Ein Load-Balancer verteilt den Nutzertraffic auf mehrere Instanzen Ihrer Anwendungen. Durch die Verteilung der Last lässt sich mit Load-Balancing das Risiko verringern, dass Ihre Anwendungen Leistungsprobleme verursachen. Cloud Load Balancing von Google basiert auf zuverlässigen, leistungsstarken Technologien wie Maglev, Andromeda, Google Front Ends und Envoy – denselben Technologien, die auch für die eigenen Produkte von Google verwendet werden.
Cloud Load Balancing bietet ein umfassendes Portfolio an Anwendungs- und Netzwerk-Load-Balancern. Mit unseren globalen Proxy-Load-Balancern können Sie Millionen von Anfragen pro Sekunde zwischen Back-Ends in mehreren Regionen mit unserer Google Front End-Flotte an über 80 verschiedenen Standorten weltweit verteilen – alles mit einer einzigen Anycast-IP-Adresse. Mit unseren regionalen Proxy-Load-Balancern können Sie strenge rechtliche Kontrollen implementieren und Ihre Back-Ends und Proxys in einer Region Ihrer Wahl im Blick behalten, ohne sich um TLS/SSL-Auslagerungen kümmern zu müssen. Verwenden Sie unsere Passthrough-Load-Balancer, um mehrere Protokolle schnell an Back-Ends mit der hohen Leistung von Direct Server Return weiterzuleiten.
Cloud Load Balancing bietet die folgenden Load Balancing-Features:
Einzelne Anycast-IP-Adresse. Mit Cloud Load Balancing ist eine einzige Anycast-IP-Adresse das Frontend für alle Ihre Backend-Instanzen in verschiedenen Regionen der Welt. Sie profitieren von einem regionenübergreifenden Load-Balancing, einschließlich automatischen Failovers auf mehrere Regionen. Dabei wird der Traffic zu Failover-Back-Ends verschoben, wenn Ihre primären Back-Ends fehlerhaft werden. Cloud Load Balancing reagiert sofort auf Änderungen hinsichtlich Nutzern, Traffic, Netzwerk, Backend-Zustand und anderen damit verbundenen Bedingungen.
Nahtloses Autoscaling. Mit Cloud Load Balancing wird einfach dem Nutzer- und Trafficaufkommen entsprechend skaliert. Dies gilt auch für die Verarbeitung unerwarteter und plötzlich auftretender starker Spitzen. Der Traffic wird dabei weltweit auf andere Regionen mit verfügbaren Kapazitäten umgeleitet. Autoscaling erfordert keine Vorbereitung. Sie können innerhalb von Sekunden von null auf vollen Traffic skalieren.
Softwarebasiertes Load-Balancing. Cloud Load Balancing ist ein vollständig verteilter, softwarebasierter verwalteter Dienst für Ihren gesamten Traffic. Da Cloud Load Balancing nicht auf Instanzen oder Geräten beruht, sind Sie an keine physische Load-Balancing-Infrastruktur gebunden. Auch die Herausforderungen hinsichtlich Hochverfügbarkeit, Skalierung und Verwaltung, wie sie bei instanzbasierten Load-Balancern auftreten, entfallen.
Layer-4- und Layer-7-Load-Balancing. Verwenden Sie das Layer-4-basierte Load-Balancing, um Traffic anhand von Daten aus Netzwerk- und Transportschichtprotokollen wie TCP, UDP, ESP, GRE, ICMP und ICMPv6 weiterzuleiten. Verwenden Sie Layer-7-basiertes Load-Balancing zum Hinzufügen von Entscheidungen über das Anfragerouting basierend auf Attributen wie HTTP-Header und Uniform Resource Identifier.
Externes und internes Load-Balancing Sie können ein externes Load Balancing verwenden, wenn Ihre Nutzer über das Internet auf Ihre Anwendungen zugreifen. Sie können das interne Load Balancing verwenden, wenn sich Ihre Clients in Google Cloud befinden.
Globales und regionales Load-Balancing Sie können Ihre Load-Balancing-Ressourcen auf eine oder mehrere Regionen verteilen, um Verbindungen in der Nähe Ihrer Nutzer zu beenden und Ihre Anforderungen an die Hochverfügbarkeit zu erfüllen.
