Reti VPC

Una rete Virtual Private Cloud (VPC) è una versione virtuale di una rete fisica implementata all'interno della rete di produzione di Google mediante Andromeda.

Una rete VPC svolge le seguenti operazioni:

  • Fornisce connettività per le tue istanze di macchine virtuali (VM) Compute Engine.
  • Offre bilanciatori del carico di rete passthrough interni e sistemi proxy per gli Application Load Balancer interni.
  • Si connette alle reti on-premise utilizzando tunnel Cloud VPN e collegamenti VLAN per Cloud Interconnect.
  • Distribuisce il traffico dai bilanciatori del carico esterni di Google Cloud ai backend.

I progetti possono contenere più reti VPC. A meno che non crei un criterio dell'organizzazione che lo impedisca, i nuovi progetti iniziano con una rete predefinita (una rete VPC in modalità automatica) con una subnet (subnet) in ogni regione.

Reti e subnet

I termini subnet e subnet sono sinonimi. Vengono utilizzati in modo intercambiabile nella console Google Cloud, nei comandi gcloud e nella documentazione dell'API.

Una subnet non è la stessa cosa di una rete (VPC). Le reti e le subnet sono diversi tipi di risorse in Google Cloud.

Per ulteriori informazioni, consulta la sezione Subnet.

Istanze di macchine virtuali

Un'istanza di macchina virtuale (VM) Compute Engine è una macchina virtuale ospitata sull'infrastruttura di Google. I termini Istanza Compute Engine, Istanza VM e VM sono sinonimi. Vengono utilizzati in modo intercambiabile nella console Google Cloud, nel riferimento di Google Cloud CLI e nella documentazione dell'API.

Le istanze VM includono i cluster Google Kubernetes Engine (GKE), le istanze dell'ambiente flessibile di App Engine e altri prodotti Google Cloud basati sulle VM di Compute Engine.

Per ulteriori informazioni, consulta Istanze di macchine virtuali nella documentazione di Compute Engine.

Specifiche

Le reti VPC hanno le seguenti proprietà:

  • Le reti VPC, incluse le route e le regole firewall associate, sono risorse globali. Non sono associati a nessuna regione o zona specifica.

  • Le subnet sono risorse a livello di regione.

  • Ogni subnet definisce un intervallo di indirizzi IPv4. Anche le subnet nelle reti VPC in modalità personalizzata possono avere un intervallo di indirizzi IPv6.

  • Il traffico da e verso le istanze può essere controllato con regole firewall di rete. Le regole vengono implementate sulle VM stesse, quindi il traffico può essere controllato e registrato solo quando lascia o arriva a una VM.

  • Le risorse all'interno di una rete VPC possono comunicare tra loro utilizzando indirizzi IPv4 interni, indirizzi IPv6 interni o indirizzi IPv6 esterni, in base alle regole del firewall di rete applicabili. Per ulteriori informazioni, consulta la sezione Comunicazione all'interno della rete.

  • Le istanze con indirizzi IPv4 o IPv6 interni possono comunicare con le API e i servizi Google. Per ulteriori informazioni, consulta Opzioni di accesso privato per i servizi.

  • L'amministrazione della rete può essere protetta utilizzando i ruoli Identity and Access Management (IAM).

  • Un'organizzazione può utilizzare un VPC condiviso per mantenere una rete VPC in un progetto host comune. Le entità IAM autorizzate di altri progetti nella stessa organizzazione possono creare risorse che utilizzano subnet della rete VPC condiviso.

  • Le reti VPC possono essere connesse ad altre reti VPC in progetti o organizzazioni diversi utilizzando il peering di rete VPC.

  • Le reti VPC possono essere connesse in modo sicuro in ambienti ibridi utilizzando Cloud VPN o Cloud Interconnect.

  • Le reti VPC supportano il traffico GRE, incluso il traffico su Cloud VPN e Cloud Interconnect. Le reti VPC non supportano GRE per Cloud NAT o per le regole di forwarding per il bilanciamento del carico e l'inoltro del protocollo. Il supporto per GRE consente di terminare il traffico GRE su una VM da internet (indirizzo IP esterno) e Cloud VPN o Cloud Interconnect (indirizzo IP interno). Il traffico decapsulato può quindi essere inoltrato a una destinazione raggiungibile. GRE consente di utilizzare servizi come SASE (Secure Access Service Edge) e SD-WAN.

