Externen HTTPS-Load-Balancer einrichten

In diesem Einrichtungsleitfaden erfahren Sie, wie Sie mit den folgenden Ressourcen einen einfachen externen HTTPS-Load-Balancer erstellen:

Ein inhaltsbasiertes, multiregionales Beispiel, das die Einrichtung von IPv6- und SSL-Zertifikaten umfasst, finden Sie unter Multiregionalen, inhaltsbasierten externen HTTPS-Load-Balancer einrichten.

Allgemeine Konzepte finden Sie in der Übersicht über externes HTTP(S)-Load-Balancing.

Wenn Sie GKE verwenden, wird der Load-Balancer in der Regel vom Kubernetes-Ingress-Controller konfiguriert. Weitere Informationen finden Sie unter Ingress für externes Load-Balancing konfigurieren.

Topologie des HTTPS-Load-Balancers

In dieser Anleitung erstellen Sie die Konfiguration, die im folgenden Diagramm dargestellt wird.

Einfaches HTTPS-Load-Balancing (zum Vergrößern klicken)
Einfaches HTTPS-Load-Balancing (zum Vergrößern klicken)

Die Ereignisabfolge im Diagramm sieht folgendermaßen aus:

  1. Ein Client sendet eine Inhaltsanfrage an die externe IPv4-Adresse, die in der Weiterleitungsregel definiert ist.
  2. Mit einer Weiterleitungsregel wird die Anfrage an den Ziel-HTTPS-Proxy weitergeleitet.
  3. Der Zielproxy verwendet die Regel in der URL-Zuordnung, um zu prüfen, ob der einzelne Back-End-Dienst alle Anfragen empfängt.
  4. Der Load-Balancer prüft, ob der Back-End-Dienst nur eine Instanzgruppe hat, und leitet die Anfrage an eine VM-Instanz in dieser Gruppe weiter.
  5. Die VM sendet die vom Nutzer angeforderten Inhalte.

Hinweise

Richten Sie Ihr System so ein, dass die Voraussetzungen erfüllt sind.

SSL-Zertifikatsressource einrichten

Erstellen Sie eine SSL-Zertifikatsressource, wie im Folgenden beschrieben:

Wir empfehlen die Verwendung eines von Google verwalteten Zertifikats.

In diesem Beispiel wird angenommen, dass Sie bereits eine SSL-Zertifikatsressource mit dem Namen www-ssl-cert haben.

Berechtigungen einrichten

Sie benötigen die Berechtigung zum Erstellen von Compute Engine-Instanzen, Firewallregeln und reservierten IP-Adressen in einem Projekt, um die Schritte in dieser Anleitung ausführen zu können. Dafür benötigen Sie entweder die Rolle „Inhaber“ oder „Bearbeiter“ für das Projekt oder die folgenden IAM-Rollen für Compute Engine.

Aufgabe Erforderliche Rolle
Instanzen erstellen Instanzadministrator
Firewallregeln setzen und löschen Sicherheitsadministrator
Load-Balancer-Komponenten erstellen Netzwerkadministrator
Projekt erstellen (optional) Projektersteller

Weitere Informationen finden Sie in folgenden Anleitungen:

Verwaltete Instanzgruppe erstellen

Wenn Sie einen Load-Balancer mit einem Compute Engine-Back-End einrichten möchten, müssen sich Ihre VMs in einer Instanzgruppe befinden. In dieser Anleitung wird beschrieben, wie Sie eine verwaltete Instanzgruppe mit Linux-VMs erstellen, auf denen Apache ausgeführt wird, und wie Sie dann das Load-Balancing einrichten.

Die verwaltete Instanzgruppe stellt VMs bereit, auf denen die Back-End-Server eines externen HTTPS-Load-Balancers ausgeführt werden. Zu Demonstrationszwecken stellen Back-Ends ihre eigenen Hostnamen bereit.

Console

  1. Rufen Sie in der Google Cloud Console die Seite Instanzgruppen auf.

    Zur Seite "Instanzgruppen"

  2. Klicken Sie auf Instanzgruppe erstellen.
  3. Wählen Sie links Neue verwaltete Instanzgruppe aus.
  4. Geben Sie für Name lb-backend-example ein.
  5. Wählen Sie unter Ort die Option Einzelne Zone aus.
  6. Wählen Sie unter Region die gewünschte Region aus. In diesem Beispiel wird us-east1 verwendet.
  7. Wählen Sie als Zone us-east1-b aus.
  8. Wählen Sie unter Instanzvorlage die Option Neue Instanzvorlage erstellen aus.
  9. Geben Sie für Name lb-backend-template ein.
  10. Das Bootlaufwerk sollte auf ein Debian-Image wie Debian GNU/Linux 9 (Stretch) eingestellt sein. Diese Anleitungen verwenden Befehle, die nur für Debian verfügbar sind, z. B. apt-get.

