Configura il bilanciamento del carico tra regioni per i server web Microsoft IIS

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Questo tutorial descrive come utilizzare un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno per distribuire il traffico ai server web Microsoft Internet Information Services (IIS) in esecuzione su VM di Compute Engine di cui è stato eseguito il provisioning in regioni diverse.

Scopo

Questo tutorial mostra come bilanciare il carico del traffico per il sito www.example.com e garantire che:

• Le richieste in entrata vengono instradate alla regione più vicina.
• Se un'istanza non funziona o raggiunge la sua capacità, il bilanciatore del carico instrada le richieste ad altre istanze adattabili nella stessa regione o in un'altra regione.

La configurazione di questo scenario utilizza un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno che accetta le richieste tramite un singolo indirizzo IP globale. Questo indirizzo IP può instradare ogni richiesta in entrata in base al tipo di connessione, ovvero HTTP o HTTPS. Per le richieste HTTPS, il bilanciatore del carico implementa la crittografia SSL/TLS tra il client che invia la richiesta e il bilanciatore del carico.

Il seguente diagramma mostra l'architettura del bilanciatore del carico:

Tieni presente che il bilanciatore del carico include diversi componenti per la massima configurabilità. Per una descrizione delle funzionalità di ciascun componente, consulta la Panoramica dell'Application Load Balancer esterno.

Questo tutorial ti mostra come completare le seguenti attività per raggiungere il tuo obiettivo:

• Configura le istanze di backend.
• Crea e configura il servizio di bilanciamento del carico.
• Invia il traffico ai backend.
• Limita l'accesso ai backend.
• Simulare un'interruzione.

Costi

In questo documento vengono utilizzati i seguenti componenti fatturabili di Google Cloud:

• Istanze di macchine virtuali (VM) Compute Engine
• Dischi permanenti Compute Engine
• Facoltativo: certificato SSL gestito da Google
• Immagini macchina Windows Server 2016

Per generare una stima dei costi in base all'utilizzo previsto, utilizza il Calcolatore prezzi. I nuovi utenti di Google Cloud possono essere idonei a una prova senza costi aggiuntivi.

Una volta completate le attività descritte in questo documento, puoi evitare la fatturazione continua eliminando le risorse che hai creato. Per ulteriori informazioni, consulta la pagina Pulizia.

Prima di iniziare

1. Accedi al tuo account Google Cloud. Se non conosci Google Cloud, crea un account per valutare le prestazioni dei nostri prodotti in scenari reali. I nuovi clienti ricevono anche 300 $di crediti gratuiti per l'esecuzione, il test e il deployment dei carichi di lavoro.

2. Nella pagina del selettore di progetti della console Google Cloud, seleziona o crea un progetto Google Cloud.

   Nota: se non prevedi di conservare le risorse create in questa procedura, crea un progetto anziché selezionarne uno esistente. Dopo aver completato questi passaggi, puoi eliminare il progetto, rimuovendo tutte le risorse associate.

   Vai al selettore progetti

3. Assicurati che la fatturazione sia attivata per il tuo progetto Google Cloud.

4. Abilita le API Compute Engine, BigQuery, and Cloud Firestore.

   Abilita le API

5. Installa Google Cloud CLI.

6. Per initialize gcloud CLI, esegui questo comando:

   gcloud init

   Nota: se hai già installato gcloud CLI in precedenza, assicurati di disporre della versione più recente eseguendo gcloud components update.

7. Nella pagina del selettore di progetti della console Google Cloud, seleziona o crea un progetto Google Cloud.

   Nota: se non prevedi di conservare le risorse create in questa procedura, crea un progetto anziché selezionarne uno esistente. Dopo aver completato questi passaggi, puoi eliminare il progetto, rimuovendo tutte le risorse associate.

