バックエンドサービスを使用したネットワークロードバランサの設定

このガイドでは、リージョンバックエンドサービスを使用して基本的なネットワーク負荷分散のデプロイを作成する手順を説明します。この例では、TCP トラフィックのみをサポートするネットワークロードバランサを作成します。TCP や UDP だけでなく、TCP、UDP、ESP、ICMP のトラフィックを負荷分散するネットワークロードバランサを作成する場合は、複数の IP プロトコルを使用するネットワークロードバランサの設定をご覧ください。

この例では、ロードバランサを使用して、us-central1 リージョンの 2 つのゾーンマネージドインスタンスグループ内のバックエンド VM に TCP トラフィックを分散させます。同様に有効な方法として、単一のリージョンマネージドインスタンスグループを us-central1 リージョンに使用することもできます。

ゾーンインスタンスグループを使用したネットワークロードバランサ — ゾーンマネージドインスタンスグループを使用したネットワーク負荷分散

このシナリオでは、正常に動作しているインスタンスに TCP トラフィックを分散します。この例をサポートするために、TCP ヘルスチェックは、正常なインスタンスにのみトラフィックが送信されるように構成されています。TCP ヘルスチェックは、バックエンドサービスベースのロードバランサでのみサポートされています。ターゲットプールベースのロードバランサは、レガシー HTTP ヘルスチェックのみを使用できます。

この例では、TCP トラフィックの負荷分散を行いますが、ネットワーク負荷分散を使用して UDP、SSL、HTTP(S) のトラフィックを負荷分散できます。

ネットワークロードバランサはリージョンロードバランサです。すべてのロードバランサコンポーネント（バックエンド VM、バックエンドサービス、転送ルール）は同じリージョン内に存在している必要があります。

始める前に

バックエンドサービスベースの外部ネットワーク負荷分散の概要をご覧ください。
gcloud コマンドラインツールをインストールします。ツールの完全な概要については、gcloud ツールガイドをご覧ください。負荷分散に関連するコマンドについては、API と gcloud のリファレンスガイドをご覧ください。

gcloud コマンドラインツールをまだ実行していない場合は、最初に gcloud init を実行して認証します。

このガイドは、bash の知識があることを前提としています。

ゾーンマネージドインスタンスグループの作成

この負荷分散のシナリオでは、2 つの Compute Engine ゾーンマネージドインスタンスグループを作成し、各インスタンスに echo サーバーをインストールします。

ネットワークロードバランサのバックエンド VM として参加するインスタンスでは、適切な Linux ゲスト環境、Windows ゲスト環境、または同等の機能を提供する他のプロセスが実行されている必要があります。

インスタンスの設定

Cloud Console

Cloud Console の [インスタンスグループ] ページに移動します。
[インスタンスグループ] ページに移動
[インスタンスグループを作成] をクリックします。
左側の [新しいマネージドインスタンスグループ] を選択します。
[名前] に「ig-us-1」と入力します。
[ロケーション] で [シングルゾーン] を選択します。
[リージョン] で [us-central1] を選択します。
[ゾーン] で us-central1-b を選択します。
[インスタンステンプレート] で [新しいインスタンステンプレートを作成] を選択します。
1. [名前] に「ig-us-template」と入力します。
2. [ブートディスク] が Debian GNU/Linux 9 (stretch) などの Debian イメージに設定されていることを確認します。以降の手順では、apt-get などの Debian でのみ使用できるコマンドを使用します。
3. [管理、セキュリティ、ディスク、ネットワーク、単一テナンシー] の [管理] タブで、次のスクリプトを [起動スクリプト] フィールドに挿入します。
```
#! /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
```
4. [ネットワーク] の [タグ] フィールドに [network-lb タグ] と入力します。
5. [保存して次へ] をクリックします。
グループ内に作成するインスタンスの数を指定します。

