Visão geral do balanceamento de carga

Neste documento, fornecemos uma visão geral das diferentes soluções de balanceamento de carga disponíveis no Google Cloud Platform.

O balanceamento de carga do Google Cloud Platform permite distribuir recursos de computação com carga balanceada em uma ou várias regiões, atender aos requisitos de alta disponibilidade, colocar seus recursos em um único IP anycast e expandir ou reduzir seus recursos com o escalonamento automático inteligente. O Cloud Load Balancing é totalmente integrado ao Cloud CDN para otimizar o envio de conteúdo.

Usando o Cloud Load Balancing, é possível veicular conteúdo o mais próximo possível de seus usuários em um sistema que possa responder a mais de um milhão de consultas por segundo. O Cloud Load Balancing é um serviço gerenciado, totalmente distribuído e definido por software. Como ele não se baseia em instância ou dispositivo, você não precisa gerenciar uma infraestrutura física de balanceamento de carga.

Tipos de Cloud Load Balancing

Na tabela a seguir, veja as características resumidas de cada tipo de balanceador de carga do Cloud, incluindo se o balanceador de carga usa um endereço IP interno ou externo, se ele é regional ou global e os tipos de tráfego compatíveis.

Interno ou externo Tipo de balanceador de carga Regional ou global Níveis de rede compatíveis Proxy ou
passagem
Tipo de tráfego
Interno TCP/UDP interno Regional Nível Premium Passagem TCP ou UDP
HTTP(S) interno Regional Proxy HTTP ou HTTPS
Externo TCP/UDP de rede Regional Nível Premium
Nível Standard
Passagem TCP ou UDP
Proxy TCP Global no nível Premium
Efetivamente regional1 no Nível Standard
Proxy TCP
Proxy SSL Proxy SSL
HTTP(S) Proxy HTTP ou HTTPS

1Efetivamente regional significa que, embora o serviço de back-end seja global, se você escolher o nível Standard, a regra de encaminhamento externo e o endereço IP externo precisarão ser regionais, e os grupos de instâncias de back-end ou NEGs anexados ao serviço de back-end global precisarão estar na mesma região que a regra de encaminhamento e o endereço IP. Consulte Como configurar o nível Standard para balanceamento de carga HTTP(S) e proxy TCP/SSL.

Comparação entre balanceamento de carga global e regional

Use o balanceamento de carga global quando seus back-ends estiverem distribuídos em várias regiões, seus usuários precisarem acessar os mesmos aplicativos e conteúdo e você quiser fornecer acesso usando um único endereço IP anycast. O balanceamento de carga global também pode encerrar o IPv6.

Use o balanceamento de carga regional quando seus back-ends estiverem em uma região e você só precisar do encerramento do IPv4.

Balanceamento de carga externo ou interno

Os balanceadores de carga do GCP dividem-se em externos e internos. Os balanceadores de carga externos distribuem o tráfego proveniente da Internet para sua rede do GCP. Os balanceadores de carga internos distribuem o tráfego na sua rede do GCP.

Tipos de balanceamento de carga externo e interno (clique para ampliar)
Tipos de balanceamento de carga externo e interno (clique para ampliar)

No diagrama a seguir, veja um caso de uso comum: como usar o balanceamento de carga externo e interno juntos. Na ilustração, o tráfego de usuários em São Francisco, Iowa e Singapura é direcionado para um balanceador de carga externo, que distribui esse tráfego para diferentes regiões em uma rede do GCP. Em seguida, um balanceador de carga interno distribui o tráfego entre as zonas us-central-1a e us-central-1b.

Como os balanceamentos de carga externo e interno funcionam juntos (clique para ampliar)
Como os balanceamentos de carga externo e interno funcionam juntos (clique para ampliar)

Balanceamento de carga externo

Use o balanceamento de carga externo quando precisar distribuir o tráfego da Internet para uma rede do GCP.

O balanceamento de carga externo do GCP oferece o seguinte:

  • Tráfego HTTP ou HTTPS: balanceamento de carga HTTP(S) global
  • Tráfego TCP com descarregamento de SSL: balanceamento de carga de proxy SSL global
  • Tráfego TCP sem descarga de SSL: balanceamento de carga de proxy TCP global
  • Tráfego UDP: balanceamento de carga TCP/UDP regional de rede
  • Clientes IPv4 ou IPv6
  • Balanceamento de carga global ou regional

O balanceamento de carga global exige que você use o nível Premium dos níveis de serviço de rede. Para o balanceamento de carga regional, use o nível Standard.

