Configuration de Traffic Director avec des VM Compute Engine et des services gRPC sans proxy

Ce guide vous explique comment configurer les hôtes de VM Compute Engine, les applications gRPC et les composants d'équilibrage de charge requis par Traffic Director.

Avant de suivre les instructions de ce guide, consultez la page Préparer la configuration de Traffic Director avec des services gRPC sans proxy.

Aperçu

La configuration de Traffic Director avec des machines virtuelles (VM) Compute Engine et des services gRPC sans proxy implique les éléments suivants :

  1. Configurer un groupe d'instances géré qui héberge vos backends
  2. Configurer les backends pour exécuter un serveur gRPC qui renvoie hello world en réponse à une requête d'un client
  3. Configurer Traffic Director à l'aide du groupe d'instances géré et d'autres composants d'équilibrage de charge Google Cloud
  4. Vérifier que le déploiement fonctionne correctement en utilisant une application cliente gRPC sans proxy pour envoyer du trafic vers l'application de serveur gRPC

Le client gRPC sans proxy se connecte à Traffic Director à l'aide de xDS. Lorsque le client se connecte à Traffic Director, il envoie des informations au client à propos des backends associés au service hello world. À l'aide de ces informations, le client gRPC sans proxy envoie des requêtes au serveur gRPC hello world.

Configurer un groupe d'instances géré pour Traffic Director

Les groupes d'instances gérés utilisent l'autoscaling pour créer des VM de backend, selon les besoins de votre déploiement. Cet exemple vous montre comment effectuer les opérations suivantes :

  • Créer un modèle d'instance avec un exemple de service qui diffuse un service hello world à l'aide du protocole gRPC
  • Configurer un groupe d'instances géré à l'aide du modèle

Créer le modèle d'instance

Cette section fournit des instuctions concernant la création d'un modèle d'instance. Dans l'exemple, vous déployez un service gRPC helloworld exposé sur le port 50051.

Console

  1. Accédez à la page "Modèles d'instances" dans Cloud Console.

    Accéder à la page Modèles d'instance

  2. Cliquez sur Créer un modèle d'instance.
  3. Remplissez les champs comme suit :

    • Nom : grpc-td-vm-template
    • Version du disque de démarrage : Debian/Linux 10
    • Compte de service : compte de service par défaut de Compute Engine
    • Niveaux d'accès : autorisez l'accès complet à toutes les API Google Cloud
  4. Sous Pare-feu, cochez les cases Autoriser le trafic HTTP et Autoriser le trafic HTTPS.

  5. Cliquez sur Gestion, sécurité, disques, réseau et location unique.

  6. Dans l'onglet Gestion, copiez le script suivant dans le champ Script de démarrage.

    #! /bin/bash
    set -e
    cd /root
    sudo apt-get update -y
    sudo apt-get install -y openjdk-11-jdk-headless
    curl -L https://github.com/grpc/grpc-java/archive/v1.37.0.tar.gz | tar -xz
    cd grpc-java-1.37.0/examples/example-hostname
    ../gradlew --no-daemon installDist
    # Server listens on 50051
    sudo systemd-run ./build/install/hostname-server/bin/hostname-server
    
  7. Cliquez sur Créer.

gcloud

Créez le modèle d'instance.

gcloud compute instance-templates create grpc-td-vm-template \
  --scopes=https://www.googleapis.com/auth/cloud-platform \
  --tags=allow-health-checks \
  --image-family=debian-10 \
  --image-project=debian-cloud \
  --metadata-from-file=startup-script=<(echo '#! /bin/bash
set -e
cd /root
sudo apt-get update -y
sudo apt-get install -y openjdk-11-jdk-headless
curl -L https://github.com/grpc/grpc-java/archive/v1.37.0.tar.gz | tar -xz
cd grpc-java-1.37.0/examples/example-hostname
../gradlew --no-daemon installDist
# Server listens on 50051
sudo systemd-run ./build/install/hostname-server/bin/hostname-server')

Créer un groupe d'instances géré

Dans cette section, vous allez créer un groupe d'instances géré à l'aide du modèle d'instance que vous avez créé à la section précédente.