この例では、[自動スケーリングモード] で次の項目を選択します。
- 自動スケーリングしない
- [インスタンス数] に 2 を入力します。
[作成] をクリックして、新しいインスタンスグループを作成します。
上記の手順を繰り返し、次の仕様で us-central1-c ゾーンに次の 2 つのマネージドインスタンスグループを作成します。
- 名前: ig-us-2
- ゾーン: us-central1-c
- インスタンステンプレート: 前のセクションで作成したものと同じ ig-us-template テンプレートを使用します。

gcloud

このガイドの gcloud の手順は、Cloud Shell または bash がインストールされた別の環境を使用していることを前提としています。

gcloud compute instance-templates create コマンドを使用して、HTTP サーバーで VM インスタンステンプレートを作成します。

gcloud compute instance-templates create ig-us-template \
--region=us-central1 \
--tags=network-lb \
--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'

gcloud compute instance-groups managed create コマンドを使用して、ゾーンにマネージドインスタンスグループを作成します。
```
gcloud compute instance-groups managed create ig-us-1 \
    --zone us-central1-a \
    --size 2 \
    --template ig-us-template
```

us-central1-c ゾーンに 2 つ目のマネージドインスタンスグループを作成します。

gcloud compute instance-groups managed create ig-us-2 \
    --zone us-central1-c \
    --size 2 \
    --template ig-us-template

ファイアウォールルールの構成

外部トラフィックがバックエンドインスタンスに到達できるようにファイアウォールルールを作成します。

Console

Google Cloud Console の [ファイアウォール] ページに移動します。
[ファイアウォール] ページに移動
[ファイアウォールルールを作成] をクリックします。
[名前] に allow-network-lb と入力します。
ファイアウォールルールを適用するネットワークを選択します（デフォルト）。
[ターゲット] で [指定されたターゲットタグ] を選択します。
[ターゲットタグ] フィールドに「network-lb」と入力します。
[ソース IP の範囲] を 0.0.0.0/0 に設定します。これにより、任意の送信元からのトラフィックが許可されます。これにより、外部トラフィックとヘルスチェックプローブの両方がバックエンドインスタンスに到達できるようになります。
[指定したプロトコルとポート] で、[TCP] の隣にあるチェックボックスをクリックして「80」と入力します。
[作成] をクリックします。新しいファイアウォールルールがコンソールに表示されるまで少し時間がかかる場合があります。表示されない場合は、[更新] をクリックしてルールを表示してみてください。

gcloud

gcloud compute firewall-rules create allow-network-lb \
    --target-tags network-lb \
    --allow tcp:80

ロードバランサを構成する

次に、ロードバランサを設定します。

ロードバランサを構成すると、構成した静的外部 IP アドレス宛てのパケットが仮想マシンインスタンスに送信されます。Compute Engine で提供されるイメージを使用する場合は、この IP アドレスを処理するようにインスタンスが自動的に構成されます。その他のイメージを使用する場合は、このアドレスを eth0 のエイリアスまたは各インスタンスのループバックとして構成する必要があります。

Console

Google Cloud Console で [ロードバランサの作成] ページに移動します。
[ロードバランサの作成] ページに移動
[TCP 負荷分散] で [構成を開始] をクリックします。

注: ネットワークロードバランサで UDP トラフィックの負荷分散を行うには、[UDP 負荷分散] の [構成を開始] をクリックします。同様の手順でロードバランサを設定します。
[インターネット接続または内部専用] で [From Internet to my VMs] を選択します。
[マルチリージョンまたはシングルリージョン] で [シングルリージョンのみ] を選択します。
[バックエンドタイプ] で [バックエンドサービス] を選択します。
[続行] をクリックします。

バックエンドの構成

新しい TCP ロードバランサの画面で、新しいロードバランサの [名前] に「tcp-network-lb」と入力します。
[バックエンドの構成] をクリックします。前に入力したロードバランサの名前が表示されますが、変更できません。
[バックエンドの構成] をクリックして、次の変更を行います。
1. [リージョン] で [us-central1] を選択します。
2. [バックエンド] で、[インスタンスグループ] プルダウンを使用して [ig-us-1] を選択します。[完了] をクリックします。[バックエンドを追加] をクリックし、この手順を繰り返して ig-us-2 を追加します。
3. [ヘルスチェック] で、[ヘルスチェックを作成] または [別のヘルスチェックを作成] を選択して、次の情報を入力します。
  - 名前: tcp-health-check
  - プロトコル: TCP
  - ポート: 80
4. [保存して次へ] をクリックします。
5. 続行する前に、[バックエンドの構成] の隣に青いチェックマークがあることを確認します。

