Questo documento illustra la virtualizzazione delle zone, ovvero il metodo utilizzato da Google per mappare le zone pubbliche a cluster di hardware fisico interno all'interno dei nostri data center. La virtualizzazione delle zone ci consente di espandere senza interruzioni le nostre zone, aggiornare l'hardware e dismettere l'infrastruttura fisica senza un impatto rivolto al cliente. Scopri di più su questo argomento se le tue applicazioni sono distribuite in più progetti e se vuoi sapere in che modo Google distribuisce le proprie zone nell'infrastruttura fisica.
Le risorse Google Cloud sono ospitate in diverse regioni in tutto il mondo. Ogni regione è composta da tre o quattro zone. Le zone sono gruppi logici di risorse progettate per evitare errori correlati. Collocare le risorse in più zone all'interno di una regione riduce il rischio di errori correlati all'infrastruttura fisica e software che interessano le tue applicazioni. Il posizionamento delle risorse in regioni diverse offre un grado ancora maggiore di indipendenza dagli errori.
Per un elenco delle località geografiche di Google Cloud, consulta Regioni e zone. Per ulteriori informazioni sulla creazione di applicazioni resilienti, consulta la serie di soluzioni Google Cloud sulla pianificazione del ripristino di emergenza.
Cluster
Tutto l'hardware Google Cloud è organizzato in cluster. Un cluster rappresenta un insieme di risorse di calcolo, rete e archiviazione supportate dall'infrastruttura di creazione, alimentazione e raffreddamento. I componenti dell'infrastruttura in genere supportano un singolo cluster, assicurando che i cluster condividano poche dipendenze.
Figura 1: esistono tre zone nella regione asia-east1. Ogni zona ha il proprio cluster con risorse individuali.
Tuttavia, i componenti con affidabilità elevata e ridondanza downstream possono essere condivisi tra i cluster. Ad esempio, più cluster in genere condividono una sottostazione della rete di servizi pubblici perché queste ultime sono estremamente affidabili e i cluster utilizzano sistemi di alimentazione ridondanti. Google Cloud progetta la sua infrastruttura fisica per supportare gli accordi sul livello del servizio (SLA) e gli obiettivi del livello di servizio (SLO) dei servizi Google Cloud.
Mappatura zona-cluster
Quando un progetto utilizza una regione per la prima volta, Google Cloud seleziona un cluster univoco per ogni zona della regione che rappresenta il cluster predefinito per le risorse di zona del progetto. Tuttavia, i vincoli hardware potrebbero comportare l'utilizzo di cluster aggiuntivi per quella zona. Questa selezione è chiamata mapping zona-cluster. Le mappature da zona a cluster predefinite vengono selezionate in base al progetto, in modo che ogni cliente usufruisca delle stesse capacità e prestazioni. All'interno di un progetto, la mappatura tra una zona logica e un cluster fisico è coerente, tuttavia un altro progetto potrebbe avere una mappatura zona-cluster completamente diversa in base alle risorse di zona del progetto. Un progetto non ha mai due zone mappate allo stesso cluster fisico.
Puoi allineare le mappature zona-cluster tra i progetti utilizzando reti Virtual Private Cloud (VPC). Google Cloud tenta di assegnare la stessa mappa zona-cluster a tutti i progetti che condividono una rete VPC. La creazione di mappe coerenti da zona a cluster tra i progetti potrebbe essere utile per errori prevedibili dei componenti atomici dell'applicazione.
Zone virtualizzate
All'espansione delle regioni, ogni zona è supportata da più cluster. Il nostro obiettivo è raggruppare i cluster con un'infrastruttura condivisa, ad esempio un edificio o un'infrastruttura di raffreddamento, in zone logiche in modo che i guasti dell'infrastruttura condivisa influiscano su una sola zona all'interno di una regione.
Figura 2 Due delle tre zone in asia-east1 sono state espanse e ora hanno due cluster.
I carichi di lavoro dei clienti vengono gestiti nel minor numero possibile di cluster. Di solito, il carico di lavoro a livello di zona si trova in un unico cluster. Tuttavia, le mappature zona-cluster potrebbero includere cluster aggiuntivi nei casi in cui capacità aggiuntiva o hardware specializzato non sia disponibile nel cluster principale per la mappa.
Figura 3. Visualizza un diagramma della mappatura da zona a cluster per due progetti:
- Project Fizz ha due cluster mappati a
asia-east1-aperché solo Cluster z supporta i carichi di lavoro GPU e solo il Cluster y supporta i carichi di lavoro TPU. - Project Fizz e Project Buzz hanno cluster diversi mappati a
asia-east1-b.
Anche se la mappatura da zona a cluster cambia di rado, si verificano cambiamenti man mano che le esigenze di capacità e le offerte hardware sottostanti si evolvono. Ad esempio, i cluster vengono aggiunti a una zona per aumentare la capacità e vengono rimossi da una zona quando vengono dismessi. Durante qualsiasi evento di manutenzione, Google tenta di limitare il tempo di inattività utilizzando la migrazione live, se possibile.
In caso di interruzione di un cluster, la zona logica associata al cluster viene segnalata come interruzione nella Dashboard dello stato di Google Cloud. Tuttavia, non tutte le risorse del cliente sono interessate, poiché la zona potrebbe essere composta da più cluster. Pertanto, alcuni clienti potrebbero non essere interessati da una singola interruzione del cluster. Raccomandiamo vivamente l'adozione di architetture multi-zona per ridurre al minimo l'impatto delle interruzioni.
Reti condivise e zone virtualizzate
Le reti Virtual Private Cloud (VPC) sono virtualizzate che forniscono connettività tra le risorse all'interno di un progetto. Più progetti possono condividere una rete VPC per abilitare la connettività tra progetti, mentre un'organizzazione può eseguire il peering di una rete VPC condivisa per abilitare la connettività tra organizzazioni. Il nostro algoritmo di mappatura della virtualizzazione delle zone tenta di assegnare la stessa mappa zona-cluster a tutti i progetti che condividono una rete VPC o estendono la loro rete VPC tramite peering VPC. anche quando i progetti si trovano in organizzazioni Google Cloud diverse. Man mano che la complessità della rete cresce con il numero di progetti e di VPC, il mantenimento di una mappatura delle zone coerente diventa più difficile e pertanto non può essere garantito.
Passaggi successivi
- Scopri di più sulle risorse globali, a livello di regione e di zona.
- Scopri di più su area geografica e zone.