Balanceo de cargas de Cloud Service Mesh

Cloud Service Mesh usa proxies de sidecar o gRPC sin proxy para entregar balanceo de cargas global para los microservicios internos. Puedes implementar microservicios internos (basados en proxies de sidecar o sin gRPC) con instancias en varias regiones. Cloud Service Mesh proporciona información de estado, enrutamiento y backend a los proxies de sidecar o sin gRPC, lo que les permite realizar un enrutamiento de tráfico óptimo a varias instancias de aplicaciones en varias regiones en la nube para un servicio.

En la siguiente diagrama, el tráfico del usuario ingresa a una implementación de Google Cloud a través de un balanceador de cargas global externo. El balanceador de cargas externo distribuye el tráfico al microservicio de frontend en us-central1 o asia-southeast1, según la ubicación del usuario final.

La implementación interna cuenta con tres microservicios globales: frontend, carrito de compras y pagos. Cada servicio se ejecuta en grupos de instancias administrados en dos regiones, us-central1 y asia-southeast1. Cloud Service Mesh usa un algoritmo de balanceo de cargas global que dirige el tráfico del usuario en California a los microservicios implementados en us-central1. Las solicitudes del usuario en Singapur se dirigen a los microservicios en asia-southeast1.

Una solicitud de usuario entrante se enruta al microservicio de frontend. Luego, el proxy de servicio instalado en el host con el frontend dirige el tráfico al carrito de compras. El proxy de sidecar instalado en el host con el carrito de compras dirige el tráfico al microservicio de pagos. En un entorno de gRPC sin proxy, tu aplicación de gRPC controlaría la administración del tráfico.

Cloud Service Mesh en una implementación de balanceo de cargas global
Cloud Service Mesh en una implementación de balanceo de cargas global (haz clic para ampliar)

En el siguiente ejemplo, si Cloud Service Mesh recibe resultados de la verificación de estado que indican que las instancias de máquina virtual (VM) que ejecutan el microservicio de Shopping Cart en us-central1 no están en buen estado, Cloud Service Mesh le indica al proxy de sidecar de los microservicios de frontend que realice la conmutación por error del tráfico al microservicio de Shopping Cart que se ejecuta en asia-southeast1. Debido a que el ajuste de escala automático está integrado con la administración de tráfico en Google Cloud, Cloud Service Mesh notifica al MIG en asia-southeast1 del tráfico adicional y el tamaño aumenta.

Cloud Service Mesh detecta que todos los backends del microservicio de pagos están en buen estado, por lo que Cloud Service Mesh le indica al proxy de Envoy que el carrito de compras debe enviar una parte del tráfico, que incluya hasta la capacidad configurada por el cliente, a asia-southeast1 y desbordar el resto del tráfico a us-central1.

Conmutación por error con Cloud Service Mesh en una implementación de balanceo de cargas global
Conmutación por error con la malla de servicios en la nube en una implementación de balanceo de cargas global (haz clic para ampliar)

Componentes del balanceo de cargas en Cloud Service Mesh

Durante la configuración de Cloud Service Mesh, configuras varios componentes del balanceo de cargas:

  • El servicio de backend, que contiene valores de configuración
  • Una verificación de estado, que proporciona verificaciones de estado para las VM y los Pods de Google Kubernetes Engine (GKE) en tu implementación
  • Con las APIs de enrutamiento de servicios, un recurso Mesh o Gateway y un recurso Route
  • Con las APIs de balanceo de cargas, una regla de reenvío global, que incluye la dirección VIP, un proxy de destino y un mapa de URL.

Un proxy de sidecar compatible con la API de xDS (como Envoy) se ejecuta en una instancia de VM de cliente o en un pod de Kubernetes. Cloud Service Mesh funciona como plano de control y usa las APIs de xDS para comunicarse directamente con cada proxy. En el plano de datos, la aplicación envía tráfico a la dirección VIP configurada en la regla de reenvío o el recurso Mesh. El proxy de sidecar o tu aplicación de gRPC intercepta el tráfico y lo redirecciona al backend correspondiente.

En el siguiente diagrama, se muestra una aplicación que se ejecuta en VMs de Compute Engine o pods de GKE, los componentes y el flujo de tráfico en una implementación de malla de servicios de Cloud. Muestra Cloud Service Mesh y los recursos de Cloud Load Balancing que se usan para determinar el enrutamiento de tráfico. En el diagrama, se muestran las APIs de balanceo de cargas anteriores.

Recursos de Cloud Service Mesh que se deben configurar
Recursos de Cloud Service Mesh que se configurarán (haz clic para ampliar)

¿Qué sigue?