フロントエンドの構成

[フロントエンドの構成] をクリックします。
[名前] に「network-lb-forwarding-rule」を入力します。
[IP] にあるプルダウンメニューをクリックして、[IP アドレスを作成] を選択します。
1. [新しい静的 IP アドレスの予約] 画面で、名前に「network-lb-ip」と入力します。
2. [予約] をクリックします。
[単一] を選択して、ポート番号に「80」を入力します。
[完了] ボタンをクリックします。

[フロントエンドの設定] の左側にある青い丸のチェックマークが表示されていれば、設定に成功しています。

構成を確認する

[確認と確定] ボタンをクリックして、ロードバランサのすべての構成設定を確認します。
設定が正しい場合は、[作成] をクリックします。ロードバランサの作成には数分かかります。

[負荷分散] 画面で、新しいロードバランサの [バックエンド] 列に緑色のチェックマークが表示されていれば、新しく作成したロードバランサは正常な状態です。

gcloud

ロードバランサに使用する静的外部 IP アドレスを作成します。
```
gcloud compute addresses create network-lb-ip \
    --region us-central1
```
TCP ヘルスチェックを作成します。
バックエンドサービスベースのネットワークロードバランサは、TCP、SSL、HTTP(S)、HTTP/2 ヘルスチェックを使用できます。ターゲットプールベースのネットワークロードバランサは、レガシーヘルスチェックのみを使用できます。
```
gcloud compute health-checks create tcp tcp-health-check \
    --region us-central1 \
    --port 80
```

バックエンドサービスを作成します。

gcloud compute backend-services create network-lb-backend-service \
    --protocol TCP \
    --health-checks tcp-health-check \
    --health-checks-region us-central1 \
    --region us-central1

バックエンドサービスに、インスタンスグループを追加します。

gcloud compute backend-services add-backend network-lb-backend-service \
--instance-group ig-us-1 \
--instance-group-zone us-central1-a \
--region us-central1

gcloud compute backend-services add-backend network-lb-backend-service \
--instance-group ig-us-2 \
--instance-group-zone us-central1-c \
--region us-central1

受信 TCP トラフィックをバックエンドサービスに転送する転送ルールを作成します。ステップ 1 で予約した IP アドレスをロードバランサの静的外部 IP アドレスとして使用します。
```
gcloud compute forwarding-rules create network-lb-forwarding-rule \
    --load-balancing-scheme external \
    --region us-central1 \
    --ports 80 \
    --address network-lb-ip \
    --backend-service network-lb-backend-service
```

ロードバランサをテストする

負荷分散サービスの構成が完了したので、ロードバランサの外部 IP アドレスにトラフィックの送信を開始できます。また、バックエンドインスタンスに分散されるトラフィックを監視できます。

ロードバランサの外部 IP アドレスを調べる

Console

負荷分散の [詳細] ページにある [転送ルール] タブに移動します。
[転送ルール] タブに移動
ロードバランサが使用する転送ルール network-lb-forwarding-rule を探します。
network-lb-forwarding-rule の [IP アドレス] 列に表示された外部 IP アドレスをメモします。

gcloud

次のコマンドを入力して、ロードバランサが使用する network-lb-forwarding-rule 転送ルールの外部 IP アドレスを表示します。

gcloud compute forwarding-rules describe network-lb-forwarding-rule \
    --region us-central1

ロードバランサにトラフィックを送信する

この手順により、ロードバランサに外部トラフィックが送信されます。

curl を使用して IP アドレスに接続するロードバランサへのウェブリクエストを作成します。
```
$ while true; do curl -m1 IP_ADDRESS; done
```
curl コマンドを実行して戻された値の文字列をメモします。レスポンスを生成するバックエンド VM の名前が文字列内に表示されます（たとえば、Page served from: VM_NAME）。

curl コマンドからのレスポンスは、バックエンドインスタンスの間でランダムに変わります。最初のレスポンスで失敗した場合は、構成が完全に読み込まれてインスタンスが正常であるとマークされるまで最大 30 秒待ってから、もう一度やり直してください。