   Vai al selettore progetti

8. Assicurati che la fatturazione sia attivata per il tuo progetto Google Cloud.

9. Abilita le API Compute Engine, BigQuery, and Cloud Firestore.

   Abilita le API

10. Installa Google Cloud CLI.

11. Per initialize gcloud CLI, esegui questo comando:

    gcloud init

    Nota: se hai già installato gcloud CLI in precedenza, assicurati di disporre della versione più recente eseguendo gcloud components update.
In alternativa, puoi utilizzare Cloud Shell sulla console Google Cloud per interagire con Google Cloud, nel qual caso non dovrai installare Google Cloud CLI.
12. Installa un client RDP (Remote Desktop Protocol). Per maggiori informazioni, consulta Client Microsoft Remote Desktop. Se hai già installato un client RDP, puoi saltare questa attività.
13. Decidi le zone e le regioni in cui vuoi eseguire il provisioning delle risorse. Il diagramma dell'architettura mostra le risorse di cui è stato eseguito il deployment in diverse zone nelle regioni degli Stati Uniti e dell'UE. Questa informazione è solo per riferimento. Puoi eseguire il deployment delle tue risorse in qualsiasi regione/zona di tua scelta.
14. (Facoltativo) Leggi e comprendi la panoramica sull'Application Load Balancer esterno.

Configura le istanze di backend

In questa sezione creerai due servizi di backend in regioni diverse. Ogni servizio di backend include due istanze di backend, ognuna delle quali esegue un server web Microsoft IIS su Windows Server 2016. Per evitare la complessa configurazione manuale di ogni server, crea un'immagine disco da un'istanza del server, quindi utilizza questa immagine per creare le altre istanze del server.

Crea e configura un'istanza Compute Engine

Per creare l'istanza da utilizzare come immagine di origine:

Da Google Cloud Marketplace, avvia un'istanza di Windows Server 2016 che esegue Microsoft IIS su Compute Engine in una zona a tua scelta e configura le regole firewall per consentire il traffico HTTP, HTTPS e RDP esterno all'istanza dell'immagine di origine:

1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina di Cloud Marketplace ASP.NET Framework.

   Vai a Cloud Marketplace

2. Fai clic su Launch .

3. Nel campo Nome deployment, inserisci src-img.

4. Nel campo Zona, seleziona una zona in cui vuoi eseguire il deployment dell'immagine.

5. Nel campo Versione del sistema operativo Windows Server, seleziona 2016.

6. Nella sezione Networking - Firewall, seleziona solo le opzioni seguenti:

   • Consenti traffico HTTP
   • Consentire il traffico HTTPS
   • Consenti traffico RDP

7. Accetta i Termini di servizio e fai clic su Esegui il deployment.

8. Attendi il completamento della creazione dell'istanza Compute Engine.

Configura l'istanza dell'immagine di origine

Per configurare la nuova istanza dell'immagine di origine, crea un nuovo utente Windows nell'istanza dell'immagine di origine e stabilisci una connessione RDP:

1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Istanze VM.

   Vai a Istanze VM

2. Fai clic sul nome dell'istanza dell'immagine di origine (src-img).

3. Fai clic su Imposta password di Windows.

4. Nella finestra di dialogo Imposta nuova password di Windows, aggiungi il tuo nome utente e fai clic su Imposta per creare l'account utente nell'istanza.

5. Copia la password fornita e chiudi la finestra di dialogo.

6. Fai clic sul menu a discesa RDP e seleziona l'opzione Scarica il file RDP per scaricare il file RDP per la tua istanza. Utilizza questo file per connetterti all'istanza mediante un client RDP. Per ulteriori informazioni, vedi Client Microsoft Remote Desktop.

Dopo aver stabilito una connessione RDP con l'istanza dell'immagine di origine, aggiungi una home page predefinita nella directory web predefinita di IIS:

1. Nell'istanza dell'immagine di origine, apri PowerShell come amministratore.

2. Crea una nuova home page nella directory web IIS predefinita C:\inetpub\wwwroot:

   Echo '<!doctype html><html><body><h1>Hello World!</h1></body></html>' > C:\inetpub\wwwroot\index.html
   

Verifica che l'istanza dell'immagine di origine sia in grado di gestire contenuti

Nella console Google Cloud, vai alla pagina Istanze VM.

