使用后端服务设置网络负载平衡器

本指南介绍如何使用区域后端服务创建基本网络负载平衡部署。在此示例中，我们将使用负载平衡器在 us-central1 区域的两个可用区代管式实例组中的各个后端虚拟机之间分配流量。同样有效的方法是为 us-central1 区域使用单个区域代管式实例组。

此场景会在运行状况良好的实例之间分配 TCP 流量。为了支持此示例，TCP 运行状况检查配置为确保流量仅发送到运行状况良好的实例。请注意，TCP 运行状况检查仅支持基于后端服务的负载平衡器。基于目标池的负载平衡器只能使用旧版 HTTP 运行状况检查。

虽然此示例是对 TCP 流量进行负载平衡，但您可以使用网络负载平衡对 UDP、SSL 和 HTTP(S) 流量进行负载平衡。在开始之前，请先阅读网络负载平衡概览。

请注意，网络负载平衡器是区域级负载平衡器。所有负载平衡器组件（后端虚拟机、后端服务和转发规则）必须位于同一区域。

准备工作

安装 gcloud 命令行工具。如需全面了解此工具，请参阅 gcloud 工具指南。您可以在 API 和 gcloud 参考指南中找到与负载平衡相关的命令。

如果您之前未运行过 gcloud 命令行工具，请先运行 gcloud init 进行身份验证。

本指南假定您熟悉 bash。

创建可用区代管式实例组

对于此负载平衡场景，您将创建两个 Compute Engine 可用区代管式实例组并在每个实例上安装一个 echo 服务器。

作为网络负载平衡器的后端虚拟机参与的实例必须运行相应的 Linux 客机环境、Windows 客机环境或提供同等功能的其他进程。

设置实例

Cloud Console

在 Cloud Console 中，转到实例组页面。
转到“实例组”页面
点击创建实例组。
选择左侧的新建代管实例组。
对于名称，请输入 ig-us-1。
在位置下方，选择单个区域。
对于区域，选择 us-central1。
对于可用区，选择 us-central1-a。
在实例模板下，选择创建新的实例模板。
1. 对于名称，请输入 ig-us-template。
2. 确保启动磁盘已设置为 Debian 映像，例如 Debian GNU/Linux 9 (stretch)。本文中的说明使用仅 Debian 支持的命令，例如 apt-get。
3. 在管理、安全、磁盘、网络、单独租用下的管理标签页上，将以下脚本插入到启动脚本字段。
```
#! /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. 在网络下，使用 network-lb 标记填充标记字段。
5. 点击保存并继续。
指定要在组中创建的实例数。

对于此示例，在自动扩缩模式下，选择：
- 不自动扩缩
- 在实例数下，输入 2
点击创建以创建新实例组。
重复上述步骤，在 us-central1-c 可用区中创建第二个代管式实例组，并遵循以下规范：
- 名称：ig-us-2
- 区域：us-central1-c
- 实例模板：使用上一部分中创建的同一 ig-us-template 模板。

gcloud

本指南中的 gcloud 说明假定您使用的是 Cloud Shell 或安装了 bash 的其他环境。

使用 gcloud compute instance-templates create 命令创建含有 HTTP 服务器的虚拟机实例模板。

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'

使用 gcloud compute instance-groups managed create 命令在可用区中创建一个代管式实例组。

gcloud compute instance-groups managed create ig-us-1 \
    --zone us-central1-a \
    --size 2 \
    --template ig-us-template

在 us-central1-c 可用区中创建第二个代管式实例组：

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

配置防火墙规则

创建一条防火墙规则，以允许外部流量到达后端实例。

控制台

转到 Google Cloud Console 中的“防火墙”页面。
转到“防火墙”页面
点击创建防火墙规则。
输入 allow-network-lb 作为名称。
选择要应用防火墙规则的网络（默认）。
在目标下，选择指定的目标标记。
在目标标记字段中，输入 network-lb。
将来源 IP 地址范围设置为 0.0.0.0/0（允许来自任何来源的流量）。这样，外部流量和运行状况检查探测都会到达后端实例。
在指定的协议和端口下，点击 tcp 旁边的复选框，然后输入 80。
点击创建。新的防火墙规则可能需要一段时间才能在控制台中显示，或者您可能需要点击刷新才能看见规则。

gcloud

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

配置负载平衡器

接下来，设置负载平衡器。

