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Google Cloud iLB + Cloud DNS によるマルチリージョンの内部ロードバランシングの設計

2023年6月27日

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Google Cloud Japan Team

※この投稿は米国時間 2023 年 6 月 10 日に、Google Cloud blog に投稿されたものの抄訳です。

Google Cloud は、複数のロードバランサタイプを用意しています。Google Cloud 内で内部ロードバランシングを行う場合、お客様は以下の 3 つのオプションを利用できます。

内部 HTTPS ロードバランシング
内部 TCP プロキシロードバランシング
内部 TCP / UDP ロードバランシング

Google Cloud 内部 HTTP(S) ロードバランサは、プロキシベースのリージョンレイヤ 7 ロードバランサです。これを使用すると、内部 IP アドレスの背後でサービスを実行し、スケールできます。

Google Cloud 内部リージョン TCP プロキシロードバランサは、TCP サービスをホストするためのプロキシベースのリージョンロードバランサです。

Google Cloud 内部 TCP / UDP ロードバランサは、TCP トラフィックまたは UDP トラフィック用のリージョンレイヤ 4 パススルーロードバランサで、元のパケットをプロキシなしで転送する必要がある場合に便利です。

これらの 3 種類の内部ロードバランサに共通するテーマの 1 つとして、すべてが本質的に「リージョン」であることが挙げられます。リージョンロードバランシングは、複数のバックエンドが 1 つのリージョンにある場合や、トラフィックを特定のリージョンに留めるための地域のコンプライアンス要件がある場合に使用します。次の図は、内部ロードバランサの「リージョン」での動作を表しています。

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内部ロードバランシングのもう一つの側面は、クライアントが内部ロードバランサにアクセスする方法を決定することです。内部ロードバランサのグローバルアクセス機能により、クライアントはどのリージョンからでも特定のリージョンにデプロイされたサービスにロードバランサを介してトラフィックを送信できます。サービスは、Compute Engine、Google Kubernetes Engine（GKE）、Cloud Run、オンプレミス、その他のパブリッククラウドにデプロイでき、この機能と内部 HTTP(S) ロードバランサまたは TCP プロキシロードバランサを使用して世界中のクライアントと通信できます。

次の図は、「グローバルアクセス」機能がオフの場合とオンの場合の違いを示しています。

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グローバルアクセス機能を利用する場合、リージョンバックエンドサービスの健全性に基づいてユーザーのトラフィックを適切な内部ロードバランサに転送できるメカニズムを整備することがユーザーにとって重要になります。たとえば、リージョン 1 のバックエンドサービスが利用できないか異常である場合、アプリケーションオーナーは、リージョン 1 のユーザーが自動的に内部ロードバランサ 2 に切り替えられるように、アプリケーションの動作を構成する必要があるかもしれません。ここで重要な役割を果たすのが、Cloud DNS です。

Cloud DNS では、グローバルアクセスが有効になっている内部 TCP / UDP ロードバランサのヘルスチェックに対応しています。内部 TCP / UDP ロードバランサの場合、Cloud DNS は個々のバックエンドインスタンスから直接ヘルスシグナルを受け取ります。また、同じしきい値アルゴリズムが適用されます。

Cloud DNS のフェイルオーバールーティングポリシーでは、アクティブなバックアップ構成を設定できます。フェイルオーバールーティングポリシーでは、リソースレコードにプライマリ IP とバックアップ IP を構成できます。通常のオペレーションでは、Cloud DNS はプライマリセットでプロビジョニングされた IP アドレスを使用してクエリに応答します。プライマリセット内のすべての IP アドレスに障害が発生した（健全性が異常を示した）場合、Cloud DNS はバックアップセット内の IP アドレスの提供を開始します。

次の例は、Cloud DNS でルーティングポリシーを使用してレコードセットを構成しようとしたときに表示されるオプションを示しています。ここでは、クライアントの受信リージョンに基づいて、プライマリターゲットとバックアップターゲットを構成できます。