  • Le reti VPC supportano indirizzi unicast IPv4 e IPv6. Le reti VPC non supportano gli indirizzi trasmetti o multicast all'interno della rete.

    Per saperne di più sugli intervalli di subnet IPv6, consulta Subnet.

Esempio di rete VPC

L'esempio seguente illustra una rete VPC in modalità personalizzata con tre subnet in due regioni:

Esempio di rete VPC (fai clic per ingrandire)
Esempio di rete VPC (fai clic per ingrandire)
  • Subnet1 è definita come 10.240.0.0/24 nella regione us-west1.
    • Due istanze VM nella zona us-west1-a si trovano in questa subnet. I rispettivi indirizzi IP provengono dall'intervallo di indirizzi disponibile in subnet1.
  • La Subnet2 è definita come 192.168.1.0/24 nella regione us-east1.
    • Due istanze VM nella zona us-east1-b si trovano in questa subnet. I loro indirizzi IP provengono entrambi dall'intervallo di indirizzi disponibile in subnet2.
  • Subnet3 è definita come 10.2.0.0/16, sempre nella regione us-east1.
    • Un'istanza VM nella zona us-east1-b e una seconda istanza nella zona us-east1-c si trovano in subnet3, ognuna delle quali riceve un indirizzo IP dal proprio intervallo disponibile. Poiché le subnet sono risorse a livello di regione, le interfacce di rete delle istanze possono essere associate a qualsiasi subnet nella stessa regione in cui si trovano le rispettive zone.

Vincoli dei criteri dell'organizzazione

  • Ogni nuovo progetto viene avviato con una rete VPC predefinita. Puoi disabilitare la creazione di reti predefinite creando un criterio dell'organizzazione con il vincolo compute.skipDefaultNetworkCreation. I progetti che ereditano questo criterio non avranno una rete predefinita.

  • Puoi controllare le seguenti configurazioni IPv6 utilizzando i criteri dell'organizzazione:

    • Disabilita l'utilizzo di IPv6 all'esterno di VPC: se viene impostato su true, il vincolo constraints/compute.disableVpcExternalIpv6 impedisce di configurare subnet a doppio stack con intervalli IPv6 esterni.

    • Disabilita l'utilizzo di IPv6 interno di VPC: se è impostato su true, il vincolo constraints/compute.disableVpcInternalIpv6 impedisce di configurare subnet a doppio stack con intervalli IPv6 interni.

    • Disabilita tutto l'utilizzo di IPv6: se viene impostato su true, il vincolo constraints/compute.disableAllIpv6 disattiva la creazione o l'aggiornamento di qualsiasi risorsa coinvolta nell'utilizzo di IPv6.

Per ulteriori informazioni sui vincoli, consulta Vincoli dei criteri dell'organizzazione.

Modalità di creazione subnet

Google Cloud offre due tipi di reti VPC, determinati dalla modalità di creazione delle subnet:

  • Quando viene creata una rete VPC in modalità automatica, al suo interno viene creata automaticamente una subnet per ogni regione. Queste subnet create automaticamente utilizzano un insieme di intervalli IPv4 predefiniti che rientrano nel blocco CIDR 10.128.0.0/9. Man mano che nuove regioni Google Cloud diventano disponibili, le nuove subnet al loro interno vengono aggiunte automaticamente alle reti VPC in modalità automatica utilizzando un intervallo IP di quel blocco. Oltre alle subnet create automaticamente, puoi aggiungerle manualmente per le reti VPC in modalità automatica nelle regioni scelte utilizzando intervalli IP esterni a 10.128.0.0/9.

  • Quando viene creata una rete VPC in modalità personalizzata, non vengono create automaticamente subnet. Questo tipo di rete offre il controllo completo delle subnet e degli intervalli IP. Puoi decidere quali subnet creare nelle regioni che hai scelto, usando gli intervalli IP da te specificati.