  11. Fügen Sie unter Verwaltung, Sicherheit, Laufwerke, Netzwerke, einzelne Mandanten auf dem Tab Verwaltung das folgende Skript in das Feld Startskript ein.

    #! /bin/bash
apt-get update
apt-get install apache2 -y
a2ensite default-ssl
a2enmod ssl
vm_hostname="$(curl -H "Metadata-Flavor:Google" \
http://169.254.169.254/computeMetadata/v1/instance/name)"
echo "Page served from: $vm_hostname" | \
tee /var/www/html/index.html

  12. Fügen Sie auf dem Tab Netzwerk die Netzwerk-Tags hinzu: allow-health-check

  13. Klicken Sie auf Speichern und fortfahren.

  14. Wählen Sie unter Autoscaling-Modus die Option Kein Autoscaling aus.

  15. Geben Sie 2 bei Anzahl der Instanzen ein.

  16. Klicken Sie auf Erstellen, um die neue Instanzgruppe zu erstellen.

gcloud

  1. Erstellen Sie die Vorlage.

    gcloud compute instance-templates create lb-backend-template \
   --region=us-east1 \
   --network=default \
   --subnet=default \
   --tags=allow-health-check \
   --image-family=debian-9 \
   --image-project=debian-cloud \
   --metadata=startup-script='#! /bin/bash
     apt-get update
     apt-get install apache2 -y
     a2ensite default-ssl
     a2enmod ssl
     vm_hostname="$(curl -H "Metadata-Flavor:Google" \
     http://169.254.169.254/computeMetadata/v1/instance/name)"
     echo "Page served from: $vm_hostname" | \
     tee /var/www/html/index.html
     systemctl restart apache2'

  2. Erstellen Sie anhand der Vorlage die verwaltete Instanzgruppe.

    gcloud compute instance-groups managed create lb-backend-example \
   --template=lb-backend-template --size=2 --zone=us-east1-b

Benannten Port zur Instanzgruppe hinzufügen

Legen Sie für Ihre Instanzgruppe einen HTTP-Dienst fest und ordnen Sie dem entsprechenden Port einen Portnamen zu. Nach der Konfiguration leitet der Load-Balancer-Dienst den Traffic zum benannten Port weiter.

Console

  1. Rufen Sie in der Google Cloud Console die Seite Instanzgruppen auf.

    Zur Seite "Instanzgruppen"

  2. Klicken Sie auf den Namen Ihrer Instanzgruppe (in diesem Beispiel lb-backend-example) und dann auf Gruppe bearbeiten.
  3. Klicken Sie auf Portnamenzuordnung festlegen.
  4. Klicken Sie auf Zeile hinzufügen.
  5. Geben Sie als Portname http ein. Geben Sie als Portnummer 80 ein.
  6. Klicken Sie auf Speichern.

gcloud

gcloud compute instance-groups unmanaged set-named-ports lb-backend-example \
    --named-ports http:80 \
    --zone us-east1-b

Firewallregel konfigurieren

In diesem Beispiel erstellen Sie die Firewallregel fw-allow-health-check. Dies ist eine Ingress-Regel, die Traffic von den Systemdiagnosen von Google Cloud (130.211.0.0/22 und 35.191.0.0/16) zulässt. In diesem Beispiel wird das Ziel-Tag allow-health-check zur Identifizierung der VMs verwendet.

Console

  1. Rufen Sie in der Google Cloud Console die Seite Firewall auf.

    Zur Seite "Firewall"

  2. Klicken Sie auf Firewallregel erstellen, um die zweite Firewallregel zu erstellen:
  3. Geben Sie für Name fw-allow-health-check ein.
  4. Wählen Sie unter Netzwerk die Option Standard aus.
  5. Wählen Sie unter Ziele Angegebene Zieltags aus.
  6. Tragen Sie im Feld Ziel-Tags allow-health-check ein.
  7. Legen Sie für Quellfilter IP ranges fest.
  8. Legen Sie für Quell-IP-Bereiche die Werte 130.211.0.0/22 und 35.191.0.0/16 fest.
  9. Wählen Sie unter Protokolle und Ports die Option Angegebene Protokolle und Ports aus.
  10. Klicken Sie das Kästchen tcp an und geben Sie 80 als Portnummer ein.
  11. Klicken Sie auf Erstellen.

gcloud

gcloud compute firewall-rules create fw-allow-health-check \
    --network=default \
    --action=allow \
    --direction=ingress \
    --source-ranges=130.211.0.0/22,35.191.0.0/16 \
    --target-tags=allow-health-check \
    --rules=tcp:80

Externe IP-Adresse reservieren

Nachdem die Instanzen nun ausgeführt werden, richten Sie eine globale statische externe IP-Adresse ein, über die Ihre Kunden den Load-Balancer erreichen können.