Vai a Istanze VM

Fai clic sull'indirizzo IP esterno dell'istanza per verificare che pubblichi la home page creata in precedenza.

Crea un'immagine Windows Server 2016 riutilizzabile dall'istanza dell'immagine di origine

Dopo aver verificato che l'istanza dell'immagine di origine sia configurata correttamente e sia in grado di gestire i contenuti, crea un'immagine disco riutilizzabile dal disco permanente radice dell'istanza:

1. Nell'istanza dell'immagine di origine, apri PowerShell come amministratore.

2. Esegui questo comando per preparare il sistema per la clonazione:

   GCESysprep
   

   Al completamento dell'operazione GCESysprep, la sessione RDP viene disconnessa automaticamente.

3. Sulla macchina locale, esegui questo comando per eliminare l'istanza di origine mantenendo il disco permanente radice:

   gcloud compute instances delete src-img \
      --keep-disks=boot \
      --zone=INSTANCE_ZONE
   

   Sostituisci INSTANCE_ZONE con la zona dell'istanza di origine.

4. Dopo aver eliminato l'istanza, crea una nuova immagine dal disco permanente radice che hai conservato:

   gcloud compute images create win-be-img \
      --source-disk=src-img \
      --source-disk-zone=IMAGE_ZONE
   

   Sostituisci IMAGE_ZONE con la zona in cui vuoi creare l'immagine di origine.

Crea un modello di istanza utilizzando l'immagine di origine

Utilizza l'immagine disco del server Windows configurato come immagine di origine per un modello di istanza. In seguito, configurerai due gruppi di istanze gestite in modo che utilizzino questo modello per le nuove istanze.

Sulla macchina locale, esegui questo comando per creare un modello di istanza che utilizza win-be-img come immagine di origine e rdp-tag e www-tag come tag di istanza:

gcloud compute instance-templates create win-be-tmpl \
    --tags=rdp-tag,www-tag \
    --image=win-be-img

Crea un gruppo di istanze gestite per ogni regione

In ogni regione, crea gruppi di istanze gestite. Dopo aver creato ciascun gruppo di istanze, questo viene completato automaticamente con due istanze identiche in base al modello di istanza definito in precedenza. In seguito, configurerai il bilanciatore del carico per trattare questi gruppi di istanze come destinazioni del backend.

Per creare i gruppi di istanze gestite:

1. Sulla tua macchina locale, esegui questo comando per creare un nuovo gruppo di istanze gestite nella zona in cui hai creato l'immagine e compilarlo automaticamente con due istanze identiche:

   gcloud compute instance-groups managed create MANAGED_INSTANCE_GROUP_NAME_1 \
      --base-instance-name=BASE_INSTANCE_NAME_1 \
      --size=2 \
      --zone=ZONE_1 \
      --template=win-be-tmpl
   

   Sostituisci quanto segue:

   • MANAGED_INSTANCE_GROUP_NAME_1: nome dell'istanza gestita
   • BASE_INSTANCE_NAME_1: nome dell'istanza di base
   • ZONE_1: la zona in cui vuoi eseguire il deployment dell'istanza gestita

2. Crea un gruppo di istanze gestite nella seconda zona:

   gcloud compute instance-groups managed create MANAGED_INSTANCE_GROUP_NAME_2 \
      --base-instance-name=BASE_INSTANCE_NAME_2 \
      --size=2 \
      --zone=ZONE_2 \
      --template=win-be-tmpl
   

   Sostituisci quanto segue:

   • MANAGED_INSTANCE_GROUP_NAME_2: nome dell'istanza gestita
   • BASE_INSTANCE_NAME_2: nome dell'istanza di base
   • ZONE_2: la zona in cui vuoi eseguire il deployment dell'istanza gestita

Verifica che le istanze di backend siano in esecuzione

1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Istanze VM.