Puoi passare dalla modalità automatica alla modalità personalizzata di una rete VPC. Questa è una conversione unidirezionale. Le reti VPC in modalità personalizzata non possono essere convertite in reti VPC in modalità automatica. Per aiutarti a decidere quale tipo di rete soddisfa le tue esigenze, consulta le considerazioni sulle reti VPC in modalità automatica.

Rete predefinita

A meno che tu non scelga di disabilitarlo, ogni nuovo progetto viene avviato con una rete predefinita. La rete predefinita è una rete VPC in modalità automatica con regole firewall IPv4 precompilate. La rete predefinita non ha regole firewall IPv6 precompilate.

Considerazioni sulle reti VPC in modalità automatica

Le reti VPC in modalità automatica sono facili da configurare e utilizzare e sono adatte ai casi d'uso con i seguenti attributi:

  • Creare subnet automaticamente in ogni regione è utile.

  • Gli intervalli IP predefiniti delle subnet non si sovrappongono agli intervalli IP che utilizzeresti per scopi diversi (ad esempio, connessioni Cloud VPN a risorse on-premise).

Tuttavia, le reti VPC in modalità personalizzata sono più flessibili e più adatte alla produzione. I seguenti attributi evidenziano i casi d'uso in cui le reti VPC in modalità personalizzata sono consigliate o obbligatorie:

  • Non è necessario creare automaticamente una subnet in ogni regione.

  • La creazione automatica di nuove subnet man mano che le nuove regioni diventano disponibili potrebbe sovrapporsi agli indirizzi IP utilizzati da subnet create manualmente o da route statiche, oppure potrebbe interferire con la tua pianificazione di rete generale.

  • Devi avere il controllo completo sulle subnet create nella rete VPC, inclusi gli intervalli di indirizzi IP e le regioni utilizzati.

  • Prevedi di connettere la tua rete VPC a un'altra rete:

    • Poiché le subnet di ogni rete VPC in modalità automatica utilizzano lo stesso intervallo predefinito di indirizzi IP, non puoi connettere tra loro le reti VPC in modalità automatica utilizzando il peering di rete VPC o Cloud VPN.

    • Poiché l'intervallo CIDR in modalità automatica 10.128.0.0/9 fa parte dello spazio di indirizzi RFC 1918 di uso comune, le reti esterne a Google Cloud potrebbero attualmente o in futuro utilizzare un intervallo CIDR sovrapposto.

  • Vuoi creare subnet con intervalli IPv6. Le reti VPC in modalità automatica non supportano le subnet a doppio stack.

Intervalli di subnet IPv4

Ogni subnet ha un intervallo di indirizzi IPv4 principali. Gli indirizzi interni principali per le seguenti risorse provengono dall'intervallo principale della subnet: istanze VM, bilanciatori del carico interni e forwarding del protocollo interno. Facoltativamente, puoi aggiungere intervalli di indirizzi IP secondari a una subnet, utilizzati solo dagli intervalli IP alias. Tuttavia, puoi configurare intervalli IP alias per le istanze dall'intervallo principale o secondario di una subnet.

Ogni intervallo IPv4 principale o secondario per tutte le subnet in una rete VPC deve essere un blocco CIDR valido univoco. Consulta i limiti per rete per il numero di intervalli IP secondari che puoi definire.

Le subnet IPv4 non devono necessariamente formare un blocco CIDR contiguo predefinito, ma puoi farlo se vuoi. Ad esempio, le reti VPC in modalità automatica creano subnet che rientrano in un intervallo IP predefinito.

Quando crei una subnet in una rete VPC in modalità personalizzata, scegli l'intervallo IPv4 da utilizzare. Per saperne di più, consulta intervalli validi, intervalli di subnet vietati e utilizzo delle subnet.

Esistono quattro indirizzi IP inutilizzabili in ogni intervallo di subnet IPv4 principali. Per saperne di più, consulta Indirizzi inutilizzabili negli intervalli di subnet IPv4.

