Panoramica del bilanciatore del carico di rete passthrough

I bilanciatori del carico di rete passthrough sono bilanciatori del carico passthrough regionali di livello 4. Questi bilanciatori del carico distribuiscono il traffico tra backend nella stessa regione del bilanciatore del carico. Come suggerisce il nome, i bilanciatori del carico di rete passthrough non sono proxy. I pacchetti con bilanciamento del carico vengono ricevuti dalle VM di backend con gli indirizzi IP di origine e di destinazione del pacchetto, il protocollo e, se il protocollo è basato sulle porte, le porte di origine e di destinazione invariate. Le connessioni con bilanciamento del carico terminano in corrispondenza dei backend. Le risposte delle VM di backend passano direttamente ai client, non tramite il bilanciatore del carico. Il termine del settore è Direct Server Return (DSR).

Il seguente diagramma mostra un esempio di architettura del bilanciatore del carico di rete passthrough.

Architettura del bilanciatore del carico di rete passthrough.
Architettura del bilanciatore del carico di rete passthrough (fai clic per ingrandire).

Dovresti utilizzare un bilanciatore del carico di rete passthrough nelle seguenti circostanze:

  • Devi inoltrare i pacchetti client originali ai backend senza proxy, ad esempio se hai bisogno che l'indirizzo IP di origine del client venga conservato.
  • Devi bilanciare il carico del traffico TCP, UDP, ESP, GRE, ICMP e ICMPv6, oppure devi bilanciare il carico di una porta TCP non supportata da altri bilanciatori del carico.
  • È accettabile che il traffico SSL venga decriptato dai backend anziché dal bilanciatore del carico. Il bilanciatore del carico di rete passthrough non può eseguire questa attività. Quando i backend decriptano il traffico SSL, il carico della CPU è maggiore sulle VM.
  • Puoi gestire autonomamente i certificati SSL della VM di backend. I certificati SSL gestiti da Google sono disponibili solo per i bilanciatori del carico proxy.
  • Disponi di una configurazione che utilizza un bilanciatore del carico passthrough e vuoi eseguirne la migrazione senza modifiche.

I bilanciatori del carico di rete passthrough sono disponibili nelle seguenti modalità di deployment.

Ambito Tipo di traffico Livello di servizio di rete Schema di bilanciamento del carico Indirizzo IP Porte di frontend Link
Bilanciatore del carico di rete passthrough esterno

Bilancia il carico del traffico proveniente dai client su internet.

Regionale TCP, UDP, ESP, GRE, ICMP, e ICMPv6 Premium o Standard EXTERNAL IPv4 e IPv6 Una singola porta, un intervallo di porte o tutte le porte Dettagli dell'architettura
Bilanciatore del carico di rete passthrough interno

Bilancia il carico del traffico all'interno della tua rete VPC o delle reti connesse alla tua rete VPC.

Regionale TCP, UDP, ICMP, ICMPv6, SCTP, ESP, AH e GRE Premium INTERNAL IPv4 e IPv6 Una singola porta, un intervallo di porte o tutte le porte Dettagli dell'architettura

Lo schema di bilanciamento del carico è un attributo della regola di forwarding e del servizio di backend di un bilanciatore del carico e indica se il bilanciatore del carico può essere utilizzato per il traffico interno o esterno.

Bilanciatori del carico di rete passthrough esterni

I bilanciatori del carico di rete passthrough esterni sono bilanciatori del carico di livello 4 a livello di regione che distribuiscono il traffico esterno tra backend (gruppi di istanze o gruppi di endpoint di rete (NEG)) nella stessa regione del bilanciatore del carico. Questi backend devono trovarsi nella stessa regione e nello stesso progetto, ma possono trovarsi in reti VPC diverse. Questi bilanciatori del carico sono basati su Maglev e sullo stack di virtualizzazione di rete Andromeda.

I bilanciatori del carico di rete passthrough esterni possono ricevere traffico da:

  • Qualsiasi client su internet
  • VM Google Cloud con IP esterni
  • VM Google Cloud con accesso a internet tramite Cloud NAT o NAT basato su istanze

I bilanciatori del carico di rete passthrough esterni non sono proxy. Il bilanciatore del carico non termina le connessioni utente. I pacchetti con bilanciamento del carico vengono inviati alle VM di backend con gli indirizzi IP di origine e di destinazione, il protocollo e, se applicabile, le porte invariati. Le VM di backend terminano quindi le connessioni utente. Le risposte delle VM di backend passano direttamente ai client, non tramite il bilanciatore del carico. Questo processo è noto come Direct Server Return (DSR).

