Cloud Service Mesh-Load-Balancing

Cloud Service Mesh verwendet Sidecar-Proxys oder proxylose gRPC-Dienste, um globales Load-Balancing für Ihre internen Mikrodienste bereitzustellen. Sie können interne Mikrodienste (basierend auf Sidecar-Proxys oder proxyloses gRPC) mit Instanzen in mehreren Regionen bereitstellen. Cloud Service Mesh stellt Status-, Routing- und Back-End-Informationen für Sidecar-Proxys oder proxylose gRPC-Dienste bereit. So können sie für einen Dienst optimales Traffic-Routing zu Anwendungsinstanzen in mehreren Cloud-Regionen durchführen.

Im folgenden Diagramm gelangt der Nutzertraffic über einen externen globalen Load-Balancer in eine Google Cloud-Bereitstellung. Der externe Load-Balancer verteilt den Traffic je nach Standort des Endnutzers entweder in us-central1 oder asia-southeast1 an den Front-End-Mikrodienst.

Die interne Bereitstellung umfasst drei globale Mikrodienste: Front End, Einkaufswagen und Zahlungen. Jeder Dienst wird in verwalteten Instanzgruppen (MIGs) in zwei Regionen ausgeführt: us-central1 und asia-southeast1. Cloud Service Mesh verwendet einen globalen Load-Balancing-Algorithmus, der den Traffic vom Nutzer in Kalifornien an die in us-central1 bereitgestellten Mikrodienste weiterleitet. Anfragen des Nutzers in Singapur werden an die Mikrodienste in asia-southeast1 weitergeleitet.

Eine eingehende Nutzeranfrage wird zunächst an den Frontend-Mikrodienst adressiert Anschließend leitet der Dienstproxy, der auf dem Host mit dem Frontend installiert ist, den Traffic an den Einkaufswagen weiter. Der Sidecar-Proxy auf dem Host mit dem Einkaufswagen sorgt am Ende für die Weiterleitung des Traffics an den Mikrodienst für Zahlungen. In einer proxylosen gRPC-Umgebung würde Ihre gRPC-Anwendung die Traffic-Verwaltung übernehmen.

Cloud Service Mesh in einer globalen Load-Balancing-Bereitstellung
Cloud Service Mesh in einer Bereitstellung mit globalem Load-Balancing (zum Vergrößern klicken)

Wenn Cloud Service Mesh im folgenden Beispiel Systemdiagnoseergebnisse erhält, die darauf hinweisen, dass die VM-Instanzen, auf denen der Einkaufswagen-Mikrodienst in us-central1 ausgeführt wird, fehlerhaft sind, weist Cloud Service Mesh den Sidecar-Proxy für die Frontend-Mikrodienste an, den Traffic an den in asia-southeast1 ausgeführten Shopping-Einkaufswagen-Mikrodienst weiterzuleiten. Da Autoscaling in die Trafficverwaltung in Google Cloud eingebunden ist, benachrichtigt Cloud Service Mesh die MIG in asia-southeast1 über den zusätzlichen Traffic und die MIG wird größer.

Cloud Service Mesh erkennt, dass alle Back-Ends des Zahlungsmikrodienstes fehlerfrei sind. Daher weist Cloud Service Mesh den Envoy-Proxy für den Einkaufswagen an, einen Teil des Traffics – bis zur konfigurierten Kapazität des Kunden – an asia-southeast1 und den Rest nach us-central1 zu senden.

Failover mit Cloud Service Mesh in einer Bereitstellung mit globalem Load-Balancing
Failover mit Cloud Service Mesh in einer Bereitstellung mit globalem Load-Balancing (zum Vergrößern klicken)

Load-Balancing-Komponenten in Cloud Service Mesh

Während der Einrichtung von Cloud Service Mesh konfigurieren Sie mehrere Load-Balancing-Komponenten:

  • Der Back-End-Dienst, der Konfigurationswerte enthält.
  • Eine Systemdiagnose für die VMs und die Google Kubernetes Engine-Pods (GKE) in Ihrer Bereitstellung.
  • Mit den Service Routing APIs eine Mesh- oder Gateway-Ressource und eine Route-Ressource.
  • Mit den Load Balancing APIs eine globale Weiterleitungsregel, die die VIP-Adresse, einen Zielproxy und eine URL-Zuordnung enthält.

Ein mit xDS API kompatibler Sidecar-Proxy (z. B. Envoy) wird auf einer Client-VM-Instanz oder in einem Kubernetes-Pod ausgeführt. Cloud Service Mesh dient als Steuerungsebene und verwendet xDS APIs, um direkt mit jedem Proxy zu kommunizieren. Auf der Datenebene sendet die Anwendung Traffic an die in der Weiterleitungsregel oder in der Ressource Mesh konfigurierte virtuelle IP-Adresse. Der Sidecar-Proxy oder die gRPC-Anwendung fängt den Traffic ab und leitet ihn an das entsprechende Back-End weiter.

Das folgende Diagramm zeigt eine auf Compute Engine-VMs oder GKE-Pods ausgeführte Anwendung, die Komponenten und den Trafficfluss in einer Cloud Service Mesh-Bereitstellung. Darin werden das Cloud Service Mesh und die Cloud Load Balancing-Ressourcen angezeigt, die zum Festlegen des Traffic-Routings verwendet werden. Das Diagramm zeigt die älteren Load Balancing APIs.

Zu konfigurierende Cloud Service Mesh-Ressourcen.
Zu konfigurierende Cloud Service Mesh-Ressourcen (zum Vergrößern klicken)

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