Unterstützung erweiterter Features. Cloud Load Balancing unterstützt Features wie das IPv6-Load-Balancing, Quell-IP-basierte Traffic-Steuerung, gewichtetes Load-Balancing, WebSockets, benutzerdefinierte Anfrage-Header und Protokollweiterleitung für private virtuelle IP-Adressen (VIPs).
Es enthält auch die folgenden Integrationen:
- Integration in Cloud CDN für die Inhaltsübermittlung aus dem Cache. Cloud CDN wird mit dem globalen externen Application Load Balancer und dem klassischen Application Load Balancer unterstützt.
- Integration in Google Cloud Armor zum Schutz Ihrer Infrastruktur vor DDoS-Angriffen (Distributed Denial of Service) und anderen gezielten Anwendungsangriffen. Immer aktiver On-DDoS-Schutz ist für den globalen externen Application Load Balancer, den klassischen Application Load Balancer, den externen Proxy-Network-Load-Balancer und den externen Passthrough-Network-Load-Balancer verfügbar. Darüber hinaus unterstützt Google Cloud Armor den erweiterten DDoS-Netzwerkschutz nur für externe Passthrough-Network-Load-Balancer. Weitere Informationen finden Sie unter Erweiterten DDoS-Netzwerkschutz konfigurieren.
Arten von Load-Balancern
Cloud Load Balancing bietet zwei Arten von Load-Balancern: Application Load Balancer und Network Load Balancer. Wählen Sie einen Application Load Balancer aus, wenn Sie einen Layer-7-Load-Balancer für Ihre Anwendungen mit HTTP(S)-Traffic benötigen. Wählen Sie einen Network Load Balancer aus, wenn Sie einen Layer-4-Load-Balancer benötigen, der TLS-Auslagerung (mit einem Proxy-Load-Balancer) unterstützt, oder wenn Sie Unterstützung für IP-Protokolle wie UDP, ESP und ICMP (mit einem Passthrough-Load-Balancer) benötigen.
Application Load Balancer
Application Load Balancer sind proxybasierte Layer-7-Load-Balancer, mit denen Sie Ihre Services hinter einer Anycast-IP-Adresse ausführen und skalieren können. Der Application Load Balancer verteilt HTTP- und HTTPS-Traffic auf Back-Ends, die auf einer Vielzahl von Google Cloud-Plattformen wie Compute Engine und Google Kubernetes Engine (GKE) gehostet werden, sowie auf externe Back-Ends außerhalb von Google Cloud.
Application Load Balancer können extern oder intern bereitgestellt werden, je nachdem, ob Ihre Anwendung mit dem Internet oder intern verbunden ist:
Externe Application Load Balancer sind als verwaltete Dienste implementiert, entweder auf Google Front Ends (GFEs) oder auf Envoy-Proxys. Clients können von überall im Internet aus eine Verbindung zu diesen Load Balancern herstellen. Bitte beachten Sie dabei Folgendes:
- Diese Load Balancer können in den folgenden Modi bereitgestellt werden: global, regional oder klassisch.
- Globale externe Application Load Balancer unterstützen Backends in mehreren Regionen.
- Regionale externe Application Load Balancer unterstützen nur Backends in einer einzelnen Region.
- Klassische Application Load Balancer sind in der Premium-Stufe global, können jedoch als praktisch regional in der Standardstufe konfiguriert werden.
- Application Load Balancer verwenden den Open-Source-Envoy-Proxy, um erweiterte Funktionen zur Trafficverwaltung zu aktivieren.
- Diese Load Balancer können in den folgenden Modi bereitgestellt werden: global, regional oder klassisch.
Interne Application Load Balancer basieren auf dem Andromeda-Stack zur Netzwerkvirtualisierung und dem Open-Source-Envoy-Proxy. Dieser Load-Balancer bietet internes Proxy-basiertes Load-Balancing für Layer-7-Anwendungsdaten. Der Load Balancer verwendet eine interne IP-Adresse, auf die nur Clients im selben VPC-Netzwerk oder Clients, die mit Ihrem VPC-Netzwerk verbunden sind, zugreifen können. Wichtige Hinweise:
- Diese Load Balancer können in den folgenden Modi bereitgestellt werden: regional oder regionenübergreifend.
