Load-Balancing-VM

Architektur

Load Balancing Vms ist ein Script zum Aufbau der Infrastruktur, mit dem ein VM-Cluster eingerichtet und ein Load-Balancer so konfiguriert wird, dass eine öffentliche Route für die VMs verfügbar gemacht wird:

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

In dieser Beispielanwendung wird mithilfe von NGINX eine einfache statische HTML-Website eingerichtet und der Load-Balancing im gesamten Cluster erfolgt.


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

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Load-Balancing-VM-Komponenten

Die Architektur mit Load-Balancing-VM-Architektur nutzt mehrere Produkte. 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. Damit können Sie viele verschiedene VM-Konfigurationen so einrichten, dass sie Ihren Anforderungen an Ihre Computing-Anforderungen entsprechen.
Cloud Load Balancing Mit dem Google Cloud-Load-Balancer können Sie einen Load-Balancer vor dem Storage-Bucket platzieren, um SSL-Zertifikate, Logging und Monitoring zu verwenden.

Skripts

Das Installationsskript verwendet eine ausführbare Datei, die in go und Terraform-Befehlszeilentools geschrieben ist, um ein leeres Projekt zu erstellen und die Anwendung darin zu installieren. Die Ausgabe sollte eine funktionierende Anwendung und eine URL für die Load-Balancing-IP-Adresse 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 (z. B. 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 erstellen, auf dem verwaltete VMs basieren sollen

Mit dem folgenden Befehl wird eine VM erstellt, die erforderliche Software darauf installiert und der 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

Der folgende Befehl erstellt mit der VM einen Snapshot. 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 Startup-Skript, das den von den VMs im Cluster bereitgestellten HTML-Code anpasst.

 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

Muss einen Host an den Domainnamen binden und allgemein im Internet 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 werden ein Load-Balancer erstellt und Systemdiagnosen und Back-End-Dienste implementiert. Der Load-Balancer wird so konfiguriert, dass eine Verbindung zur Instanzgruppe hergestellt wird.

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

Mit dem folgenden Befehl werden Netzwerkregeln konfiguriert, die Port 80 des Load-Balancers 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 eine einfache Website haben, die auf mehreren Compute Engine-Instanzen ausgeführt wird, vor der ein Load-Balancer in Ihrem Projekt steht. Außerdem sollten Sie über den gesamten Code verfügen, um diese Lösung an Ihre Umgebung anzupassen oder zu erweitern.