Console

  1. Accédez à la page "Groupes d'instances" dans Cloud Console.

    Accéder à la page Groupes d'instances

  2. Cliquez sur Créer un groupe d'instances. Par défaut, la page de création d'un groupe d'instances géré s'affiche.
  3. Saisissez grpc-td-mig-us-central1 pour le nom du groupe d'instances géré, puis sélectionnez la zone us-central1-a.
  4. Sous Modèle d'instance, sélectionnez grpc-td-vm-template, qui est le modèle d'instance que vous avez créé.
  5. Spécifiez 2 comme nombre minimal et maximal d'instances que vous souhaitez créer au sein du groupe.
  6. Cliquez sur Créer.

gcloud

Créez le groupe d'instances géré.

gcloud compute instance-groups managed create grpc-td-mig-us-central1 \
  --zone us-central1-a \
  --size=2 \
  --template=grpc-td-vm-template

Configurer le port nommé

Dans cette section, vous configurez le port nommé pour le service gRPC. Le port nommé est le port sur lequel le service gRPC écoute les requêtes. Dans cet exemple, le port nommé est le port 50051.

Console

  1. Accédez à la page "Groupes d'instances" dans Cloud Console.

    Accéder à la page Groupes d'instances

  2. Cliquez sur le nom du groupe d'instances grpc-td-mig-us-central1 que vous avez créé.
  3. Cliquez sur Modifier le groupe.
  4. Dans le champ Nom du port, saisissez grpc-helloworld-port.
  5. Dans le champ Numéro de port, saisissez 50051.
  6. Cliquez sur Enregistrer.

gcloud

Configurez le port nommé.

gcloud compute instance-groups set-named-ports grpc-td-mig-us-central1 \
  --named-ports=grpc-helloworld-port:50051 \
  --zone us-central1-a

Configurer Traffic Director avec les composants de l'équilibrage de charge Google Cloud

Cette section fournit des instructions concernant la configuration de Traffic Director avec des composants d'équilibrage de charge Google Cloud pour vos services.

Créer la vérification d'état, la règle de pare-feu et le service de backend

Dans cette section, vous allez créer un service de backend global avec un schéma d'équilibrage de charge INTERNAL_SELF_MANAGED et le protocole GRPC, puis associer la vérification d'état et le groupe d'instances au service de backend. Dans cet exemple, vous utilisez le groupe d'instances géré que vous avez créé à la section Créer le groupe d'instances géré. Ce groupe d'instances géré exécute l'exemple de service gRPC. Le port correspondant à l'option --port-name est le port nommé que vous avez créé dans Configurer le port nommé.

gcloud

  1. Créez la vérification d'état.

    gcloud compute health-checks create grpc grpc-helloworld-health-check \
     --use-serving-port
    
  2. Créez la règle de pare-feu de vérification d'état.

    gcloud compute firewall-rules create grpc-vm-allow-health-checks \
      --network default --action allow --direction INGRESS \
      --source-ranges=35.191.0.0/16,130.211.0.0/22 \
      --target-tags allow-health-checks \
      --rules tcp:50051
    
  3. Créez le service de backend :

    gcloud compute backend-services create grpc-helloworld-service \
       --global \
       --load-balancing-scheme=INTERNAL_SELF_MANAGED \
       --protocol=GRPC \
       --port-name=grpc-helloworld-port \
       --health-checks=grpc-helloworld-health-check
    
  4. Ajoutez le groupe d'instances géré au service de backend.

    gcloud compute backend-services add-backend grpc-helloworld-service \
     --instance-group grpc-td-mig-us-central1 \
     --instance-group-zone us-central1-a \
     --global
    

Créer la carte des règles de routage, le proxy cible et la règle de transfert

Dans cette section, vous allez créer un mappage d'URL, un outil de mise en correspondance des chemins d'accès et une règle d'hôte pour acheminer le trafic de votre service en fonction du nom d'hôte et d'un chemin d'accès. L'exemple suivant utilise helloworld-gce comme nom de service. L'application gRPC utilise ce nom de service dans l'URI cible lors de la connexion à ce service. Par défaut, l'outil de mise en correspondance des chemins d'accès correspond à toutes les requêtes de chemin d'accès (/*) de cet hôte. Vous créez également le proxy gRPC cible et la règle de transfert.

Pour en savoir plus, consultez la section Cartes des règles de routage.

Dans l'exemple suivant, le port 80 est le port spécifié.

gcloud

  1. Créez le mappage d'URL.

    gcloud compute url-maps create grpc-vm-url-map \
      --default-service grpc-helloworld-service
    
  2. Créez l'outil de mise en correspondance des chemins d'accès.

    gcloud compute url-maps add-path-matcher grpc-vm-url-map \
      --default-service grpc-helloworld-service \
      --path-matcher-name grpc-vm-path-matcher \
      --new-hosts helloworld-gce
    
  3. Créez le proxy gRPC cible.

    gcloud compute target-grpc-proxies create grpc-vm-proxy \
     --url-map grpc-vm-url-map \
     --validate-for-proxyless
    
  4. Créez la règle de transfert.

    gcloud compute forwarding-rules create grpc-vm-forwarding-rule \
     --global \
     --load-balancing-scheme=INTERNAL_SELF_MANAGED \
     --address=0.0.0.0 --address-region=us-central1 \
     --target-grpc-proxy=grpc-vm-proxy \
     --ports 80 \
     --network default
    

Traffic Director est maintenant configuré pour équilibrer la charge du trafic sur les backends du groupe d'instances géré pour les services spécifiés dans le mappage d'URL.