Console

  1. Rufen Sie in der Google Cloud Console die Seite Externe IP-Adressen auf.

    Zur Seite "Externe IP-Adressen"

  2. Um eine IPv4-Adresse zu reservieren, klicken Sie auf Statische Adresse reservieren.
  3. Geben Sie für Name lb-ipv4-1 ein.
  4. Setzen Sie die Netzwerkdienststufe auf Premium.
  5. Setzen Sie die IP-Version auf IPv4.
  6. Setzen Sie Typ auf Global.
  7. Klicken Sie auf Reservieren.

gcloud

gcloud compute addresses create lb-ipv4-1 \
    --ip-version=IPV4 \
    --global

Notieren Sie sich die reservierte IPv4-Adresse:

gcloud compute addresses describe lb-ipv4-1 \
    --format="get(address)" \
    --global

Load-Balancer einrichten

In diesem Beispiel verwenden Sie HTTPS zwischen dem Client und dem Load-Balancer. Daher benötigen Sie eine oder mehrere SSL-Zertifikatsressourcen, um den Proxy zu konfigurieren. Wir empfehlen die Verwendung eines von Google verwalteten Zertifikats.

Console

  1. Rufen Sie in der Google Cloud Console die Seite Load-Balancing auf.

    Zur Seite "Load-Balancing"

  2. Klicken Sie auf Load-Balancer erstellen.
  3. Klicken Sie unter HTTP(S)-Load-Balancing auf Konfiguration starten.
  4. Wählen Sie Vom Internet zu meinen VMs aus und klicken Sie auf Weiter.
  5. Geben Sie als Name des Load-Balancers web-map-https ein.
  6. Klicken Sie auf Back-End-Konfiguration.
    1. Wählen Sie unter Back-End-Dienste und Back-End-Buckets erstellen oder auswählen die Option Back-End-Dienste > Back-End-Dienst erstellen aus.
    2. Fügen Sie einen Namen für Ihren Back-End-Dienst hinzu, z. B. web-backend-service.
    3. Wählen Sie unter Protokoll die Option HTTP aus.
    4. Geben Sie für Benannter Port http ein.
    5. Wählen Sie dann unter Back-Ends > Neues Back-End > Instanzgruppe die Instanzgruppe lb-backend-example aus.
    6. Geben Sie als Portnummern 80 ein.
    7. Behalten Sie die anderen Standardeinstellungen bei.
    8. Wählen Sie unter Systemdiagnose die Option Systemdiagnose erstellen aus und fügen Sie einen Namen für die Systemdiagnose hinzu, z. B. http-basic-check.
    9. Legen Sie als Protokoll HTTP fest und klicken Sie dann auf Speichern und fortfahren.
    10. Behalten Sie die anderen Standardeinstellungen bei.
    11. Klicken Sie auf Erstellen.
  7. Unter Host- und Pfadregeln behalten Sie die Standardeinstellungen bei.
  8. Verwenden Sie in der Front-End-Konfiguration die folgenden Werte:
    1. Legen Sie für Protokoll HTTPS fest.
    2. Legen Sie für IP-Adresse den zuvor erstellten Wert lb-ipv4-1 fest.
    3. Achten Sie darauf, dass der Port auf 443 festgelegt ist, damit HTTPS-Traffic zugelassen wird.
    4. Klicken Sie auf die Drop-down-Liste Zertifikat und wählen Sie Ihr primäres SSL-Zertifikat aus.
    5. Klicken Sie auf Fertig.
  9. Klicken Sie auf Prüfen und abschließen.
  10. Wenn Sie mit der Konfiguration des Load-Balancers fertig sind, klicken Sie auf Erstellen.
  11. Warten Sie, bis der Load-Balancer erstellt ist.
  12. Klicken Sie auf den Namen des Load-Balancers.
  13. Auf dem Bildschirm Load-Balancing-Details wird der IP:Port Ihres Load-Balancers angezeigt. Notieren Sie sich diesen.