Balanceamento de carga interno

Use o balanceamento de carga interno quando você precisar distribuir o tráfego para instâncias dentro de uma rede do GCP.

O balanceamento de carga TCP/UDP interno do GCP oferece o seguinte:

  • Tráfego TCP ou UDP
  • Balanceamento de carga RFC 1918
  • O endereço IP do cliente é mantido
  • Verificações de integridade
  • Escalonamento automático sem preaquecimento
  • Afinidade da sessão
  • Balanceamento de carga regional

O balanceamento de carga HTTP(S) interno do GCP (Beta) oferece o seguinte:

  • Tráfego HTTP(S)
  • Balanceamento de carga RFC 1918
  • Verificações de integridade
  • Escalonamento automático sem preaquecimento
  • Afinidade da sessão
  • Balanceamento de carga regional

Tipo de tráfego

O tipo de tráfego que seu balanceador de carga precisa manipular é outro fator para determinar qual balanceador de carga deve ser usado.

  • O tráfego HTTP e HTTPS pode ser manipulado por balanceamento HTTP(S) externo ou interno.
  • O tráfego TCP pode ser manipulado pelo balanceamento de carga de rede ou pelo balanceamento de carga TCP/UDP interno.
  • O tráfego UDP pode ser manipulado pelo balanceamento de carga de rede ou pelo balanceamento de carga TCP/UDP interno.

Uma análise mais detalhada dos balanceadores de carga do Cloud

Nesta seção, fornecemos informações sobre cada tipo de balanceador de carga do GCP, incluindo links para a documentação.

Balanceamento de carga HTTP(S)

O balanceamento de carga HTTP(S) oferece os seguintes benefícios:

  • Aceita tráfego HTTP nas portas TCP 80 ou 8080.
  • Aceita tráfego HTTPS na porta TCP 443.
  • Manipula eficientemente os bursts de tráfego sem preaquecimento.
  • Compatível com back-ends de grupos de instâncias, incluindo grupos de instâncias de escalonamento automático e back-ends de grupos de endpoint de rede.
  • Compatível com back-ends de intervalo do Cloud Storage.
  • Direciona as solicitações com base no nome do host e nas regras de roteamento de caminho usando mapas de URL.
  • Compatível com uso e balanceamento baseado em taxa (RPS, na sigla em inglês).
  • Compatível com afinidade de sessão baseada em cookies e baseada em IP de cliente.
  • Compatível com diminuição da conexão.
  • Oferece monitoramento e geração de registros.

Quando você usa o nível Premium dos níveis de serviço de rede, o balanceamento de carga HTTP(S) oferece mais benefícios:

  • Solicitações de saldo entre back-ends em várias regiões, direcionando as solicitações para a região mais próxima do usuário. Se essa região estiver no limite da capacidade, o balanceador de carga usará um modelo flutuante de cascata por região para entregar solicitações à segunda região mais próxima.
  • Usa um único endereço de balanceador de carga Anycast IPv4 ou IPv6 para que seja possível usar um único registro DNS em todo o mundo.
  • Compatível com Cloud CDN.

O balanceamento de carga HTTP(S) é implementado pelo Google Front Ends (GFEs). Os GFEs são distribuídos globalmente e funcionam em conjunto usando a rede global e o plano de controle do Google. No nível Premium, os GFEs oferecem balanceamento de carga inter-regional, direcionando tráfego para o back-end íntegro mais próximo que tenha capacidade e encerram tráfego HTTP(S) o mais próximo possível dos usuários.

Mais informações

Para mais informações sobre balanceamento de carga HTTP(S), consulte os seguintes documentos:

Guias de instruções

Guias conceituais

Balanceamento de carga de proxy SSL

O balanceamento de carga de proxy SSL oferece os seguintes benefícios:

  • Compatível com o tráfego TCP que precisa de descarga SSL (TLS).
  • Fornece gerenciamento centralizado de certificados.
  • Compatível com criptografia de ponta a ponta quando você configura o serviço de back-end associado para usar o protocolo SSL.
  • Compatível com tráfego TCP nas portas 25, 43, 110, 143, 195, 443, 465, 587, 700, 993, 995, 1883 e 5222.
  • Manipula eficientemente os bursts de tráfego sem preaquecimento.
  • Compatível com back-ends de grupos de instâncias, incluindo grupos de instâncias de escalonamento automático e back-ends de grupos de endpoint de rede.
  • Compatível com balanceamento baseado em uso e em conexão.
  • Compatível com afinidade de sessão baseada em IP de cliente.
  • Compatível com diminuição da conexão.
  • Oferece monitoramento e geração de registros.