- Regionale interne Application Load Balancer unterstützen nur Back-Ends in einer einzelnen Region.
- Regionenübergreifende interne Application Load Balancer (Vorschau) unterstützen Backends in mehreren Regionen und sind immer global zugänglich. Clients aus jeder Google Cloud-Region können Traffic an den Load Balancer senden.
Das folgende Diagramm zeigt eine Beispielarchitektur für einen Application Load Balancer.
Network Load Balancer
Network Load Balancer sind Layer-4-Load-Balancer, die TCP-, UDP- oder anderen IP-Protokoll-Traffic verarbeiten können. Diese Load-Balancer sind entweder als Proxy-Load-Balancer oder als Passthrough-Load-Balancer verfügbar. Sie können einen Load-Balancer abhängig von den Anforderungen Ihrer Anwendung und der Art des zu verarbeitenden Traffics auswählen. Wählen Sie einen Proxy-Network-Load-Balancer aus, wenn Sie einen Reverse-Proxy-Load-Balancer mit Unterstützung für erweiterte Trafficsteuerungen und Back-Ends lokal und in anderen Cloud-Umgebungen konfigurieren möchten. Wählen Sie einen Passthrough-Network Load Balancer aus, wenn Sie die Quell-IP-Adresse der Clientpakete beibehalten möchten, die direkte Serverrückgabe für Antworten bevorzugen oder eine Vielzahl von IP-Protokollen wie TCP, UDP, ESP, GRE, ICMP und ICMPv6 verarbeiten möchten.
Proxy-Network-Load-Balancer
Proxy-Network-Load-Balancer sind Layer-4-Reverse-Proxy-Load-Balancer, die TCP-Traffic auf VM-Instanzen (virtuelle Maschine) in Ihrem Google Cloud-VPC-Netzwerk verteilen. Der Traffic wird auf der Load Balancing-Ebene beendet und dann über TCP an das nächstgelegene verfügbare Backend weitergeleitet. Diese Load Balancer werden als verwaltete Dienste in GFEs implementiert.
Proxy-Network-Load-Balancer können extern oder intern bereitgestellt werden, je nachdem, ob Ihre Anwendung mit dem Internet oder intern verbunden ist.
Externe Proxy-Network-Load-Balancer sind Layer-4-Load-Balancer, die Traffic aus dem Internet auf Back-Ends in Ihrem Google Cloud-VPC-Netzwerk, lokal oder in anderen Cloud-Umgebungen verteilen.
Diese Load Balancer können in den folgenden Modi bereitgestellt werden: global, regional oder klassisch.
- Globale externe Proxy-Network-Load-Balancer unterstützen Back-Ends in mehreren Regionen.
- Regionale externe Proxy-Network-Load-Balancer unterstützen Back-Ends in einer einzelnen Region.
- Klassische Proxy-Network-Load-Balancer sind in der Premium-Stufe global, können jedoch als praktisch regional in der Standardstufe konfiguriert werden.
Interne Proxy-Network-Load-Balancer sind Envoy-Proxy-basierte regionale Layer-4-Load-Balancer, mit denen Sie Ihren TCP-Diensttraffic hinter einer internen IP-Adresse, auf die nur Clients im selben VPC-Netzwerk oder Clients, die mit Ihrem VPC-Netzwerk verbunden sind, Zugriff haben, ausführen und skalieren können.
Diese Load Balancer können in einem der folgenden Modi bereitgestellt werden: regional oder regionenübergreifend.
- Regionale interne Proxy-Network-Load-Balancer unterstützen nur Back-Ends in einer einzelnen Region.
- Regionenübergreifende interne Proxy-Network Load Balancer (Vorschau) unterstützen Back-Ends in mehreren Regionen und sind immer global zugänglich. Clients aus jeder Google Cloud-Region können Traffic an den Load Balancer senden.
Das folgende Diagramm zeigt ein Beispiel für eine Network-Load-Balancer-Architektur.
