Load-Balancing-VPCs

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Architektur

„Load Balancingd Vms“ ist ein Infrastrukturerstellungsskript, das einen Cluster von VMs einrichtet und einen Load-Balancer konfiguriert, um eine öffentliche Route zu den VMs freizugeben:

  • Compute – VMs – Compute Engine
  • Compute – Cluster – verwaltete Instanzgruppe
  • Compute – Maschinenvorlage – Instanzvorlage
  • Netzwerk – Load-Balancing – Cloud-Load-Balancer

In dieser Beispielanwendung wird mit NGINX eine einfache statische HTML-Website eingerichtet. Außerdem erfolgt das Load-Balancing im gesamten Cluster.


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Klicken Sie auf den folgenden Link, um eine Kopie des Quellcodes in Cloud Shell zu erhalten. Dort wird mit einem einzigen Befehl eine funktionierende Kopie der Anwendung in Ihrem Projekt erstellt.

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Komponenten für Load-Balancing für VPCs

In der Load-Balancing-VMS-Architektur werden mehrere Produkte verwendet. Im Folgenden finden Sie eine Liste der Komponenten sowie weitere Informationen zu den Komponenten, einschließlich Links zu ähnlichen Videos, Produktdokumentationen und interaktiven Schritt-für-Schritt-Anleitungen.
Video Docs Schritt-für-Schritt-Anleitungen
Compute Engine Compute Engine ist die virtuelle Technologie von Google Cloud. Sie können damit viele verschiedene VM-Konfigurationen erstellen, die sich an die Anforderungen Ihrer jeweiligen Rechenanforderungen anpassen.
Cloud Load Balancing Mit dem Google Cloud-Load-Balancer können Sie einen Load-Balancer vor dem Storage-Bucket platzieren. So können Sie SSL-Zertifikate, Logging und Monitoring verwenden.

Skripts

Das Installationsskript verwendet eine ausführbare Datei, die in den go- und Terraform-Befehlszeilentools geschrieben wurde, um ein leeres Projekt zu erstellen und die Anwendung darin zu installieren. Die Ausgabe sollte eine funktionierende Anwendung und eine URL für die IP-Adresse des Load-Balancings sein.

./main.tf

Dienste aktivieren

Google Cloud-Dienste sind in einem Projekt standardmäßig deaktiviert. Aktivieren Sie die folgenden erforderlichen Dienste:

  • Compute Engine – virtuelle Maschinen und Netzwerkdienste wie Load-Balancer
variable "gcp_service_list" {
  description = "The list of apis necessary for the project"
  type        = list(string)
  default = [
      "compute.googleapis.com",
  ]
}

resource "google_project_service" "all" {
  for_each                   = toset(var.gcp_service_list)
  project                    = var.project_number
  service                    = each.key
  disable_dependent_services = false
  disable_on_destroy         = false
}

Instanzbeispiel für verwaltete VMs erstellen

Mit dem folgenden Befehl wird eine VM erstellt, die erforderliche Software darauf installiert und Code bereitgestellt.

resource "google_compute_instance" "exemplar" {
    name         = "${var.basename}-exemplar"
    machine_type = "n1-standard-1"
    zone         = var.zone
    project      = var.project_id

    tags                    = ["http-server"]
    metadata_startup_script = "apt-get update -y \n apt-get install nginx -y \n  printf '${data.local_file.index.content}'  | tee /var/www/html/index.html \n chgrp root /var/www/html/index.html \n chown root /var/www/html/index.html \n chmod +r /var/www/html/index.html"

    boot_disk {
        auto_delete = true
        device_name = "${var.basename}-exemplar"
        initialize_params {
        image = "family/debian-10"
        size  = 200
        type  = "pd-standard"
        }
    }

    network_interface {
        network = "default"
        access_config {
        // Ephemeral public IP
        }
    }

    depends_on = [google_project_service.all]
}

Snapshot und Laufwerk-Image erstellen

Mit dem folgenden Befehl wird die VM zum Erstellen eines Snapshots verwendet. Der Snapshot wird dann verwendet, um ein Laufwerk-Image zu erstellen. Alle VMs im Cluster basieren auf diesem Image.

resource "google_compute_snapshot" "snapshot" {
    project           = var.project_id
    name              = "${var.basename}-snapshot"
    source_disk       = google_compute_instance.exemplar.boot_disk[0].source
    zone              = var.zone
    storage_locations = ["${var.region}"]
    depends_on        = [time_sleep.startup_completion]
}

resource "google_compute_image" "exemplar" {
    project         = var.project_id
    name            = "${var.basename}-latest"
    family          = var.basename
    source_snapshot = google_compute_snapshot.snapshot.self_link
    depends_on      = [google_compute_snapshot.snapshot]
}

Instanzvorlage erstellen

Mit dem folgenden Befehl wird eine Vorlage mit den Einstellungen und der Konfiguration für alle VMs im Cluster erstellt. Dabei wird das im vorherigen Befehl erstellte Laufwerk-Image verwendet.