Quando você usa o nível Premium dos níveis de serviço de rede, o balanceamento de carga de proxy SSL oferece mais benefícios:

  • Solicitações de saldo entre back-ends em várias regiões, direcionando as conexões para a região mais próxima do usuário. Se essa região estiver no limite da capacidade, o balanceador de carga usará um modelo flutuante de cascata por região para entregar conexões à segunda região mais próxima.
  • Usa um único endereço de balanceador de carga Anycast IPv4 ou IPv6 para que seja possível usar um único registro DNS em todo o mundo.

O balanceamento de carga de proxy SSL é implementado pelo Google Front Ends (GFEs). Os GFEs são distribuídos globalmente e funcionam em conjunto usando a rede global e o plano de controle do Google. No nível Premium, eles oferecem balanceamento de carga inter-regional, direcionando conexões para o back-end íntegro mais próximo que tenha capacidade e encerram o tráfego SSL o mais próximo possível dos usuários.

O balanceamento de carga de proxy SSL é implementado no Google Front Ends (GFEs), distribuído em todo o mundo. Se você escolher o nível Premium dos níveis de serviço de rede, um balanceador de carga de proxy SSL será global. No nível Premium, é possível implantar back-ends em várias regiões, e o balanceador de carga direciona automaticamente o tráfego do usuário para a região que tenha capacidade e seja mais próxima do usuário. Se você escolher o nível Standard, um balanceador de carga de proxy SSL só pode direcionar tráfego entre back-ends em uma única região.

Mais informações

Para mais informações sobre balanceamento de carga de proxy SSL, consulte os seguintes documentos:

Guias de instruções

Guias conceituais

Balanceamento de carga de proxy TCP

O balanceamento de carga de proxy TCP oferece os seguintes benefícios:

  • Compatível com tráfego TCP, incluindo SSL (TLS) sem encerramento de SSL. Quando usado para balancear conexões SSL (TLS), ele não descriptografa SSL (TLS).
  • Compatível com tráfego TCP nas portas 25, 43, 110, 143, 195, 443, 465, 587, 700, 993, 995, 1883 e 5222.
  • Manipula eficientemente os bursts de tráfego sem preaquecimento.
  • Compatível com back-ends de grupos de instâncias, incluindo grupos de instâncias de escalonamento automático e back-ends de grupos de endpoint de rede.
  • Compatível com balanceamento baseado em uso e em conexão.
  • Compatível com afinidade de sessão baseada em IP de cliente.
  • Compatível com diminuição da conexão.
  • Oferece monitoramento e geração de registros.

Quando você usa o nível Premium dos níveis de serviço de rede, o balanceamento de carga de proxy TCP oferece mais benefícios:

  • Solicitações de saldo entre back-ends em várias regiões, direcionando as conexões para a região mais próxima do usuário. Se essa região estiver no limite da capacidade, o balanceador de carga usará um modelo flutuante de cascata por região para entregar conexões à segunda região mais próxima.
  • Usa um único endereço de balanceador de carga Anycast IPv4 ou IPv6 para que seja possível usar um único registro DNS em todo o mundo.

O balanceamento de carga do proxy TCP é implementado pelo Google Front Ends (GFEs). Os GFEs são distribuídos globalmente e funcionam em conjunto usando a rede global e o plano de controle do Google. No nível Premium, eles oferecem balanceamento de carga inter-regional, direcionando conexões para o back-end íntegro mais próximo que tenha capacidade e encerram o tráfego SSL o mais próximo possível dos usuários.

O balanceamento de carga do proxy TCP é implementado no Google Front Ends (GFEs), distribuído em todo o mundo. Se você escolher o nível Premium dos níveis de serviço de rede, um balanceador de carga de proxy TCP será global. No nível Premium, é possível implantar back-ends em várias regiões, e o balanceador de carga direciona automaticamente o tráfego do usuário para a região que tenha capacidade e seja mais próxima do usuário. Se você escolher o nível Standard, um balanceador de carga de proxy TCP só poderá direcionar o tráfego entre os back-ends em uma única região.

