zone. Se una delle due zone presenta un'interruzione, i dati rimangono disponibili.
Disponibilità del database
Per implementare il failover tra zone per il database in ogni regione, è necessario un meccanismo per identificare gli errori del database principale e una procedura per il failover al database di standby. Le specifiche del meccanismo di failover dipendono dal database utilizzato. Puoi configurare un'istanza di osservatore per rilevare i guasti del database principale e orchestrare il failover. Devi configurare le regole di failover in modo appropriato per evitare una situazione di split-brain e prevenire un failover non necessario. Ad esempio, per le architetture che puoi utilizzare per implementare il failover per i database PostgreSQL, consulta Architetture per l'alta disponibilità dei cluster PostgreSQL su Compute Engine.
Altre considerazioni sull'affidabilità
Quando crei l'architettura cloud per il tuo carico di lavoro, consulta le best practice e i consigli relativi all'affidabilità forniti nella seguente documentazione:
- Guida all'affidabilità dell'infrastruttura Google Cloud
- Pattern per app scalabili e resilienti
- Progettazione di sistemi resilienti
Ottimizzazione dei costi
Questa sezione fornisce indicazioni per ottimizzare il costo della configurazione e del funzionamento di una topologia Google Cloud multiregionale creata utilizzando questa architettura di riferimento.
Tipi di macchine VM
Per aiutarti a ottimizzare l'utilizzo delle risorse delle tue istanze VM, Compute Engine fornisce suggerimenti sul tipo di macchina. Utilizza i consigli per scegliere i tipi di macchine che corrispondono ai requisiti di calcolo del tuo carico di lavoro. Per i carichi di lavoro con requisiti di risorse prevedibili, puoi personalizzare il tipo di macchina in base alle tue esigenze e risparmiare utilizzando i tipi di macchine personalizzate.
Modello di provisioning delle VM
Se la tua applicazione è a tolleranza di errore, le VM spot possono aiutarti a ridurre i costi di Compute Engine per le VM nei livelli di applicazione e web. Il costo delle VM spot è notevolmente inferiore rispetto alle VM normali. Tuttavia, Compute Engine potrebbe arrestare o eliminare in modo preventivo le VM spot per recuperare la capacità. Le VM spot sono adatte per job batch che possono tollerare il prerilascio e non hanno requisiti di alta disponibilità. Le VM spot offrono gli stessi tipi di macchine, opzioni e prestazioni delle VM normali. Tuttavia, quando la capacità delle risorse in una zona è limitata, i gruppi di istanze gestite potrebbero non essere in grado di eseguire lo scale out (ovvero creare VM) automaticamente fino alle dimensioni target specificate finché la capacità richiesta non diventa di nuovo disponibile.
Utilizzo delle risorse
La funzionalità di scalabilità automatica dei gruppi di istanze gestite stateless consente alla tua applicazione di gestire agevolmente l'aumento del traffico e ti aiuta a ridurre i costi quando il fabbisogno di risorse è ridotto. I gruppi di istanze gestite stateful non possono essere sottoposti a ridimensionamento automatico.
Licenze di terze parti
Quando esegui la migrazione dei carichi di lavoro di terze parti a Google Cloud, potresti essere in grado di ridurre i costi utilizzando le tue licenze (BYOL). Ad esempio, per eseguire il deployment delle VM Microsoft Windows Server, anziché utilizzare un'immagine premium che comporta un costo aggiuntivo per la licenza di terze parti, puoi creare e utilizzare un'immagine BYOL Windows personalizzata. Paghi solo per l'infrastruttura delle VM che utilizzi su Google Cloud. Questa strategia ti consente di continuare a trarre valore dai tuoi investimenti esistenti in licenze di terze parti. Se decidi di utilizzare l'approccio BYOL, ti consigliamo di procedere nel seguente modo:
- Esegui il provisioning del numero richiesto di core della CPU di calcolo indipendentemente dalla memoria utilizzando i tipi di macchine personalizzate. In questo modo, limiti il costo delle licenze di terze parti al numero di core della CPU di cui hai bisogno.
- Riduci il numero di vCPU per core da 2 a 1 disattivando il multi-threading simultaneo (SMT), e riduci i costi di licenza del 50%.