Il seguente diagramma mostra un bilanciatore del carico di rete passthrough esterno configurato nella regione us-central1 con i suoi backend situati nella stessa regione. Il traffico viene instradato da un utente a Singapore al bilanciatore del carico in us-central1 (indirizzo IP della regola di forwarding 120.1.1.1).

Se l'indirizzo IP del bilanciatore del carico si trova nel livello Premium, il traffico attraversa il backbone globale di alta qualità di Google con l'intento di far entrare e uscire dai pacchetti da un punto di peering perimetrale di Google il più vicino possibile al client. Se l'indirizzo IP del bilanciatore del carico si trova nel livello Standard, il traffico entra ed esce dalla rete Google nel punto di peering più vicino alla regione Google Cloud in cui è configurato il bilanciatore del carico.

Routing del traffico del bilanciatore del carico di rete passthrough esterno nei livelli di rete Premium e Standard.
Routing del traffico del bilanciatore del carico di rete passthrough esterno nei livelli di rete Premium e Standard.

L'architettura di un bilanciatore del carico di rete passthrough esterno dipende dalla configurazione del backend, se utilizzi un servizio di backend o un pool di destinazione.

Bilanciatori del carico basati su servizi di backend

È possibile creare bilanciatori del carico di rete passthrough esterni con un servizio di backend a livello di regione che definisce il comportamento del bilanciatore del carico e la modalità di distribuzione del traffico ai suoi backend. I bilanciatori del carico di rete passthrough esterni basati su servizi di backend supportano il traffico IPv4 e IPv6, più protocolli (TCP, UDP, ESP, GRE, ICMP e ICMPv6), backend di gruppi di istanze gestite e non gestite, backend di gruppi di endpoint di rete (NEG) a livello di zona con endpoint GCE_VM_IP, controlli di distribuzione del traffico granulari, criteri di failover e permettono di utilizzare controlli di integrità non legacy e HTTP CP.

Il bilanciamento del carico in Google Kubernetes Engine (GKE) viene gestito utilizzando il controller di servizio GKE integrato. Inoltre, i bilanciatori del carico di rete passthrough esterni basati su servizi di backend sono supportati con App Hub, in anteprima.

Per i dettagli dell'architettura e ulteriori informazioni sulle funzionalità supportate, consulta la panoramica sul bilanciatore del carico di rete passthrough esterno basato su servizi di backend.

Puoi eseguire la transizione di un bilanciatore del carico di destinazione basato su pool di destinazione esistente per utilizzare invece un servizio di backend. Per le istruzioni, consulta Eseguire la migrazione dei bilanciatori del carico dai pool di destinazione ai servizi di backend.

Bilanciatori del carico basati su pool di destinazione

Un pool di destinazione è il backend legacy supportato con bilanciatori del carico di rete passthrough esterni. Un pool di destinazione definisce un gruppo di istanze che deve ricevere il traffico in entrata dal bilanciatore del carico.

I bilanciatori del carico basati su pool di destinazione supportano il traffico TCP o UDP. Le regole di forwarding per i bilanciatori del carico di rete passthrough esterni basati su pool di destinazione supportano solo indirizzi IPv4 esterni.

Per i dettagli dell'architettura, consulta la Panoramica del bilanciatore del carico di rete passthrough esterno basato su pool di destinazione.

Bilanciatori del carico di rete passthrough interni

I bilanciatori del carico di rete passthrough interni distribuiscono il traffico tra istanze di macchine virtuali interne (VM) nella stessa regione in una rete Virtual Private Cloud (VPC). Consentono di eseguire e scalare i servizi utilizzando un indirizzo IP interno accessibile solo ai sistemi nella stessa rete VPC o negli stessi sistemi connessi alla rete VPC.