   Vai a Istanze VM

2. Fai clic sull'indirizzo IP esterno di ogni backend per verificare che quest'ultimo pubblichi la home page che hai creato in precedenza.

Nota: il deployment completo delle istanze Windows può richiedere alcuni minuti.

Crea e configura il servizio di bilanciamento del carico

Il servizio di bilanciamento del carico di Compute Engine include diversi componenti. In questa sezione, creerai questi componenti e li collegherai.

1. Sulla macchina locale, esegui questo comando per creare un nuovo controllo di integrità. Il bilanciatore del carico utilizza questo controllo per verificare la reattività delle istanze di backend:

   gcloud compute http-health-checks create basic-check
   

2. Crea un servizio di backend:

   gcloud compute backend-services create BACKEND_SERVICE_NAME \
     --protocol=HTTP \
     --http-health-checks=basic-check \
     --global
   

   Sostituisci BACKEND_SERVICE_NAME con un nome per il servizio di backend.

3. Aggiungi i gruppi di istanze come destinazioni di backend per il tuo servizio di backend:

   gcloud compute backend-services add-backend BACKEND_SERVICE_NAME \
      --instance-group=MANAGED_INSTANCE_GROUP_NAME_1 \
      --instance-group-zone=ZONE_1
   
   gcloud compute backend-services add-backend BACKEND_SERVICE_NAME \
      --instance-group=MANAGED_INSTANCE_GROUP_NAME_2 \
      --instance-group-zone=ZONE_2
   

4. Crea una mappa URL predefinita che indirizzi tutte le richieste in entrata a tutte le tue istanze:

   gcloud compute url-maps create lb-map \
      --default-service=BACKEND_SERVICE_NAME
   

5. Crea una risorsa del certificato SSL. Il bilanciatore del carico utilizza questa risorsa per criptare e decriptare il traffico.

   Se disponi già di una chiave privata e un certificato SSL di un'autorità di certificazione, puoi utilizzarli per creare una nuova risorsa SSLCertificate eseguendo il comando seguente. In caso contrario, puoi creare e utilizzare un certificato SSL gestito da Google o un certificato autofirmato per i test. Per ulteriori informazioni, consulta la sezione Certificati SSL.

   Nota: ignora questo passaggio se scegli di utilizzare un certificato SSL gestito da Google o autofirmato.

   Esegui questo comando per creare la risorsa del certificato SSL:

   gcloud compute ssl-certificates create www-cert \
      --certificate CRT_FILE_PATH \
      --private-key KEY_FILE_PATH
   

   Sostituisci quanto segue:

   • CRT_FILE_PATH: il percorso file locale del certificato
   • KEY_FILE_PATH: percorso file della tua chiave privata

6. Crea proxy HTTP e HTTPS di destinazione per instradare le richieste alla mappa URL. Il proxy è la parte del bilanciatore del carico che contiene il certificato SSL per il bilanciamento del carico HTTPS, quindi devi caricare anche il certificato in questo passaggio:

   gcloud compute target-http-proxies create http-lb-proxy \
      --url-map=lb-map
   
   gcloud compute target-https-proxies create https-lb-proxy \
      --url-map lb-map \
      --ssl-certificate SSL_CERT
   

   Sostituisci SSL_CERT in base a quanto segue:

   • Se hai creato una risorsa SSLCertificate con il certificato SSL e la chiave privata, sostituisci SSL_CERT con www-cert.
   • Se utilizzi un certificato SSL gestito da Google o autofirmato, sostituisci SSL_CERT con il nome del certificato.

7. Affinché il bilanciatore del carico riceva il traffico in modo affidabile, devi assegnare un indirizzo IP statico globale alla regola di forwarding globale del bilanciatore del carico.

   Per creare una risorsa di indirizzo IP statico globale, esegui questo comando:

   gcloud compute addresses create lb-ip \
      --global \
      --network-tier=PREMIUM
   

   Prendi nota dell'indirizzo IP.