Der Befehl enthält ein Startskript, mit dem der HTML-Code angepasst wird, der von den VMs im Cluster bereitgestellt wird.

 resource "google_compute_instance_template" "default" {
    project     = var.project_id
    name        = "${var.basename}-template"
    description = "This template is used to create app server instances."
    tags        = ["httpserver"]

    metadata_startup_script = "sed -i.bak \"s/\{\{NODENAME\}\}/$HOSTNAME/\" /var/www/html/index.html"

    instance_description = "BasicLB node"
    machine_type         = "n1-standard-1"
    can_ip_forward       = false

    // Create a new boot disk from an image
    disk {
        source_image = google_compute_image.exemplar.self_link
        auto_delete  = true
        boot         = true
    }

    network_interface {
        network = "default"
    }

    depends_on = [google_compute_image.exemplar]
}

Verwaltete Instanzgruppe erstellen

Fordert n Maschinen der Instanzvorlage an, die als Teil dieser Gruppe verwaltet werden sollen.

resource "google_compute_instance_group_manager" "default" {
    project            = var.project_id
    name               = "${var.basename}-mig"
    zone               = var.zone
    target_size        = var.nodes
    base_instance_name = "${var.basename}-mig"

    version {
        instance_template = google_compute_instance_template.default.id
    }

    named_port {
        name = "http"
        port = "80"
    }

    depends_on = [google_compute_instance_template.default]
}

Externe IP-Adresse erstellen

erforderlich, um einen Host an den Domainnamen zu binden und im Allgemeinen im Internet zu kommunizieren.

resource "google_compute_global_address" "default" {
    project    = var.project_id
    name       = "${var.basename}-ip"
    ip_version = "IPV4"
}

Load-Balancer erstellen

Mit dem folgenden Befehl erstellen Sie einen Load-Balancer und implementieren Systemdiagnosen und Back-End-Dienste. Er konfiguriert den Load-Balancer so, dass er eine Verbindung zur Instanzgruppe herstellt.

resource "google_compute_health_check" "http" {
    project = var.project_id
    name    = "${var.basename}-health-chk"

    tcp_health_check {
        port = "80"
    }
}

resource "google_compute_firewall" "allow-health-check" {
    project       = var.project_id
    name          = "allow-health-check"
    network       = local.defaultnetwork
    source_ranges = ["130.211.0.0/22", "35.191.0.0/16"]

    allow {
        protocol = "tcp"
        ports    = ["80"]
    }
}

resource "google_compute_backend_service" "default" {
    project               = var.project_id
    name                  = "${var.basename}-service"
    load_balancing_scheme = "EXTERNAL"
    protocol              = "HTTP"
    port_name             = "http"
    backend {
        group = google_compute_instance_group_manager.default.instance_group
    }

    health_checks = [google_compute_health_check.http.id]
    }

    resource "google_compute_url_map" "lb" {
    project         = var.project_id
    name            = "${var.basename}-lb"
    default_service = google_compute_backend_service.default.id
}

HTTP aktivieren

Der folgende Befehl konfiguriert Netzwerkregeln, die Port 80 auf dem Load-Balancer auf den Dienst verweisen.

resource "google_compute_target_http_proxy" "default" {
    project = var.project_id
    name    = "${var.basename}-lb-proxy"
    url_map = google_compute_url_map.lb.id
}

resource "google_compute_forwarding_rule" "google_compute_forwarding_rule" {
    project               = var.project_id
    name                  = "${var.basename}-http-lb-forwarding-rule"
    provider              = google-beta
    region                = "none"
    load_balancing_scheme = "EXTERNAL"
    port_range            = "80"
    target                = google_compute_target_http_proxy.default.id
    ip_address            = google_compute_global_address.default.id
}

Fazit

Nach der Ausführung sollten Sie jetzt eine einfache Website haben, die auf mehreren Compute Engine-Instanzen mit einem Load-Balancer in Ihrem Projekt ausgeführt wird. Außerdem sollten Sie den gesamten Code haben, um diese Lösung zu ändern oder an Ihre Umgebung anzupassen.