Le reti VPC in modalità automatica vengono create con una subnet per regione al momento della creazione e ricevono automaticamente nuove subnet in nuove regioni. Le subnet hanno solo intervalli IPv4 e tutti gli intervalli di subnet rientrano nel blocco CIDR 10.128.0.0/9. Le parti inutilizzate di 10.128.0.0/9 vengono riservate per un uso futuro di Google Cloud. Per informazioni sull'intervallo IPv4 utilizzato in quale regione, consulta Intervalli di subnet IPv4 in modalità automatica.

Intervalli di subnet IPv6

Quando crei una subnet a doppio stack in una rete VPC in modalità personalizzata, scegli se configurare la subnet con un intervallo di subnet IPv6 interno o un intervallo di subnet IPv6 esterno.

  • Gli intervalli di subnet IPv6 interni utilizzano indirizzi locali univoci (ULA).

    • Gli UDA vengono utilizzati per la comunicazione da VM a VM all'interno delle reti VPC. Gli UDA per IPv6 sono analoghi agli indirizzi RFC 1918 per IPv4. Gli UDA non sono raggiungibili da internet e non sono instradabili pubblicamente.
  • Gli intervalli di subnet IPv6 esterni utilizzano indirizzi unicast globali (GUA).

    • Le GUA possono essere utilizzate per la comunicazione da VM a VM all'interno di reti VPC e sono instradabili anche su internet.

Per saperne di più sugli intervalli di subnet IPv6, consulta Subnet.

Reti che supportano le subnet a doppio stack

Puoi creare subnet a doppio stack in una rete VPC in modalità personalizzata.

Le subnet a doppio stack non sono supportate sulle reti VPC in modalità automatica, inclusa la rete predefinita. Le subnet a doppio stack non sono supportate sulle reti legacy.

Se hai una rete VPC in modalità automatica a cui vuoi aggiungere subnet a doppio stack, puoi:

  1. Converti la rete in modalità automatica in modalità personalizzata.

  2. Crea nuove subnet a doppio stack o converti le subnet esistenti in subnet a doppio stack.

Route e regole firewall

Route

Le route definiscono i percorsi per i pacchetti che lasciano le istanze (traffico in uscita). Per maggiori dettagli sui tipi di route Google Cloud, consulta Route.

Modalità di routing dinamico

A ogni rete VPC è associata una modalità di routing dinamico che controlla il comportamento di tutti i suoi router Cloud. I router Cloud gestiscono le sessioni BGP per i prodotti per la connettività Google Cloud.

Per una descrizione delle opzioni della modalità di routing dinamico, consulta Effetti della modalità di routing dinamico nella documentazione del router Cloud.

Indirizza annunci e indirizzi IP interni

I seguenti indirizzi IP sono pubblicizzati all'interno di una rete VPC:

Se connetti reti VPC utilizzando il peering di rete VPC, gli intervalli di subnet che utilizzano indirizzi IPv4 privati vengono sempre scambiati. Puoi controllare se vengono scambiati intervalli di subnet utilizzando indirizzi IPv4 pubblici utilizzati privatamente. Gli indirizzi IPv4 interni globali non vengono mai scambiati tramite peering. Per ulteriori dettagli, consulta la documentazione relativa al peering di rete VPC.

Quando connetti una rete VPC a un'altra rete, ad esempio una rete on-premise, utilizzando un prodotto di connettività Google Cloud come l'appliance Cloud VPN, Cloud Interconnect o Router:

  • Puoi pubblicizzare gli indirizzi IP interni della rete VPC a un'altra rete (ad esempio una rete on-premise).
  • Sebbene la connettività tra una rete VPC e un'altra rete (ad esempio una rete on-premise) possa utilizzare il routing privato fornito da un prodotto di connettività Google Cloud, anche gli indirizzi IP dell'altra rete potrebbero essere instradabili pubblicamente. Ricordalo se una rete on-premise usa indirizzi IP instradabili pubblicamente.
  • Le istanze VM in una rete VPC che contiene intervalli di subnet con indirizzi IP pubblici utilizzati privatamente non possono connettersi a risorse esterne che utilizzano gli stessi indirizzi IP pubblici.
  • Fai molta attenzione quando pubblicizzi indirizzi IP pubblici utilizzati privatamente su un'altra rete (ad esempio una rete on-premise), soprattutto quando l'altra rete può pubblicizzare questi indirizzi IP pubblici su internet.