Mais informações

Para mais informações sobre balanceamento de carga de proxy TCP, consulte os seguintes documentos:

Guias de instruções

Guias conceituais

Balanceamento de carga TCP/UDP de rede

Com o balanceamento de carga de rede, é possível balancear a carga do tráfego nos seus sistemas com base nos dados do protocolo IP de entrada, incluindo endereço, porta e tipo de protocolo. Trata-se de um sistema de balanceamento de carga regional e sem representação. Use o balanceamento de carga de rede para o tráfego UDP e para o tráfego TCP e SSL nas portas que não são compatíveis com os balanceadores de carga Proxy SSL e Proxy TCP. Um balanceador de carga de rede é um balanceador de passagem que não representa conexões de clientes.

O balanceamento de carga de rede oferece as seguintes características e benefícios:

  • Compatível com balanceamento de carga regional.
  • Acessível por meio de um endereço IPv4 externo.
  • Compatível com tráfego TCP e UDP.
  • Compatível com encerramento de SSL em back-ends que usam passagem TCP.
  • Mantém os endereços IP do cliente.
  • Compatível com clientes IPv4.
  • Exige verificações de integridade de HTTP legado.

Mais informações

Para mais informações sobre o balanceamento de carga de TCP/UDP de rede, consulte os seguintes documentos:

Guias de instruções

Guias conceituais

Balanceamento de carga TCP/UDP interno

O balanceamento de carga TCP/UDP interno permite balancear a carga do tráfego TCP/UDP por trás de um endereço IP privado de balanceamento de carga que seja acessível apenas pelas instâncias internas de máquina virtual. Use o balanceamento de carga TCP/UDP interno para configurar um endereço IP de balanceamento de carga interno para atuar como front-end das instâncias de back-end privadas. Você só usa endereços IP internos para seu serviço de balanceamento de carga. De modo geral, a configuração fica mais simples.

O balanceamento de carga TCP/UDP interno é compatível com grupos de instâncias gerenciadas regionais para que você possa fazer escalonamento automático em uma região, protegendo seu serviço de falhas de zona.

O balanceamento de carga TCP/UDP interno oferece os seguintes benefícios:

  • Compatível com tráfego TCP/UDP.
  • Acessível por meio de um endereço IP RFC 1918 interno.
  • Oferece balanceamento de carga baseado no Andromeda.
  • Compatível com verificações de integridade TCP, SSL(TLS), HTTP ou HTTPS.
  • Compatível com diminuição da conexão.
  • Compatível com clientes conectados por Cloud VPN e Cloud Interconnect.
  • Compatível com afinidade de sessão.
  • Compatível com escalonamento automático de back-ends sem preaquecimento.
  • Mantém os endereços IP do cliente.
  • Funciona com redes VPC de modo automático, redes VPC de modo personalizado e redes legadas.
  • Executa balanceamento de carga regional.

Mais informações

Para mais informações sobre o balanceamento de carga de TCP/UDP interno, consulte os seguintes documentos:

Guias de instruções

Guias conceituais

Balanceamento de carga HTTP(S) interno

O balanceamento de carga HTTP(S) interno executa balanceamento de carga baseado em proxy dos dados de aplicativo do nível 7 que você especifica com mapas de URL. Ele usa um endereço IP privado que atua como front-end para as instâncias de back-end.

O balanceamento de carga de HTTP(S) interno oferece os seguintes benefícios:

  • Tráfego HTTP(S)
  • Balanceamento de carga RFC 1918
  • O endereço IP do cliente é mantido
  • Verificações de integridade
  • Escalonamento automático sem preaquecimento
  • Afinidade da sessão
  • Balanceamento de carga regional

Mais informações

Para mais informações sobre balanceamento de carga HTTP(S) interno, consulte os seguintes documentos:

Guias de instruções

Guias conceituais

Como o Cloud Load Balancing funciona

Tipos de balanceamento de carga externos e internos e a tecnologia subjacente (clique para ampliar)
Tipos de balanceamento de carga externos e internos e a tecnologia subjacente (clique para ampliar)
  • Google Front Ends (GFEs) - sistemas distribuídos e definidos por software que estão localizados nos POPs do Google e realizam balanceamento de carga global em conjunto com outros sistemas e planos de controle
  • Andromeda - pilha de virtualização de rede definida por software do Google Cloud
  • Maglev - sistemas distribuídos para balanceamento de carga de rede