Vérifier la configuration

Une fois le processus de configuration terminé, vérifiez que vous pouvez établir une connexion gRPC avec le service à équilibrage de charge Traffic Director que vous avez créé précédemment.

Pour vérifier que le service est disponible, effectuez l'une des opérations suivantes :

  • Connectez-vous à l'un des hôtes de VM (le backend du service gRPC) et vérifiez que le service gRPC est en cours d'exécution sur le port d'écoute. Dans l'exemple, le port est 50051.
  • Consultez la page Traffic Director dans Cloud Console pour en savoir plus sur le service configuré helloworld-gce, et vérifiez que les backends sont signalés comme étant opérationnels.
  • Suivez les instructions ci-dessous pour utiliser un client gRPC Compute Engine à des fins de vérification.

Vérifier le service avec une application cliente gRCP

Dans les exemples suivants, vous utilisez un client gRPC dans le langage de votre choix ou l'outil grpcurl pour tester le service gRPC.

Créez tout d'abord une VM cliente sur laquelle vous exécutez le client gRPC pour tester le service.

gcloud compute instances create grpc-client \
  --zone us-central1-a \
  --scopes=https://www.googleapis.com/auth/cloud-platform \
  --image-family=debian-10 \
  --image-project=debian-cloud \
  --metadata-from-file=startup-script=<(echo '#! /bin/bash
set -e
export GRPC_XDS_BOOTSTRAP=/run/td-grpc-bootstrap.json
# Expose bootstrap variable to SSH connections
echo export GRPC_XDS_BOOTSTRAP=$GRPC_XDS_BOOTSTRAP | sudo tee /etc/profile.d/grpc-xds-bootstrap.sh
# Create the bootstrap file
curl -L https://storage.googleapis.com/traffic-director/td-grpc-bootstrap-0.11.0.tar.gz | tar -xz
./td-grpc-bootstrap-0.11.0/td-grpc-bootstrap | tee $GRPC_XDS_BOOTSTRAP')

Configurer la variable d'environnement et le fichier d'amorçage

L'application cliente nécessite un fichier de configuration d'amorçage. Le script de démarrage de la section précédente définit la variable d'environnement GRPC_XDS_BOOTSTRAP et utilise un script d'aide pour générer le fichier d'amorçage. Les valeurs de TRAFFICDIRECTOR_GCP_PROJECT_NUMBER, TRAFFICDIRECTOR_NETWORK_NAME et zone dans le fichier d'amorçage généré sont obtenues auprès du serveur de métadonnées qui connaît ces informations sur vos instances de VM Compute Engine. Vous pouvez fournir manuellement ces valeurs au script d'aide en utilisant les options -gcp-project-number et -vpc-network-name.

Pour vérifier la configuration, connectez-vous à la VM cliente et exécutez les exemples suivants.

Java

Pour vérifier le service avec un client Java gRPC, procédez comme suit :

  1. Téléchargez la dernière version de gRPC Java, avec le dernier correctif et créez l'application cliente xds-hello-world.

    sudo apt-get update -y
    sudo apt-get install -y openjdk-11-jdk-headless
    curl -L https://github.com/grpc/grpc-java/archive/v1.37.0.tar.gz | tar -xz
    cd grpc-java-1.37.0/examples/example-xds
    ../gradlew --no-daemon installDist
    
  2. Exécutez le client avec world comme nom et xds:///helloworld-gce comme URI du service.

    ./build/install/example-xds/bin/xds-hello-world-client "world" \
       xds:///helloworld-gce
    

Go

Pour vérifier le service avec un client Go gRPC, procédez comme suit :

  1. Téléchargez la dernière version de gRPC Go avec le correctif le plus récent, puis créez l'application cliente xds-hello-world.

    sudo apt-get update -y
    sudo apt-get install -y golang git
    curl -L https://github.com/grpc/grpc-go/archive/v1.37.0.tar.gz | tar -xz
    cd grpc-go-1.37.0/examples/features/xds/client
    go get google.golang.org/grpc@v1.37.0
    go build .
    