Regole del firewall

Sia i criteri firewall gerarchici sia le regole firewall VPC si applicano ai pacchetti inviati da e verso le istanze VM (e le risorse che dipendono dalle VM, ad esempio i nodi di Google Kubernetes Engine). Entrambi i tipi di firewall controllano il traffico anche tra VM nella stessa rete VPC.

Per monitorare quale regola firewall ha consentito o negato una determinata connessione, consulta Logging delle regole firewall.

Comunicazioni e accesso

Comunicazione all'interno della rete

Le route di subnet generate dal sistema definiscono i percorsi per l'invio del traffico tra istanze all'interno della rete utilizzando indirizzi IP interni. Affinché un'istanza possa comunicare con un'altra, devono essere configurate anche le regole firewall appropriate, in quanto ogni rete prevede una regola firewall di negazione implicita per il traffico in entrata.

Ad eccezione della rete predefinita, devi creare esplicitamente regole firewall in entrata con priorità più elevata per consentire alle istanze di comunicare tra loro. La rete predefinita include diverse regole firewall oltre a quelle implicite, tra cui la regola default-allow-internal, che consente la comunicazione tra istanze all'interno della rete. La rete predefinita include anche regole in entrata che consentono protocolli come RDP e SSH.

Le regole associate alla rete predefinita sono anche presentate come opzioni da applicare alle nuove reti VPC in modalità automatica che crei utilizzando la console Google Cloud.

Requisiti di accesso a internet

Affinché un'istanza possa avere accesso a internet in uscita, devono essere soddisfatti i seguenti criteri:

  • La rete deve avere una route gateway internet predefinita valida o una route personalizzata il cui intervallo IP di destinazione è il più generale (0.0.0.0/0). Questa route definisce il percorso verso internet. Per maggiori informazioni, consulta Route.

  • Le regole firewall devono consentire il traffico in uscita dall'istanza. A meno che non venga sostituita da una regola di priorità più elevata, la regola di autorizzazione implicita per il traffico in uscita consente il traffico in uscita da tutte le istanze.

  • Una delle seguenti condizioni deve essere vera:

    • L'istanza deve avere un indirizzo IP esterno. Un indirizzo IP esterno può essere assegnato a un'istanza quando viene creata o dopo essere stata creata.

    • L'istanza deve essere in grado di utilizzare Cloud NAT o un proxy basato su istanze che è la destinazione di una route 0.0.0.0/0 statica.

Comunicazioni e accesso per App Engine

Le regole firewall VPC si applicano alle risorse in esecuzione nella rete VPC, come le VM di Compute Engine. Per le istanze di App Engine, le regole firewall funzionano come segue:

  • Ambiente standard di App Engine: solo le regole firewall di App Engine si applicano al traffico in entrata. Poiché le istanze dell'ambiente standard di App Engine non vengono eseguite all'interno della rete VPC, le regole firewall VPC non vengono applicate.

  • Ambiente flessibile di App Engine: le regole firewall di App Engine e di VPC si applicano al traffico in entrata. Il traffico in entrata è consentito solo se è consentito da entrambi i tipi di regole firewall. Per il traffico in uscita, si applicano le regole firewall VPC.

Per ulteriori informazioni su come controllare l'accesso alle istanze di App Engine, consulta Sicurezza delle app.

Traceroute a indirizzi IP esterni

Per motivi interni, Google Cloud aumenta il contatore TTL dei pacchetti che attraversano gli hop successivi nella rete Google. Strumenti come traceroute e mtr potrebbero fornire risultati incompleti perché il TTL non scade in alcuni hop. Gli hop all'interno della rete di Google potrebbero essere nascosti quando invii pacchetti dalle istanze di Compute Engine alle destinazioni su internet.

Il numero di hop nascosti varia in base a Network Service Tiers, alla regione e ad altri fattori dell'istanza. Se sono presenti solo pochi hop, è possibile che siano tutti nascosti. Gli hop mancanti da un risultato traceroute o mtr non significano che il traffico in uscita viene perso.