8. Crea due regole di forwarding globali per gestire le richieste HTTP e HTTPS in entrata. Ogni regola di forwarding invia il traffico a uno dei proxy di destinazione che hai creato a seconda dell'indirizzo IP, del protocollo IP e della porta specificati.

   • Per un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno globale, utilizza il comando gcloud CLI con load-balancing-scheme=EXTERNAL_MANAGED. Questa impostazione offre funzionalità avanzate di gestione del traffico.
   • Per un bilanciatore del carico delle applicazioni classico, utilizza load-balancing-scheme=EXTERNAL.

   gcloud compute forwarding-rules create http-fwd-rule \
      --load-balancing-scheme=LOAD_BALANCING_SCHEME \
      --network-tier=PREMIUM \
      --address=lb-ip \
      --global \
      --target-http-proxy=http-lb-proxy \
      --ports=80
   
   gcloud compute forwarding-rules create https-fwd-rule \
      --load-balancing-scheme=LOAD_BALANCING_SCHEME \
      --network-tier=PREMIUM \
      --address=lb-ip \
      --global \
      --target-https-proxy=https-lb-proxy \
      --ports=443
   

Dopo aver creato le regole di forwarding globali, la propagazione della configurazione può richiedere diversi minuti. Per verificare l'avanzamento della propagazione, puoi monitorare la configurazione nella console Google Cloud o eseguire il seguente comando sulla tua macchina locale:

gcloud compute backend-services get-health BACKEND_SERVICE_NAME

Invia il traffico ai tuoi backend

Ora che hai configurato il servizio di bilanciamento del carico, puoi iniziare a inviare il traffico alla regola di forwarding e osservare che il traffico viene disperso in istanze diverse.

Invia il traffico ai tuoi backend nel seguente modo:

1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Bilanciamento del carico.

   Vai a Bilanciamento del carico

2. Seleziona la scheda Front-end.

3. Per visualizzare la home page predefinita, fai clic sugli indirizzi IP nella colonna Indirizzo.

   Nota: se hai utilizzato un certificato autofirmato per i test, il browser mostra un avviso e devi accettarlo manualmente.

Limitare l'accesso ai backend

Dopo aver verificato che tutto funziona come previsto, modifica le regole firewall in modo che il traffico HTTP o HTTPS possa provenire solo dal tuo servizio di bilanciamento del carico:

1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Firewall.

   Vai a Firewall

2. Fai clic sulla regola firewall che consente l'accesso esterno alla porta 80.

3. Fai clic su Modifica per modificare la regola firewall.

4. Nel campo Intervalli IPv4 di origine, inserisci 130.211.0.0/22. In questo modo gli IP di origine consentiti della regola firewall vengono limitati all'intervallo 130.211.0.0/22, ovvero l'intervallo IP del controllo di integrità del bilanciamento del carico HTTPS.

5. Fai clic su Salva.

6. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Istanze VM.

   Vai a Istanze VM

7. Fai clic sull'indirizzo IP esterno di ogni istanza per verificare che l'istanza sia ora inaccessibile.

Simulare un'interruzione

Per vedere come viene bilanciato un carico tra le istanze adattabili, puoi simulare un'interruzione per una o più istanze in un'area geografica.

Per impedire a un'istanza di ricevere richieste aggiuntive:

1. Stabilisci una connessione RDP all'istanza.
2. Nell'istanza, apri PowerShell come amministratore.

3. Esegui questo comando per creare una nuova regola firewall nell'istanza. Questo comando blocca il traffico del controllo di integrità proveniente dal controllo di integrità e impedisce tutte le nuove connessioni HTTP dal bilanciatore del carico all'istanza:

   netsh advfirewall firewall add rule name="Outage Test" protocol=tcp dir=in localport=80 action=block remoteip=130.211.0.0/22
   

4. Sulla macchina locale, esegui questo comando per verificare che l'istanza riporti ora lo stato UNHEALTHY:

   gcloud compute backend-services get-health BACKEND_SERVICE_NAME
   

5. Quando l'istanza inizia a segnalare uno stato UNHEALTHY, invia una richiesta al bilanciatore del carico. Devono rispondere solo le istanze adattabili.

