Como configurar um balanceador de carga HTTP externo simples

Este guia de configuração mostra como criar um balanceador de carga HTTPS externo e simples com os seguintes recursos: Para saber como configurar um balanceador de carga HTTPS externo e simples com terminação TLS, consulte este link.

Para um exemplo multirregional baseado em conteúdo que inclui configuração de certificado SSL e IPv6, consulte Como configurar um balanceador de carga HTTPS externo baseado em conteúdo.

Para conceitos gerais, consulte a Visão geral do balanceamento de carga HTTP(S) externo.

Se você estiver usando o GKE, o balanceador de carga normalmente será configurado pelo controlador Ingress do Kubernetes. Para mais informações, consulte Configuração do Ingress para balanceamento de carga externo.

Topologia de balanceadores de carga HTTP

Neste guia, você criará a configuração ilustrada no diagrama a seguir.

Balanceamento de carga HTTP simples (clique para ampliar)
Balanceamento de carga HTTP simples (clique para ampliar)

A sequência de eventos no diagrama é a seguinte:

  1. Um cliente envia uma solicitação de conteúdo para o endereço IPv4 externo definido na regra de encaminhamento.
  2. Uma regra de encaminhamento direciona a solicitação para o proxy HTTP de destino.
  3. O proxy de destino usa a regra no mapa de URLs para determinar que o único serviço de back-end receba todas as solicitações.
  4. O balanceador de carga determina que o serviço de back-end tem apenas um grupo de instâncias e direciona a solicitação para uma instância de máquina virtual (VM, na sigla em inglês) nesse grupo.
  5. A VM exibe o conteúdo solicitado pelo usuário.

Configurar permissões

Para concluir as etapas neste guia, é preciso ter permissão para criar instâncias do Compute Engine, regras de firewall e endereços IP reservados em um projeto. Você precisa ter um papel de proprietário ou editor do projeto ou os seguintes papéis do IAM do Compute Engine:

Tarefa Papel necessário
Criar instâncias Administrador de instâncias
Adicionar e remover regras de firewall Administrador de segurança
Criar componentes do balanceador de carga Administrador de rede
Criar um projeto (opcional) Criador do projeto

Para mais informações, consulte estes guias:

Como criar um grupo de instâncias gerenciadas

Para configurar um balanceador de carga com um back-end do Compute Engine, suas VMs precisam estar em um grupo de instâncias. Neste guia, descrevemos como criar um grupo de instâncias gerenciadas usando VMs do Linux com o Apache em execução para, em seguida, configurar o balanceamento.

O grupo de instâncias gerenciadas fornece VMs que executam os servidores de back-end de um balanceador de carga HTTP externo. Para fins de demonstração, os back-ends exibem os próprios nomes de host.

Console

  1. No Console do Google Cloud, acesse a página Grupos de instâncias.

    Acessar a página "Grupos de instâncias"

  2. Clique em Criar grupo de instâncias.
  3. À esquerda, escolha Novo grupo de instâncias gerenciadas.
  4. Em Nome, insira lb-backend-example.
  5. Em Local, selecione Única zona.
  6. Em Região, selecione a região de sua preferência. O exemplo usa us-east1.
  7. Em Zona, selecione us-east1-b.
  8. Em Modelo de instância, selecione Criar um novo modelo de instância.
  9. Em Nome, insira lb-backend-template.
  10. Certifique-se de que o disco de inicialização esteja configurado como uma imagem Debian. Por exemplo, Debian GNU/Linux 9 (stretch). Estas instruções usam comandos que estão disponíveis apenas no Debian, como apt-get.
  11. Na guia Gerenciamento, insira o seguinte script no campo Script de inicialização em Gerenciamento, segurança, discos, rede, locatário único.

    #! /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. Na guia Rede, adicione as tags de rede: allow-health-check

  13. Clique em Salvar e continuar.

  14. Em Modo de escalonamento automático, selecione Não fazer escalonamento automático.

  15. Em Número de instâncias, insira 2.

  16. Para criar o novo grupo de instâncias, clique em Criar.

gcloud

  1. Crie o modelo.

    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. Crie o grupo gerenciado de instâncias com base no modelo.

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

Como adicionar uma porta nomeada ao grupo de instâncias

Para o grupo de instâncias, defina um serviço HTTP e associe um nome à porta relevante. Após a configuração do serviço de balanceamento de carga, o tráfego é encaminhado à porta nomeada.

Console

  1. No Console do Google Cloud, acesse a página Grupos de instâncias.

    Acessar a página "Grupos de instâncias"

  2. Clique no nome do grupo de instâncias (neste exemplo, lb-backend-example) e clique em Editar grupo.
  3. Clique em Especificar mapeamento de nomes de porta.
  4. Clique em Adicionar item.
  5. Para o nome da porta, insira http. Para o número da porta, insira 80.
  6. Clique em Salvar.

gcloud

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

Como configurar uma regra de firewall

Neste exemplo, você criará a regra de firewall fw-allow-health-check. Essa é uma regra de entrada que permite o tráfego dos sistemas de verificação de integridade do Google Cloud (130.211.0.0/22 e 35.191.0.0/16). Este exemplo usa a tag de destino allow-health-check para identificar as VMs.

Console

  1. No Console do Google Cloud, acesse a página Firewall.

    Acesse a página "Firewall"

  2. Clique em Criar regra de firewall para gerar a segunda regra.
  3. Em Nome, insira fw-allow-health-check.
  4. Em Rede, selecione Default.
  5. Em Destinos, selecione Tags de destino especificadas.
  6. Preencha o campo Tags de destino com allow-health-check.
  7. Defina Filtro de origem como Intervalos de IP.
  8. Defina Intervalos IP de origem como 130.211.0.0/22 e 35.191.0.0/16.
  9. Em Protocolos e portas, selecione Portas e protocolos especificados.
  10. Marque a caixa de seleção tcp e digite 80 para os números de porta.
  11. Clique em Criar.