Non esiste alcuna soluzione alternativa per questo comportamento. Devi tenerne conto se configuri un monitoraggio di terze parti che si connette a un indirizzo IP esterno associato a una VM.

Limiti di velocità effettiva in uscita

Le informazioni sulla velocità effettiva di rete sono disponibili nella pagina Larghezza di banda della rete nella documentazione di Compute Engine.

Dimensioni pacchetto

Puoi trovare informazioni sulle dimensioni del pacchetto in Unità massima di trasmissione.

Unità massima di trasmissione

Per saperne di più sull'impostazione dell'unità massima di trasmissione (MTU) per una rete VPC e delle VM connesse, consulta Unità massima di trasmissione.

Per informazioni sulla modifica della MTU di una rete VPC o sulla migrazione delle VM tra reti VPC con impostazioni MTU diverse, consulta Modificare l'impostazione MTU di una rete VPC.

Protocolli supportati

Google Cloud supporta solo i seguenti protocolli e intestazioni delle estensioni:

  • Pacchetti di dati IPv4 tra VM: tutti i protocolli IPv4.
  • Pacchetti di dati IPv4 tra VM e internet: i protocolli ICMP, IPIP, TCP, UDP, GRE, ESP, AH e SCTP.
  • Pacchetti di dati IPv6 tra le VM e tra VM e internet: i protocolli AH, ESP, GRE, ICMP, ICMPv6, IPIP, SCTP, TCP e UDP e le intestazioni delle estensioni destination opzioni e fragments. Tuttavia, non è possibile posizionare l'intestazione Opzioni destinazione dopo l'intestazione Fragment in un pacchetto di dati IPv6.
  • Inoltro del protocollo:i protocolli AH, ESP, GRE, ICMP, ICMPv6, SCTP, TCP e UDP

Per consentire i pacchetti di dati dei protocolli supportati, devi configurare regole firewall o regole di forwarding del protocollo in base ai tuoi requisiti.

Rendimento della rete

Latenza

La latenza misurata tra regioni per le reti Google Cloud è disponibile nella nostra dashboard dal vivo. La dashboard mostra la metodologia e le metriche relative alle prestazioni mediane di latenza e velocità effettiva tra le regioni di Google Cloud per riprodurre questi risultati utilizzando PerfKit Benchmarker.

Google Cloud in genere misura le latenze di round trip inferiori a 55 μs al 50° percentile e le latenze di coda inferiori a 80 μs al 99° percentile tra le istanze VM c2-standard-4 nella stessa zona.

Google Cloud in genere misura latenze di andata e ritorno inferiori a 45 μs al 50° percentile e latenze di coda inferiori a 60 μs al 99° percentile tra le istanze VM c2-standard-4 nella stessa rete a bassa latenza (criterio di posizionamento "compatto"). Un criterio di posizionamento compatto riduce la latenza di rete garantendo che le VM si trovino fisicamente all'interno della stessa rete a bassa latenza.

Metodologia: la latenza intra-zona è monitorata tramite un prober blackbox che esegue costantemente il benchmark netperfTCP_RR tra una coppia di VM di tipo c2 in ogni zona in cui sono disponibili istanze c2. Raccoglie i risultati P50 e P99 per la configurazione con e senza criterio di posizionamento compatto. Il benchmark TCP_RR misura le prestazioni di richieste/risposte misurando il tasso di transazione. Se le tue applicazioni richiedono la migliore latenza possibile, sono consigliate le istanze c2.

Perdita pacchetti

Google Cloud monitora la perdita di pacchetti tra regioni misurando regolarmente la perdita di round trip tra tutte le regioni. Il nostro obiettivo è che la media globale di queste misure sia inferiore allo 0,01% .

Metodologia: un prober blackbox vm-to-vm monitora la perdita di pacchetti per ogni coppia di zone utilizzando i ping e aggrega i risultati in un'unica metrica di perdita globale. Questa metrica viene monitorata con una finestra di un giorno.

Passaggi successivi

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