6. Dopo aver terminato la simulazione di un'interruzione, puoi ripristinare la connettività dell'istanza eliminando la regola firewall. Dopo aver aperto PowerShell come amministratore dell'istanza che non risponde, esegui questo comando per eliminare la regola:

   netsh advfirewall firewall delete rule name="Outage Test"
   

Esegui la pulizia

Al termine del tutorial, puoi eseguire la pulizia delle risorse che hai creato in modo che smettano di utilizzare la quota e non incorrano in addebiti. Le sezioni seguenti descrivono come eliminare o disattivare queste risorse.

Elimina il progetto

Il modo più semplice per eliminare la fatturazione è eliminare il progetto che hai creato per il tutorial.

Attenzione: l'eliminazione di un progetto ha i seguenti effetti:

• L'intero contenuto del progetto viene eliminato. Se hai utilizzato un progetto esistente per le attività in questo documento, quando lo elimini elimini anche qualsiasi altro lavoro svolto nel progetto.
• Gli ID progetto personalizzati non sono più disponibili. Quando hai creato questo progetto, potresti aver creato un ID progetto personalizzato che vuoi utilizzare in futuro. Per conservare gli URL che utilizzano l'ID progetto, ad esempio un URL appspot.com, elimina le risorse selezionate all'interno del progetto anziché eliminare l'intero progetto.

Se intendi esplorare più architetture, tutorial o guide rapide, puoi riutilizzare i progetti ed evitare così di superare i limiti di quota.

Elimina un progetto Google Cloud:

gcloud projects delete PROJECT_ID

Elimina singole risorse

Dovrai eliminare singolarmente tutte le risorse create per il progetto (immagini, modelli di istanza, gruppi di istanze, controlli di integrità, servizi di backend, mappa URL, proxy HTTP, indirizzi, regole di forwarding). Non puoi eliminare le istanze VM finché non esegui i comandi seguenti.

Esegui questi comandi sulla macchina locale per eliminare le risorse create per il tutorial:

1. Elimina le regole di forwarding HTTP/S:

   gcloud compute forwarding-rules delete https-fwd-rule --global
   

   gcloud compute forwarding-rules delete http-fwd-rule --global
   

2. Elimina l'indirizzo IP statico globale:

   gcloud compute addresses delete lb-ip --global
   

3. Elimina i proxy HTTP/S:

   gcloud compute target-https-proxies delete https-lb-proxy
   

   gcloud compute target-http-proxies delete http-lb-proxy
   

4. Elimina il certificato SSL:

   gcloud compute ssl-certificates delete SSL_CERT
   

5. Elimina la mappa URL:

   gcloud compute url-maps delete lb-map
   

6. Elimina il servizio di backend:

   gcloud compute backend-services delete BACKEND_SERVICE_NAME --global
   

7. Elimina il controllo di integrità HTTP:

   gcloud compute http-health-checks delete basic-check
   

8. Elimina i gruppi di istanze gestite:

   gcloud compute instance-groups managed delete MANAGED_INSTANCE_GROUP_NAME_1 --zone=ZONE_1
   

   gcloud compute instance-groups managed delete MANAGED_INSTANCE_GROUP_NAME_2 --zone=ZONE_2
   

9. Elimina il modello di istanza:

   gcloud compute instance-templates delete win-be-tmpl
   

10. Elimina l'immagine:

    gcloud compute images delete IMAGE_NAME

11. Elimina il disco:

    gcloud compute disks delete DISK_NAME

Passaggi successivi

• Segui il tutorial sul deployment dei server web IIS con bilanciamento del carico.
• Esamina le best practice nel framework dell'architettura Google Cloud.
• Esplora le architetture di riferimento, i diagrammi e le best practice su Google Cloud. Dai un'occhiata al nostro Cloud Architecture Center.