配置负载平衡器时，虚拟机实例将接收发往您配置的静态外部 IP 地址的数据包。如果您使用的是 Compute Engine 提供的映像，则系统会自动配置您的实例处理此 IP 地址。如果您使用任何其他映像，则必须将此地址配置为 eth0 上的别名或每个实例上的环回地址。

控制台

转到 Google Cloud Console 中的创建负载平衡器页面。
转到“创建负载平衡器”页面
在 TCP 负载平衡下，点击开始配置按钮。

注意：如需通过网络负载平衡器对 UDP 流量进行负载平衡，则点击 UDP 负载平衡下的开始配置。然后，您需要完成类似的步骤来设置负载平衡器。
在面向互联网或仅限内部中，选择 From Internet to my VMs。
在多区域或单区域中，选择 Single region only。
对于后端类型，选择后端服务（Beta 版）。
点击继续。

后端配置

在新建 TCP 负载平衡器屏幕上的名称中，输入新负载平衡器的名称 tcp-network-lb。
点击后端配置。您将看到您之前输入的负载平衡器名称，但无法进行修改。
点击后端配置 并进行以下更改：
1. 对于区域，选择 us-central1。
2. 在后端下，使用实例组下拉菜单选择 ig-us-1。点击完成。点击添加后端，然后重复此步骤以添加 ig-us-2。
3. 在运行状况检查下，选择创建运行状况检查或另创建一项运行状况检查，然后输入以下信息：
  - 名称：tcp-health-check
  - 协议：TCP
  - 端口：80
4. 点击保存并继续。
5. 请先确认后端配置旁边是否有蓝色对勾标记，然后再继续操作。

前端配置

点击前端配置。
输入 network-lb-forwarding-rule 作为名称。
在 IP 下，点击下拉菜单并选择创建 IP 地址。
1. 在保留静态 IP 地址屏幕上，指定名称 network-lb-ip。
2. 点击预留。
选择单个，然后输入 80 作为端口号。
点击完成按钮。

前端配置左侧带对勾标记的蓝色圆圈表示设置成功。

检查配置

点击检查并最终确定按钮，检查负载平衡器的所有配置设置。
如果设置正确，请点击创建。创建负载平衡器需要几分钟的时间。

在负载平衡屏幕上，在新负载平衡器的“后端”列下，您会看到一个绿色对勾标记，表明新的负载平衡器运行正常。

gcloud

为负载平衡器创建静态外部 IP 地址。

gcloud compute addresses create network-lb-ip \
    --region us-central1

创建 TCP 运行状况检查。
基于后端服务的网络负载平衡器可以使用 TCP、SSL、HTTP(S) 和 HTTP/2 运行状况检查。基于目标池的网络负载平衡器只能使用旧版运行状况检查。
```
gcloud compute health-checks create tcp tcp-health-check \
    --region us-central1 \
    --port 80
```

创建后端服务。

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

将实例组添加到后端服务。

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

创建转发规则，用于将传入的 TCP 流量路由到后端服务。使用第 1 步中预留的 IP 地址作为负载平衡器的静态外部 IP 地址。

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

测试负载平衡器

至此您已经配置好了负载平衡服务，接下来可以开始将流量发送到负载平衡器的外部 IP 地址，并观察流量被分发到不同的后端实例。

查询负载平衡器的外部 IP 地址

控制台

在高级负载平衡页面中，转到转发规则标签页。
转到“转发规则”标签页
找到 network-lb-forwarding-rule，即负载平衡器使用的转发规则。
在 network-lb-forwarding-rule 的 IP 地址列中，记下列出的外部 IP 地址。

gcloud

输入以下命令，查看负载平衡器使用的 network-lb-forwarding-rule 转发规则的外部 IP 地址。

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

将流量发送到负载平衡器

此过程会将外部流量发送到负载平衡器。

使用 curl 连接负载平衡器的 IP 地址，通过这种方式向负载平衡器发送 Web 请求。
```
$ while true; do curl -m1 IP_ADDRESS; done
```
请注意 curl 命令返回的结果。该结果文本中显示了生成响应的后端虚拟机的名称，例如：Page served from: VM_NAME

来自 curl 命令的响应会在后端实例之间随机交替。如果响应最初不成功，您可能需要等待大约 30 秒，以便完全加载配置并且实例被标记为运行状况良好，然后再次尝试。

后续步骤

如需了解网络负载平衡如何与后端服务搭配使用，请参阅使用后端服务的网络负载平衡概览。
如需了解如何将网络负载平衡器从目标池后端转换到区域后端服务，请参阅将网络负载平衡器从目标池转换到后端服务
如需使用目标池配置网络负载平衡器，请参阅设置网络负载平衡。
清理负载平衡器设置。