Altre considerazioni sui costi
Quando crei l'architettura per il tuo carico di lavoro, prendi in considerazione anche le best practice e i consigli generali forniti nel Framework dell'architettura di Google Cloud: ottimizzazione dei costi.
Efficienza operativa
Questa sezione descrive i fattori da considerare quando utilizzi questa architettura di riferimento per progettare e creare una topologia Google Cloud multiregionale che puoi gestire in modo efficiente.
Aggiornamenti della configurazione della VM
Per aggiornare la configurazione delle VM in un gruppo di istanze gestite (ad esempio il tipo di macchina o l'immagine del disco di avvio), crea un nuovo modello di istanza con la configurazione richiesta e poi applica il nuovo modello al gruppo di istanze gestite. Il gruppo di istanze gestite aggiorna le VM utilizzando il metodo di aggiornamento scelto: automatico o selettivo. Scegli un metodo appropriato in base ai tuoi requisiti di disponibilità ed efficienza operativa. Per ulteriori informazioni su questi metodi di aggiornamento del gruppo di istanze gestite, consulta Applicare nuove configurazioni VM in un gruppo di istanze gestite.
Immagini VM
Per i modelli di istanze MIG, anziché utilizzare le immagini pubbliche fornite da Google, ti consigliamo di creare e utilizzare immagini personalizzate contenenti le configurazioni e il software richiesti dalle tue applicazioni. Puoi raggruppare le tue immagini personalizzate in una famiglia di immagini personalizzate. Una famiglia di immagini fa sempre riferimento all'immagine più recente della famiglia, pertanto i modelli di istanze e gli script possono utilizzare quell'immagine senza che tu debba aggiornare i riferimenti a una versione dell'immagine specifica.
Modelli di istanza deterministici
Se i modelli di istanze che utilizzi per i tuoi MIG includono script di avvio per installare software di terze parti, assicurati che gli script specifichino esplicitamente i parametri di installazione del software, come la versione del software. In caso contrario, quando il gruppo di istanze gestite crea le VM, il software installato sulle VM potrebbe non essere coerente. Ad esempio, se il modello di istanza include uno script di avvio per installare Apache HTTP Server 2.0 (il pacchetto apache2), assicurati che lo script specifichi la versione esatta di apache2 da installare, ad esempio la versione 2.4.53. Per ulteriori informazioni, consulta
Modelli di istanze deterministiche.
Altre considerazioni operative
Quando crei l'architettura per il tuo carico di lavoro, tieni conto delle best practice e dei consigli generali per l'efficienza operativa descritti nel Framework dell'architettura di Google Cloud: eccellenza operativa.
Ottimizzazione delle prestazioni
Questa sezione descrive i fattori da considerare quando utilizzi questa architettura di riferimento per progettare e creare una topologia multiregionale in Google Cloud che soddisfi i requisiti di prestazioni dei tuoi workload.
Posizionamento della VM
Per i carichi di lavoro che richiedono una bassa latenza di rete inter-VM, puoi creare un criterio di posizionamento compatto e applicarlo al modello MIG. Quando il gruppo di istanze gestite crea le VM, le posiziona su server fisici vicini tra loro. Per ulteriori informazioni, consulta la sezione Ridurre la latenza utilizzando i criteri di posizionamento compatto.
Tipi di macchine VM
Compute Engine offre un'ampia gamma di tipi di macchine predefinite e personalizzabili tra cui scegliere in base ai requisiti di costo e prestazioni. I tipi di macchine sono raggruppati in serie e famiglie di macchine. La tabella seguente fornisce un riepilogo delle famiglie e delle serie di macchine consigliate per diversi tipi di carichi di lavoro:
| Requisito | Famiglia di macchine consigliata | Serie di macchine di esempio |
|---|---|---|
| Miglior rapporto prezzo/prestazioni per diversi workload | Famiglia di macchine per uso generico | C3, C3D, E2, N2, N2D, Tau T2D, Tau T2A |
| Massime prestazioni per core e ottimizzazione per i workload ad alta intensità di calcolo | Famiglia di macchine ottimizzate per il calcolo | C2, C2D, H3 |
| Rapporto memoria/vCPU elevato per workload che richiedono molta memoria | Famiglia di macchine ottimizzate per la memoria | M3, M2, M1 |
| GPU per carichi di lavoro parallelizzati in modo massiccio | Famiglia di macchine ottimizzate per l'acceleratore | A2, G2 |
Per ulteriori informazioni, consulta la guida alle risorse e al confronto per le famiglie di macchine.
