Virtualisasi zona

Dokumen ini menjelaskan virtualisasi zona, yaitu metode yang digunakan Google untuk memetakan zona publik ke cluster hardware fisik internal dalam pusat data kami. Dengan virtualisasi zona, kami dapat memperluas zona, mengupgrade hardware, dan menghapus infrastruktur fisik dengan lancar tanpa menimbulkan dampak yang mengganggu pengguna. Baca topik ini jika aplikasi Anda didistribusikan ke beberapa project dan jika Anda ingin mempelajari cara Google menyebarkan zonanya di seluruh infrastruktur fisik.

Resource Google Cloud dihosting di beberapa region di seluruh dunia. Setiap region terdiri dari tiga atau empat zona. Zona adalah grup resource logis, yang dirancang untuk menghindari kegagalan berkorelasi. Menempatkan resource di beberapa zona dalam satu region akan mengurangi risiko kegagalan berkorelasi pada infrastruktur fisik dan software yang memengaruhi aplikasi Anda. Menempatkan resource Anda di region yang berbeda akan memberikan tingkat independensi kegagalan yang lebih tinggi.

Untuk mengetahui daftar lokasi geografis Google Cloud, lihat Region dan zona. Untuk informasi tambahan tentang cara membangun aplikasi yang tangguh, lihat rangkaian solusi Google Cloud tentang disaster recovery plan.

Cluster

Semua hardware Google Cloud disusun ke dalam beberapa cluster. Cluster merepresentasikan sekumpulan resource komputasi, jaringan, dan penyimpanan yang didukung oleh infrastruktur gedung, daya, dan pendingin. Komponen infrastruktur biasanya mendukung satu cluster, memastikan bahwa cluster memiliki beberapa dependensi yang sama.

asia-east1 memiliki 3 zona dan 3 cluster.

Gambar 1: Ada tiga zona di region asia-east1. Setiap zona memiliki cluster-nya sendiri dengan resource individual.

Namun, komponen dengan keandalan yang sudah terbukti dan redundansi downstream dapat dibagikan antar-cluster. Misalnya, beberapa cluster biasanya menggunakan gardu induk utilitas yang sama karena gardu induk sangat andal dan cluster menggunakan sistem daya redundan. Google Cloud mendesain infrastruktur fisiknya untuk mendukung Perjanjian Tingkat Layanan (SLA) dan Tujuan Tingkat Layanan (SLO) layanan Google Cloud.

Pemetaan zona ke cluster

Saat project menggunakan region untuk pertama kalinya, Google Cloud akan memilih cluster unik untuk setiap zona di region yang merupakan cluster default untuk resource zona project tersebut. Namun, batasan hardware dapat menyebabkan cluster tambahan digunakan untuk zona tersebut. Pemilihan ini disebut pemetaan zona ke cluster. Pemetaan zona ke cluster default dipilih per project sehingga setiap pelanggan mendapatkan kemampuan dan performa yang sama. Dalam sebuah project, pemetaan antara zona logis dan cluster fisik bersifat konsisten, tetapi project lain mungkin memiliki pemetaan zona ke cluster yang benar-benar berbeda berdasarkan resource zona project. Project tidak pernah memiliki dua zona yang dipetakan ke cluster fisik yang sama.

Anda dapat menyelaraskan pemetaan zona ke cluster antar-project menggunakan jaringan Virtual Private Cloud (VPC). Google Cloud mencoba menetapkan pemetaan zona ke cluster yang sama untuk semua project yang menggunakan jaringan VPC yang sama. Pemetaan zona ke cluster yang konsisten di seluruh project Anda mungkin diinginkan untuk kegagalan komponen aplikasi atomik yang dapat diprediksi.

Zona tervirtualisasi

Saat region diperluas, setiap zona didukung oleh beberapa cluster. Kami ingin mengelompokkan cluster dengan infrastruktur bersama, seperti gedung atau infrastruktur pendingin, ke dalam zona logis sehingga kegagalan infrastruktur bersama hanya memengaruhi satu zona dalam satu region.

Zona A dan B asia-east1 masing-masing telah diperluas menjadi dua klaster.

Gambar 2 Dua dari tiga zona di asia-east1 telah diperluas dan kini memiliki dua cluster.

Workload pelanggan dikelola dalam jumlah cluster sesedikit mungkin. Biasanya, workload zona Anda ditampung dalam satu cluster. Namun, pemetaan zona ke cluster mungkin menyertakan cluster tambahan jika kapasitas tambahan atau hardware khusus tidak tersedia di cluster utama untuk pemetaan.

Zona A dan B asia-east1 masing-masing telah diperluas menjadi dua klaster.

Gambar 3 Menampilkan diagram pemetaan zona ke cluster untuk dua project:

  • Project Fizz memiliki dua cluster yang dipetakan ke asia-east1-a karena hanya Cluster z yang mendukung workload GPU dan hanya Cluster y yang mendukung workload TPU.
  • Project Fizz dan Project Buzz memiliki berbagai cluster yang dipetakan ke asia-east1-b.

Meskipun pemetaan zona ke cluster jarang berubah, perubahan memang terjadi seiring perubahan kebutuhan kapasitas dan penawaran hardware dasar. Misalnya, cluster ditambahkan ke suatu zona untuk meningkatkan kapasitas, dan akan dihapus dari suatu zona saat dinonaktifkan. Selama peristiwa pemeliharaan, Google mencoba membatasi periode nonaktif menggunakan Migrasi langsung jika memungkinkan.

Jika terjadi pemadaman cluster, zona logis yang terkait dengan cluster tersebut akan dilaporkan mengalami pemadaman di Dasbor Status Google Cloud, tetapi tidak semua resource pelanggan terpengaruh, karena zona itu mungkin terdiri dari beberapa klaster. Oleh karena itu, beberapa pelanggan mungkin tetap tidak terpengaruh oleh pemadaman satu cluster. Kami sangat mendorong adopsi arsitektur multi-zona untuk meminimalkan dampak pemadaman layanan.

Jaringan bersama dan zona tervirtualisasi

Jaringan Virtual Private Cloud (VPC) adalah jaringan tervirtualisasi yang menyediakan konektivitas antar-resource dalam suatu project. Beberapa proyek dapat berbagi jaringan VPC untuk mengaktifkan konektivitas lintas project, dan suatu organisasi dapat melakukan peering jaringan VPC bersama untuk memungkinkan konektivitas lintas organisasi. Algoritma pemetaan virtualisasi zona kami mencoba menetapkan pemetaan zona ke cluster yang sama ke semua project yang menggunakan jaringan VPC yang sama, atau memperluas jaringan VPC-nya melalui peering VPC. Hal ini tetap berlaku meskipun project-project tersebut berada di organisasi Google Cloud yang berbeda. Seiring dengan meningkatnya kompleksitas jaringan seiring bertambahnya jumlah project dan VPC, mempertahankan pemetaan zona yang konsisten menjadi semakin sulit, dan oleh karena itu tidak dapat dijamin.

Langkah berikutnya