Passthrough-Network-Load-Balancer
Passthrough-Network-Load-Balancer sind regionale Layer-4-Passthrough-Load-Balancer. Diese Load-Balancer verteilen den Traffic zwischen Back-Ends in derselben Region wie der Load-Balancer. Sie werden mithilfe des virtuellen Andromeda-Netzwerks und mit Google Maglev implementiert.
Wie der Name verrät, sind diese Load Balancer keine Proxys. Pakete mit Load-Balancing werden von Backend-VMs mit den Quell- und Ziel-IP-Adressen des Pakets, dem Protokoll und den unveränderten Quell- und Zielports angezeigt, wenn das Protokoll portbasiert ist. Verbindungen mit Load Balancing werden bei den Backends beendet. Antworten von den Backend-VMs werden direkt an die Clients gesendet, nicht über den Load-Balancer. Der Branchenbegriff hierfür ist direkte Serverrückgabe (DSR).
Diese Load-Balancer werden in zwei Modi bereitgestellt, je nachdem, ob der Load-Balancer mit dem Internet oder intern verbunden ist:
Externe Passthrough-Network-Load-Balancer basieren auf Maglev. Clients können unabhängig von ihren Netzwerkdienststufen von überall im Internet aus eine Verbindung zu diesen Load Balancern herstellen. Der Load-Balancer kann auch Traffic von Google Cloud-VMs mit externen IP-Adressen oder von Google Cloud-VMs empfangen, die über Cloud NAT oder instanzbasiertes NAT Internetzugriff haben.
Backends für externe Passthrough-Network Load Balancer können entweder mit einem Backend-Dienst oder mit einem Zielpool bereitgestellt werden. Für neue Bereitstellungen empfehlen wir die Verwendung von Backend-Diensten.
Interne Passthrough-Network-Load-Balancer basieren auf dem Andromeda-Stack zur Netzwerkvirtualisierung. Mit einem internen Passthrough-Network-Load-Balancer können Sie TCP/UDP-Traffic hinter einer internen Load-Balancing-IP-Adresse, die nur für Systeme im selben VPC-Netzwerk oder für Systeme, die mit Ihrem VPC-Netzwerk verbunden sind, gleichmäßig verteilen. Außerdem kann dieser Load-Balancer nur in der Premiumstufe konfiguriert werden.
Das folgende Diagramm zeigt ein Beispiel für die Architektur eines Passthrough-Network-Load-Balancers.
Load-Balancer auswählen
Um zu bestimmen, welches Cloud Load Balancing-Produkt verwendet werden soll, müssen Sie erst einmal festlegen, welche Art von Traffic Ihre Load-Balancer verarbeiten müssen. In der Regel wählen Sie einen Application Load Balancer aus, wenn Sie ein flexibles Feature-Set für Ihre Anwendungen mit HTTP(S)-Traffic benötigen. Außerdem verwenden Sie einen Network Load Balancer, wenn Sie eine umfangreiche TLS-Auslagerung oder Unterstützung für UDP benötigen oder Client-IP-Adressen für Ihre Anwendungen freigeben müssen.
Sie können Ihre Auswahl weiter eingrenzen, abhängig von den Anforderungen Ihrer Anwendung: Ob Ihre Anwendung extern (mit dem Internet) oder intern verbunden ist, ob Sie global oder regional bereitgestellte Back-Ends benötigen und ob Sie Premium oder Standard-Netzwerkdienststufe benötigen.
Das folgende Diagramm zeigt alle verfügbaren Bereitstellungsmodi für Cloud Load Balancing. Weitere Informationen finden Sie unter Load-Balancer auswählen.
1 Globale externe Application Load Balancer unterstützen zwei Betriebsmodi: global und klassisch.
2 Globale externe Proxy-Network Load Balancer unterstützen zwei Betriebsmodi: global und klassisch.
3 Passthrough-Network Load Balancer behalten Quell-IP-Adressen von Clients bei. Passthrough-Network-Load-Balancer unterstützen auch zusätzliche Protokolle wie UDP, ESP und ICMP.