Multi-threading VM
Ogni CPU virtuale (vCPU) allocata a una VM Compute Engine viene implementata come un singolo multithread hardware. Per impostazione predefinita, due vCPU condividono un core della CPU fisica. Per i carichi di lavoro altamente paralleli o che eseguono calcoli in virgola mobile (come l'analisi delle sequenze genetiche e la creazione di modelli di rischio finanziario), puoi migliorare le prestazioni riducendo il numero di thread in esecuzione su ogni core della CPU fisica. Per ulteriori informazioni, consulta Impostare il numero di thread per core.
Network Service Tiers
Network Service Tiers ti consentono di ottimizzare i costi e le prestazioni della rete dei tuoi carichi di lavoro. Puoi scegliere tra i seguenti livelli:
- Il livello Premium utilizza la struttura backbone globale altamente affidabile di Google per aiutarti a ottenere una perdita di pacchetti e una latenza minime. Il traffico entra ed esce dalla rete Google in un punto di presenza (PoP) perimetrale globale più vicino all'ISP dell'utente finale. Per ottenere prestazioni ottimali, consigliamo di utilizzare il livello Premium come livello predefinito. Il livello Premium supporta sia gli indirizzi IP esterni regionali sia gli indirizzi IP esterni globali per VM e bilanciatori del carico.
- Il livello Standard è disponibile solo per le risorse che utilizzano indirizzi IP esterni regionali. Il traffico entra ed esce dalla rete Google in un PoP di confine più vicino alla regione in cui viene eseguito il tuo carico di lavoro Google Cloud. I prezzi del livello Standard sono inferiori a quelli del livello Premium. Il livello Standard è adatto per il traffico non sensibile alla perdita di pacchetti e che non ha requisiti di latenza ridotta.
Memorizzazione nella cache
Se la tua applicazione pubblica asset di siti web statici e se la tua architettura include un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno globale (come mostrato nella Figura 1), puoi utilizzare Cloud CDN per memorizzare nella cache i contenuti statici a cui si accede regolarmente più vicino agli utenti. Cloud CDN può contribuire a migliorare le prestazioni per i tuoi utenti, ridurre l'utilizzo delle risorse dell'infrastruttura nel backend e ridurre i costi di distribuzione sulla rete. Per ulteriori informazioni, consulta Prestazioni web più veloci e protezione web migliorata per il bilanciamento del carico.
Altre considerazioni sul rendimento
Quando crei l'architettura per il tuo carico di lavoro, tieni conto delle best practice e dei consigli generali forniti nel framework dell'architettura di Google Cloud: ottimizzazione delle prestazioni.
Passaggi successivi
- Scopri di più sui prodotti Google Cloud utilizzati in questa architettura di riferimento:
- Inizia la migrazione dei tuoi carichi di lavoro a Google Cloud.
- Esplora e valuta archetipi di deployment che puoi scegliere per creare architetture per i tuoi carichi di lavoro cloud.
- Esamina le opzioni di architettura per progettare un'infrastruttura affidabile per i tuoi carichi di lavoro in Google Cloud.
- Per altre architetture di riferimento, guide di progettazione e best practice, consulta il Cloud Architecture Center.
Collaboratori
Autore: Kumar Dhanagopal | Sviluppatore di soluzioni cross-product
Altri collaboratori:
- Ben Good | Solutions Architect
- Carl Franklin | Director, PSO Enterprise Architecture
- Daniel Lees | Cloud Security Architect
- Gleb Otochkin | Cloud Advocate, database
- Mark Schlagenhauf | Technical Writer, Networking
- Pawel Wenda | Group Product Manager
- Sean Derrington | Group Outbound Product Manager, Storage
- Sekou Page | Product Manager outbound
- Shobhit Gupta | Solutions Architect
- Simon Bennett | Group Product Manager
- Steve McGhee | Proponente dell'affidabilità
- Victor Moreno | Product Manager, Cloud Networking