追加の構成オプション

このセクションでは、ネットワークロードバランサをさらにカスタマイズする方法について説明します。これらのタスクは省略可能です。これらは任意の順序で実行できます。

セッションアフィニティを構成する

この構成例では、セッションアフィニティが無効（値を NONE に設定）のバックエンドサービスが作成されます。このセクションでは、バックエンドサービスを更新してロードバランサのセッションアフィニティの設定を変更する方法について説明します。

サポートされているセッションアフィニティのタイプについては、セッションアフィニティのオプションをご覧ください。

Console

Google Cloud Console で、[負荷分散] ページに移動します。

[負荷分散] に移動
バックエンドサービスの名前をクリックしてから、[編集] をクリックします。
[TCP ロードバランサの編集] ページで、[バックエンドの構成] をクリックします。
[セッションアフィニティ] プルダウンでオプションを選択します。
[更新] をクリックします。

gcloud

次の gcloud コマンドを使用して、バックエンドサービスのセッションアフィニティを更新します。

gcloud compute backend-services update BACKEND_SERVICE \
    --region=REGION \
    --session-affinity=SESSION_AFFINITY_OPTION

プレースホルダを有効な値に置き換えます。

BACKEND_SERVICE: 更新するバックエンドサービス
SESSION_AFFINITY_OPTION: 設定するセッションアフィニティオプション

ネットワークロードバランサでサポートされている値の一覧については、セッションアフィニティのオプションをご覧ください。

接続トラッキングポリシーを構成する

この構成例では、接続トラッキングポリシーのデフォルト設定を使用してバックエンドサービスを作成しています。このセクションでは、バックエンドサービスを更新してロードバランサのデフォルトの接続トラッキングポリシーを変更する方法について説明します。

接続トラッキングポリシーには次の設定が含まれます。

トラッキングモード
異常なバックエンドでの接続の永続性
アイドルタイムアウト（60 秒、構成不可）

gcloud

次の gcloud beta compute backend-services コマンドを使用して、バックエンドサービスの接続トラッキングポリシーを更新します。

gcloud beta compute backend-services update BACKEND_SERVICE \
    --region=REGION \
    --tracking-mode=TRACKING_MODE \
    --connection-persistence-on-unhealthy-backends=CONNECTION_PERSISTENCE_BEHAVIOR

プレースホルダを有効な値に置き換えます。

BACKEND_SERVICE: 更新するバックエンドサービス
TRACKING_MODE: 受信パケットに使用される接続トラッキングモード。サポートされている値のリストについては、トラッキングモードをご覧ください。
CONNECTION_PERSISTENCE_BEHAVIOR: バックエンドが異常な場合の接続の永続性の動作。サポートされている値の一覧については、異常なバックエンドでの接続の永続性をご覧ください。

次のステップ

ネットワークロードバランサをターゲットプールバックエンドからリージョンバックエンドサービスに移行する方法については、ネットワークロードバランサをターゲットプールからバックエンドサービスに移行するをご覧ください。
ターゲットプールを使用したネットワークロードバランサの構成について、ターゲットプールを使用したネットワークロードバランサの設定で確認する。
ネットワーク負荷分散のフェイルオーバーの構成方法については、ネットワーク負荷分散のフェイルオーバーの構成をご覧ください。
リソースを削除するには、ロードバランサの設定の削除をご覧ください。

バックエンド サービスを使用したネットワーク ロードバランサの設定

始める前に

ゾーン マネージド インスタンス グループの作成

インスタンスの設定

Cloud Console

gcloud

ファイアウォール ルールの構成

Console

gcloud

ロードバランサを構成する

Console

バックエンドの構成

フロントエンドの構成

構成を確認する

gcloud

ロードバランサをテストする

ロードバランサの外部 IP アドレスを調べる

Console

gcloud

ロードバランサにトラフィックを送信する

追加の構成オプション

セッション アフィニティを構成する

Console

gcloud

接続トラッキング ポリシーを構成する

gcloud

次のステップ

バックエンドサービスを使用したネットワークロードバランサの設定

ゾーンマネージドインスタンスグループの作成

ファイアウォールルールの構成

セッションアフィニティを構成する

接続トラッキングポリシーを構成する