Panoramica del bilanciatore del carico di rete passthrough

I bilanciatori del carico di rete passthrough sono bilanciatori del carico regionali di livello 4. Questi bilanciatori del carico distribuiscono il traffico tra i 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 indirizzi IP di origine e di destinazione del pacchetto, protocollo e, se il protocollo è basato su porta, le porte di origine e di destinazione invariate. Le connessioni con bilanciamento del carico vengono terminate ai backend. Le risposte delle VM di backend passano direttamente ai client, non al bilanciatore del carico. Il termine di settore per questo parametro è direct server Return (DSR).

Il seguente diagramma mostra un'architettura di esempio 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).

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

  • Devi inoltrare i pacchetti client originali ai backend senza proxy, ad esempio se è necessario conservare l'indirizzo IP di origine del client.
  • Devi bilanciare il carico del traffico TCP, UDP, ESP, GRE, ICMP e ICMPv6 oppure hai bisogno di 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 il backend decripta il traffico SSL, il carico della CPU sulle VM è maggiore.
  • 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.
  • Hai una configurazione esistente 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 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 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 a livello di regione 4 che distribuiscono il traffico esterno tra i 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 di Google Cloud che hanno accesso a internet tramite Cloud NAT o NAT basato su istanza

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 indirizzi IP di origine e di destinazione, protocollo e porte, se applicabili, invariati. Le VM di backend quindi terminano le connessioni utente. Le risposte delle VM di backend passano direttamente ai client, non tramite il bilanciatore del carico. Questa procedura è nota come Direct Server Return (DSR).

Il seguente diagramma mostra un bilanciatore del carico di rete passthrough esterno configurato nella regione us-central1 con i relativi 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 la rete backbone globale di alta qualità di Google con l'intento che i pacchetti entrino ed escano 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 di 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 dall'utilizzo o meno di un servizio di backend o di un pool di destinazione per configurare il backend.

Bilanciatori del carico basati su servizi di backend

I bilanciatori del carico di rete passthrough esterni possono essere creati con un servizio di backend regionale che definisce il comportamento del bilanciatore del carico e le modalità di distribuzione del traffico ai 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 consentono di distribuire controlli di integrità non legacy, SSL/SSL

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 sui servizi di backend sono supportati con App Hub, che è in anteprima.

Per dettagli sull'architettura e per ulteriori informazioni sulle funzionalità supportate, consulta Panoramica del bilanciatore del carico di rete passthrough esterno basato sul servizio di backend.

In alternativa, puoi eseguire la transizione di un bilanciatore del carico basato su pool di destinazione esistente per utilizzare 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 dai bilanciatori del carico di rete passthrough esterni. Un pool di destinazione definisce un gruppo di istanze che dovrebbe ricevere 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 sull'architettura, consulta 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 le istanze di macchine virtuali (VM) interne nella stessa regione in una rete Virtual Private Cloud (VPC). Permettono di eseguire e scalare i servizi dietro un indirizzo IP interno accessibile solo ai sistemi nella stessa rete VPC o ai sistemi connessi alla tua rete VPC.

Questi bilanciatori del carico si basano sullo stack di virtualizzazione di rete Andromeda. Supportano solo backend regionali, così puoi scalare automaticamente in tutta una regione, proteggendo il tuo 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 rispondono a molti casi d'uso. Le sezioni seguenti mostrano alcuni esempi di alto livello.

Accesso a 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, vedi 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 incorpora bilanciatori del carico delle applicazioni esterni, il bilanciatore del carico delle applicazioni esterno è il livello web e si basa sui servizi dietro il bilanciatore del carico di rete passthrough interno.

Il seguente diagramma illustra un esempio di configurazione a tre livelli che utilizza bilanciatori del carico delle applicazioni 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 a 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 backend interno nella regione us-east1 a cui si accede dal livello web globale.
  • Una VM client che fa parte del livello web nella regione europe-west1 che accede al livello del database interno con bilanciamento del carico 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 bilanciatore del carico delle applicazioni esterno, accesso globale e 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 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 per un gateway NAT. Puoi instradare il traffico ai backend del firewall o dell'appliance virtuale del gateway tramite un bilanciatore del carico di rete passthrough interno.

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

Altri casi d'uso includono:

  • Hub e spoke: scambio delle route dell'hop successivo tramite peering di rete VPC: puoi configurare una topologia hub e spoke con le appliance virtuali 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 usate in ogni rete spoke.
  • Bilanciamento del carico con più interfacce di rete (da nic0 a nic7) sulle VM di backend.

Per maggiori 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.

Mappatura delle porte di Private Service Connect

I servizi di mappatura delle porte di Private Service Connect utilizzano NEG di mappatura delle porte e hanno configurazioni simili ai bilanciatori del carico di rete passthrough interni. Tuttavia, i servizi di mappatura delle porte non bilanciano il carico del traffico. Private Service Connect inoltra invece il traffico alle porte dei servizi sulle VM dei producer di servizi in base alla porta di destinazione del client che riceve il traffico.

Se invii il traffico a un servizio di mappatura delle porte dalla stessa rete VPC del servizio, i pacchetti vengono eliminati.

Per saperne di più, consulta Informazioni sulla mappatura delle porte di Private Service Connect.

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