Zusammenfassung der Typen von Google Cloud-Load-Balancern
Die folgende Tabelle enthält detaillierte Informationen zu den einzelnen Load-Balancern.
| Load-Balancer | Bereitstellungsmodus | Traffic-Typ | Netzwerkdienststufe | Load-Balancing-Schema † |
|---|---|---|---|---|
| Application Load Balancer | Global, extern | HTTP oder HTTPS | Premium-Stufe | EXTERNAL_MANAGED |
| Regional, extern | HTTP oder HTTPS | Premium- oder Standardstufe | EXTERNAL_MANAGED | |
| Klassisch | HTTP oder HTTPS | Global in der Premium-Stufe Regional in der Standardstufe. |
EXTERN | |
| Regional intern | HTTP oder HTTPS | Premium-Stufe | INTERNAL_MANAGED | |
| Regionenübergreifend, intern | HTTP oder HTTPS | Premium-Stufe | INTERNAL_MANAGED | |
| Proxy-Network-Load-Balancer | Global, extern | TCP mit optionaler SSL-Auslagerung | Premium-Stufe | EXTERNAL_MANAGED |
| Regional, extern | TCP | Premium- oder Standardstufe | EXTERNAL_MANAGED | |
| Klassisch | TCP mit optionaler SSL-Auslagerung | Global in der Premium-Stufe Regional in der Standardstufe. |
EXTERN | |
| Regional intern | TCP ohne SSL-Übertragung | Premium-Stufe | INTERNAL_MANAGED | |
| Regionenübergreifend, intern | TCP ohne SSL-Übertragung | Premium-Stufe | INTERNAL_MANAGED | |
| Passthrough-Network-Load-Balancer | Extern Immer regional |
TCP, UDP, ESP, GRE, ICMP und ICMPv6 | Premium- oder Standardstufe | EXTERN |
Intern Immer regional |
TCP, UDP, ICMP, ICMPv6, SCTP, ESP, AH und GRE | Premium-Stufe | INTERN |
† Das Load-Balancing-Schema ist ein Attribut für die Weiterleitungsregel und den Backend-Dienst eines Load-Balancers und gibt an, ob der Load-Balancer für internen oder externen Traffic verwendet werden kann.
Der Begriff *_MANAGED im Load-Balancing-Schema gibt an, dass der Load-Balancer als verwalteter Dienst auf Google Front Ends (GFEs) oder dem Open-Source-Envoy-Proxy implementiert wird. In einem Load-Balancing-Schema, das *_MANAGED ist, werden Anfragen entweder an das GFE oder an den Envoy-Proxy weitergeleitet.
Interfaces
Sie können Ihre Load-Balancer über folgende Oberflächen konfigurieren und aktualisieren:
Die Google Cloud-CLI: Ein Befehlszeilentool, das in der Google Cloud-CLI enthalten ist. In der Dokumentation wird dieses Tool häufig zum Ausführen von Aufgaben erwähnt. Eine vollständige Übersicht über das Tool finden Sie im Leitfaden zur gcloud CLI. Befehle im Zusammenhang mit dem Load-Balancing finden Sie in der Befehlsgruppe
gcloud compute.Ausführliche Hilfe zu jedem
gcloud-Befehl erhalten Sie auch mit dem Flag--help:gcloud compute http-health-checks create --helpDie Google Cloud Console: Load-Balancing-Aufgaben können über die Google Cloud Console ausgeführt werden.
Die REST API: Alle Load-Balancing-Aufgaben können mit der Cloud Load Balancing API ausgeführt werden. In der API-Referenzdokumentation werden die verfügbaren Ressourcen und Methoden beschrieben.
Terraform: Sie können ein Open-Source-Infrastruktur-als-Code-Tool wie Terraform verwenden, um die Google Cloud-Load-Balancing-Infrastruktur bereitzustellen, zu aktualisieren und zu löschen.
Nächste Schritte
- Informationen darüber, welcher Google Cloud-Load-Balancer Ihren Anforderungen am besten entspricht, finden Sie unter Load-Balancer auswählen.
- Eine vergleichende Übersicht über die von Cloud Load Balancing angebotenen Load-Balancing-Features finden Sie unter Load-Balancer-Features im Vergleich.