Questi bilanciatori del carico sono basati sullo stack di virtualizzazione di rete Andromeda. Supportano solo backend a livello di regione per la scalabilità automatica in un'intera regione, proteggendo il servizio da errori a livello di zona. Inoltre, questo bilanciatore del carico può essere configurato solo nel livello Premium.

I bilanciatori del carico di rete passthrough interni sono adatti a molti casi d'uso. Le seguenti sezioni mostrano alcuni esempi generali.

Accesso alle reti connesse

Puoi accedere a un bilanciatore del carico di rete passthrough interno nella tua rete VPC da una rete connessa utilizzando quanto segue:

  • Peering di rete VPC
  • Cloud VPN e Cloud Interconnect

Per esempi dettagliati, consulta Bilanciatori del carico di rete passthrough interni e reti connesse.

Servizio web a tre livelli

Puoi utilizzare bilanciatori del carico di rete passthrough interni insieme ad altri bilanciatori del carico. Ad esempio, se incorpori Application Load Balancer esterni, l'Application Load Balancer esterno è il livello web e si basa sui servizi dietro il bilanciatore del carico di rete passthrough interno.

Il seguente diagramma mostra un esempio di configurazione a tre livelli che utilizza Application Load Balancer esterni e bilanciatori del carico di rete passthrough interni:

App web a tre livelli con un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno e un bilanciatore del carico di rete passthrough interno.
App web a tre livelli con un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno e un bilanciatore del carico di rete passthrough interno (fai clic per ingrandire).

Servizio web a tre livelli con accesso globale

Se abiliti l'accesso globale, le VM di livello web possono trovarsi in un'altra regione, come mostrato nel diagramma seguente.

Questo esempio di applicazione multi-livello mostra quanto segue:

  • Un livello web per internet disponibile a livello globale che bilancia il carico del traffico con un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno.
  • Un livello di database con bilanciamento del carico del backend interno nella regione us-east1 a cui accede il livello web globale.
  • Una VM client che fa parte del livello web nella regione europe-west1 che accede al livello del database con bilanciamento del carico interno situato in us-east1.
App web a tre livelli con bilanciatore del carico delle applicazioni esterno, accesso globale e bilanciatore del carico di rete passthrough interno.
App web a tre livelli con un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno, accesso globale e un bilanciatore del carico di rete passthrough interno (fai clic per ingrandire).

Utilizzo di bilanciatori del carico di rete passthrough interni come hop successivi

Puoi utilizzare un bilanciatore del carico di rete passthrough interno come gateway successivo a cui i pacchetti vengono inoltrati lungo il percorso verso la loro destinazione finale. Per farlo, imposta il bilanciatore del carico come hop successivo in una route statica personalizzata.

Un bilanciatore del carico di rete passthrough interno di cui è stato eseguito il deployment come hop successivo in una route personalizzata elabora tutto il traffico indipendentemente dal protocollo (TCP, UDP o ICMP).

Ecco un'architettura di esempio che utilizza un bilanciatore del carico di rete passthrough interno come hop successivo verso un gateway NAT. Puoi instradare il traffico ai backend dell'appliance virtuale firewall o gateway tramite un bilanciatore del carico di rete passthrough interno.

il caso d'uso NAT.
Caso d'uso NAT (fai clic per ingrandire).

Altri casi d'uso includono:

  • Hub e spoke: scambio delle route dell'hop successivo utilizzando il peering di rete VPC: puoi configurare una topologia hub e spoke con le appliance virtuali del firewall dell'hop successivo situate nella rete VPC hub. Le route che utilizzano il bilanciatore del carico come hop successivo nella rete VPC hub possono essere utilizzate in ogni rete spoke.
  • Bilanciamento del carico su più interfacce di rete (nic0 tramite nic7) sulle VM di backend.

Per ulteriori informazioni su questi casi d'uso, consulta Bilanciatori del carico di rete passthrough interni come hop successivi.

Bilanciatori del carico di rete passthrough interni e GKE

Per maggiori dettagli su come GKE crea bilanciatori del carico di rete passthrough interni per i servizi, consulta i concetti del servizio LoadBalancer nella documentazione di GKE.

Bilanciatori del carico di rete passthrough interni e App Hub

Le risorse utilizzate dai bilanciatori del carico di rete passthrough interni possono essere designate come servizi in App Hub, che è in anteprima.

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