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

Como reservar um endereço IP externo

Agora que suas instâncias estão funcionando, configure um endereço IP externo, estático e global que seus clientes possam usar para alcançar seu balanceador de carga.

Console

  1. No Console do Google Cloud, acesse a página Endereços IP externos.

    Acessar a página "Endereços IP externos"

  2. Para reservar um endereço IPv4, clique em Reservar endereço estático.
  3. Em Nome, insira lb-ipv4-1.
  4. Defina o Nível de serviço de rede como Premium.
  5. Defina Versão IP como IPv4.
  6. Configure Tipo como Global.
  7. Clique em Reservar.

gcloud

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

Anote o endereço IPv4 que foi reservado:

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

Configurar o balanceador de carga

Console

  1. No Console do Google Cloud, acesse a página Balanceamento de carga.

    Acessar a página "Balanceamento de carga"

  2. Clique em Criar balanceador de carga.
  3. Em Balanceamento de carga HTTP(S), clique em Iniciar configuração.
  4. Selecione Da Internet para minhas VMs e clique em Continuar.
  5. No campo Nome do balanceador de carga, insira web-map-http.
  6. Clique em Configuração de back-end.
    1. Em Criar ou selecionar serviços e buckets de back-end, selecione Serviços de back-end > Criar um serviço de back-end.
    2. Adicione um nome para o serviço de back-end, como web-backend-service.
    3. Em Protocolo, selecione HTTP.
    4. Em Porta nomeada, insira http.
    5. Em Back-ends > Novo back-end > Grupo de instâncias, selecione o grupo de instâncias, lb-backend-example.
    6. Em Número da porta, digite 80.
    7. Mantenha as outras configurações padrão.
    8. Em Verificação de integridade, selecione Criar uma verificação de integridade e adicione um nome para ela, como http-basic-check.
    9. Defina o protocolo como HTTP e clique em Salvar e continuar.
    10. Mantenha as outras configurações padrão.
    11. Clique em Criar.
  7. Em Regras de host e caminho, mantenha as configurações padrão.
  8. Em Configuração de front-end, use os seguintes valores:
    1. Defina Protocolo como HTTP.
    2. Defina o endereço IP como lb-ipv4-1, que você criou antes.
    3. Verifique se Porta está definida como 80 para permitir o tráfego HTTP.
    4. Clique em Concluído.
  9. Clique em Revisar e finalizar.
  10. Quando terminar de configurar o balanceador de carga, clique em Criar.
  11. Aguarde o balanceador de carga ser criado.
  12. Clique no nome do balanceador de carga.
  13. Na tela Detalhes do balanceador de carga, anote o IP:Porta do balanceador de carga.

gcloud

  1. Crie uma verificação de integridade.
        gcloud compute health-checks create http http-basic-check \
            --port 80
        
  2. Crie um serviço de back-end.
        gcloud compute backend-services create web-backend-service \
            --protocol=HTTP \
            --port-name=http \
            --health-checks=http-basic-check \
            --global
        
  3. Inclua seu grupo de instâncias como back-end do serviço de back-end.
        gcloud compute backend-services add-backend web-backend-service \
            --instance-group=lb-backend-example \
            --instance-group-zone=us-east1-b \
            --global
        
  4. Crie um mapa de URLs para fazer o roteamento das solicitações recebidas ao serviço de back-end padrão.
        gcloud compute url-maps create web-map-http \
            --default-service web-backend-service
        
  5. Crie um proxy HTTP de destino para encaminhar solicitações ao mapa de URLs.
        gcloud compute target-http-proxies create http-lb-proxy \
            --url-map web-map-http
        
  6. Crie uma regra de encaminhamento global para fazer o roteamento das solicitações recebidas ao proxy.
        gcloud compute forwarding-rules create http-content-rule \
            --address=lb-ipv4-1\
            --global \
            --target-http-proxy=http-lb-proxy \
            --ports=80
        

Como testar o tráfego enviado às instâncias

Agora que o serviço de balanceamento de carga está em execução, é possível enviar o tráfego para a regra de encaminhamento e observar como ele será distribuído em várias instâncias.

Console

  1. No Console do Google Cloud, acesse a página Balanceamento de carga.

    Acessar a página "Balanceamento de carga"

  2. Clique no balanceador de carga que você acabou de criar.
  3. Na seção Back-end, confirme se as VMs estão íntegras. A coluna Integridade deve estar preenchida, indicando que ambas as VMs estão íntegras (2/2). Caso contrário, primeiro tente recarregar a página. Pode levar alguns instantes para o Console do Cloud indicar que as VMs estão íntegras. Se os back-ends não aparecerem íntegros depois de alguns minutos, revise a configuração do firewall e a tag de rede atribuída às suas VMs de back-end.
  4. Depois que o Console do Cloud mostrar que as instâncias de back-end estão íntegras, teste o balanceador de carga usando um navegador da Web acessando http://IP_ADDRESS. Substitua IP_ADDRESS pelo endereço IP do balanceador de carga.
  5. Seu navegador deve renderizar uma página que mostre o nome da instância que a exibiu e a zona (por exemplo, Page served from: lb-backend-example-xxxx). Caso seu navegador não renderize essa página, revise as configuração mostradas neste guia.

A seguir

  • Para um exemplo complexo com IPv6 e balanceamento de carga HTTPS com base em conteúdo e entre regiões, consulte este link.