  2. Exécutez le client avec world comme nom et xds:///helloworld-gce comme URI du service.

    ./client "world" xds:///helloworld-gce
    

C++

Pour vérifier le service avec un client C++ gRPC, procédez comme suit :

  1. Téléchargez la dernière version de gRPC C++, avec le dernier correctif, et créez l'exemple de client helloworld.

    sudo apt-get update -y
    sudo apt-get install -y build-essential cmake git
    git clone --recurse-submodules -b v1.37.1 https://github.com/grpc/grpc
    cd grpc
    mkdir -p cmake/build
    pushd cmake/build
    cmake ../..
    make
    sudo make install
    popd
    mkdir -p third_party/abseil-cpp/cmake/build
    pushd third_party/abseil-cpp/cmake/build
    cmake ../..
    make
    sudo make install
    popd
    cd examples/cpp/helloworld
    mkdir -p cmake/build
    cd cmake/build/
    cmake ../..
    make
    
  2. Exécutez le client avec "xds:///helloworld-gce" comme URI du service.

    ./greeter_client --target=xds:///helloworld-gce
    

grpcurl

Pour vérifier le service à l'aide de l'outil grpcurl, procédez comme suit :

  1. Téléchargez et installez l'outil grpcurl.

    curl -L https://github.com/fullstorydev/grpcurl/releases/download/v1.8.1/grpcurl_1.8.1_linux_x86_64.tar.gz | tar -xz
    
  2. Exécutez l'outil grpcurl avec "xds:///helloworld-gce" comme URI du service et helloworld.Greeter/SayHello comme nom du service et la méthode à appeler. Les paramètres de la méthode SayHello sont transmis à l'aide de l'option -d.

    ./grpcurl --plaintext \
      -d '{"name": "world"}' \
      xds:///helloworld-gce helloworld.Greeter/SayHello
    

Python

Pour vérifier le service avec un client Python gRPC, exécutez la commande suivante. Utilisez la dernière version de gRPC avec le correctif le plus récent.

sudo apt-get update
sudo apt-get -y install python3-pip
sudo pip3 install virtualenv
curl -L https://github.com/grpc/grpc/archive/v1.37.1.tar.gz | tar -xz
cd grpc-1.37.1/examples/python/xds
virtualenv venv -p python3
source venv/bin/activate
pip install -r requirements.txt
python client.py  xds:///helloworld-gce

Ruby

Pour vérifier le service avec un client Ruby gRPC, exécutez la commande suivante : Utilisez la dernière version de gRPC avec le correctif le plus récent.

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y ruby-full
sudo gem install grpc
curl -L https://github.com/grpc/grpc/archive/v1.37.1.tar.gz | tar -xz
cd grpc-1.37.1/examples/ruby
ruby greeter_client.rb john xds:///helloworld-gce

PHP

Pour vérifier le service avec un client PHP gRPC, exécutez la commande suivante : Utilisez la dernière version de gRPC avec le correctif le plus récent.

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y php7.3 php7.3-dev php-pear phpunit python-all zlib1g-dev git
sudo pecl install grpc
curl -sS https://getcomposer.org/installer | php
sudo mv composer.phar /usr/local/bin/composer
curl -L https://github.com/grpc/grpc/archive/v1.37.1.tar.gz | tar -xz
cd grpc-1.37.1
export CC=/usr/bin/gcc
./tools/bazel build @com_google_protobuf//:protoc
./tools/bazel build src/compiler:grpc_php_plugin
cd examples/php
composer install
./../../bazel-bin/external/com_google_protobuf/protoc --proto_path=../protos \
--php_out=. --grpc_out=. \
--plugin=protoc-gen-grpc=../../bazel-bin/src/compiler/grpc_php_plugin \
../protos/helloworld.proto
php -d extension=grpc.so greeter_client.php john xds:///helloworld-gce

Node.js

Pour vérifier le service avec un client Node.js gRPC, exécutez la commande suivante : Utilisez la dernière version de gRPC avec le correctif le plus récent.

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y nodejs npm
curl -L https://github.com/grpc/grpc/archive/v1.34.0.tar.gz | tar -xz
cd grpc-1.34.0/examples/node/xds
npm install
node ./greeter_client.js --target=xds:///helloworld-gce

Un résultat semblable à ce qui suit doit s'afficher, où INSTANCE_NAME correspond au nom de l'instance de VM :

Greeting: Hello world, from INSTANCE_HOSTNAME

Cela confirme que le client gRPC sans proxy a bien été connecté à Traffic Director et a découvert les backends du service helloworld-gce à l'aide du résolveur de nom xds. Le client a envoyé une requête à l'un des backends du service sans avoir à connaître l'adresse IP ou la résolution DNS.

Étape suivante