gcloud

  1. Erstellen Sie eine Systemdiagnose.
        gcloud compute health-checks create http http-basic-check \
        --port 80
  2. Erstellen Sie einen Back-End-Dienst.
        gcloud compute backend-services create web-backend-service \
        --protocol=HTTP \
        --port-name=http \
        --health-checks=http-basic-check \
        --global
  3. Fügen Sie Ihre Instanzgruppe als Back-End zum Back-End-Dienst hinzu.
        gcloud compute backend-services add-backend web-backend-service \
        --instance-group=lb-backend-example \
        --instance-group-zone=us-east1-b \
        --global
  4. Erstellen Sie eine URL-Zuordnung, um die eingehenden Anfragen an den Back-End-Standarddienst weiterzuleiten.
        gcloud compute url-maps create web-map-https \
        --default-service web-backend-service
  5. Wenn Sie dies noch nicht getan haben, erstellen Sie die globale SSL-Zertifikatsressource so:

    Im folgenden Beispiel wird davon ausgegangen, dass Sie bereits eine Zertifikatsdatei namens certificate-file und eine private Schlüsseldatei namens private-key-file haben. In diesem Beispiel wird eine SSL-Zertifikatsressource mit dem Namen www-ssl-cert erstellt.

        gcloud compute ssl-certificates create www-ssl-cert \
        --certificate=certificate-file \
        --private-key=private-key-file \
        --global
  6. Erstellen Sie einen HTTPS-Zielproxy, um Anfragen an Ihre URL-Zuordnung zu leiten. Der Proxy ist der Teil des Load-Balancers, der das SSL-Zertifikat für den HTTPS-Load-Balancer besitzt. Daher laden Sie in diesem Schritt auch Ihr Zertifikat. 
        gcloud compute target-https-proxies create https-lb-proxy \
        --url-map web-map-https --ssl-certificates www-ssl-cert
  7. Erstellen Sie eine globale Weiterleitungsregel, um eingehende Anfragen an den Proxy weiterzuleiten.
        gcloud compute forwarding-rules create https-content-rule \
        --address=lb-ipv4-1\
        --global \
        --target-https-proxy=https-lb-proxy \
        --ports=443

An Ihre Instanzen gesendeten Traffic testen

Da der Load-Balancing-Dienst nun ausgeführt wird, können Sie Traffic an die Weiterleitungsregel senden. Dieser wird dann an verschiedene Instanzen verteilt.

Console

  1. Rufen Sie in der Google Cloud Console die Seite Load-Balancing auf.

    Zur Seite "Load-Balancing"

  2. Klicken Sie auf den Load-Balancer, den Sie gerade erstellt haben.
  3. Prüfen Sie im Bereich Back-End, ob die VMs fehlerfrei sind. Die Spalte Fehlerfrei sollte ausgefüllt sein; in diesem Fall sind beide VMs fehlerfrei (2/2). Falls sie doch leer ist, aktualisieren Sie zuerst die Seite. Es kann einige Minuten dauern, bis in der Cloud Console angezeigt wird, dass die VMs fehlerfrei sind. Wenn die Back-Ends nach einigen Minuten nicht als fehlerfrei angezeigt werden, prüfen Sie die Firewallkonfiguration und das Netzwerk-Tag, die Ihren Back-End-VMs zugewiesen ist.

  4. Wenn Sie ein von Google verwaltetes Zertifikat verwenden, prüfen Sie, ob der Status der Zertifikatsressource AKTIV ist. Weitere Informationen finden Sie unter Status der von Google verwalteten SSL-Zertifikatsressource.
  5. Wenn die Cloud Console anzeigt, dass die Back-End-Instanzen fehlerfrei sind, können Sie den Load-Balancer mit einem Webbrowser testen. Rufen Sie dazu https://IP_ADDRESS auf. Ersetzen Sie IP_ADDRESS durch die IP-Adresse des Load-Balancers.
  6. Wenn Sie ein selbst signiertes Zertifikat zu Testzwecken genutzt haben, zeigt Ihr Browser eine Warnung an. Sie müssen den Browser ausdrücklich anweisen, ein selbst signiertes Zertifikat zu akzeptieren.

  7. Im Browser sollte eine Seite mit Inhalt dargestellt werden, der den Namen der Instanz, die die Seite bereitstellt, und deren Zone enthält (z. B. Page served from: lb-backend-example-xxxx). Wenn der Browser diese Seite nicht anzeigt, prüfen Sie die Konfigurationseinstellungen aus dieser Anleitung.

Nächste Schritte