Panoramica del bilanciatore del carico delle applicazioni

Il bilanciatore del carico delle applicazioni è un bilanciatore del carico di livello 7 basato su proxy che ti consente di eseguire e scalare i servizi. Il bilanciatore del carico delle applicazioni distribuisce il traffico HTTP e HTTPS ai backend ospitati su varie piattaforme Google Cloud, come Compute Engine, Google Kubernetes Engine (GKE), Cloud Storage e Cloud Run, nonché ai backend esterni collegati tramite internet o utilizzando la connettività ibrida.

I bilanciatori del carico delle applicazioni sono disponibili nelle seguenti modalità di deployment:

• Bilanciatore del carico delle applicazioni esterno: bilancia il carico del traffico proveniente dai client su internet. Per i dettagli dell'architettura, consulta l'architettura del bilanciatore del carico delle applicazioni esterno.

  Modalità di deployment	Livello di servizio di rete	Schema di bilanciamento del carico	Indirizzo IP	Porte frontend
  Esterno globale	Livello Premium	EXTERNAL_MANAGED	IPv4 IPv6	Può fare riferimento a una sola porta compresa tra 1 e 65535.
  Esterno regionale	Livello Premium o Standard	EXTERNAL_MANAGED	IPv4
  Classico	Globale nel livello Premium Regionale nel livello Standard	ESTERNO*	IPv4 IPv6 (richiede il livello Premium)

  ^* È possibile collegare servizi di backend EXTERNAL_MANAGED alle regole di forwarding EXTERNAL. Tuttavia, i servizi di backend EXTERNAL non possono essere collegati alle regole di inoltro EXTERNAL_MANAGED. Per usufruire delle nuove funzionalità disponibili solo con il bilanciatore del carico delle applicazioni esterno globale, ti consigliamo di eseguire la migrazione delle risorse EXTERNAL esistenti a EXTERNAL_MANAGED utilizzando la procedura descritta in Eseguire la migrazione delle risorse dal bilanciatore del carico delle applicazioni esterno classico a quello esterno globale.

• Bilanciatore del carico delle applicazioni interno: bilancia il carico del traffico all'interno della rete VPC o delle reti connesse alla rete VPC. Per informazioni dettagliate sull'architettura, consulta Architettura del bilanciatore del carico delle applicazioni interno.

  Modalità di deployment	Livello di servizio di rete	Schema di bilanciamento del carico	Indirizzo IP	Porte frontend
  Interno a livello di regione	Livello Premium	INTERNAL_MANAGED	IPv4	Può fare riferimento a una sola porta compresa tra 1 e 65535.
  Interno tra regioni*	Livello Premium	INTERNAL_MANAGED	IPv4

  ^* Il bilanciatore del carico utilizza risorse globali e può essere implementato in una o più regioni Google Cloud a tua scelta.

Lo schema di bilanciamento del carico è un attributo della regola di inoltro e del servizio di backend di un bilanciatore del carico e indica se quest'ultimo può essere usato per il traffico interno o esterno. Il termine _MANAGED nello schema di bilanciamento del carico indica che il bilanciatore del carico è implementato come servizio gestito su Google Front End (GFE) o sul proxy Envoy open source. In uno schema di bilanciamento del carico di tipo _MANAGED, le richieste vengono indirizzate a GFE o al proxy Envoy.

Application Load Balancer esterno

Gli Application Load Balancer esterni vengono implementati utilizzando Google Front End (GFE) o proxy gestiti. I bilanciatori del carico delle applicazioni esterni globali e i bilanciatori del carico delle applicazioni classici utilizzano GFE distribuiti a livello globale, che operano insieme utilizzando la rete globale e il piano di controllo di Google. I GFE offrono il bilanciamento del carico su più regioni nel livello Premium, indirizzando il traffico al backend funzionante più vicino con capacità e terminando il traffico HTTP(S) il più vicino possibile agli utenti. I bilanciatori del carico delle applicazioni esterni globali e regionali utilizzano il software open source Envoy proxy per attivare funzionalità di gestione avanzata del traffico.

Questi bilanciatori del carico possono essere implementati in una delle seguenti modalità: globale, a livello di regione o classica.

I bilanciatori del carico delle applicazioni esterni supportano le seguenti funzionalità:

• Gestione avanzata del traffico, ad esempio mirroring del traffico, suddivisione del traffico in base al peso e trasformazioni delle intestazioni in base a richieste/risposte. Per maggiori dettagli, consulta la panoramica della gestione del traffico.
• Esegui il bilanciamento del carico del traffico verso i backend ospitati su varie piattaforme Google Cloud come Compute Engine, Google Kubernetes Engine (GKE), Cloud Run e altre ancora. Il supporto di backend dipende dalla modalità di implementazione del bilanciatore del carico. Per maggiori dettagli, consulta la panoramica del bilanciatore del carico delle applicazioni esterno.
• Risposte memorizzate nella cache con Cloud CDN.
• Protezione da attacchi DDoS o altri attacchi web mediante Google Cloud Armor.
• Bilanciamento del carico su GKE utilizzando Ingress o Gateway (completamente orchestrato) o NEG autonomi.
• I bilanciatori del carico delle applicazioni esterni regionali sono supportati con App Hub, che è in anteprima.

Il seguente diagramma mostra un'architettura di esempio di bilanciatore del carico delle applicazioni esterno.

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Per una panoramica completa, consulta la Panoramica dell'architettura per i bilanciatori del carico delle applicazioni esterni.

Bilanciatore del carico delle applicazioni interno

I bilanciatori del carico delle applicazioni interni sono bilanciatori del carico di livello 7 regionali basati su proxy Envoy che ti consentono di eseguire e scalare il traffico delle applicazioni HTTP dietro un indirizzo IP interno. Gli Application Load Balancer interni supportano i backend in una regione, ma possono essere configurati in modo da essere accessibili a livello globale dai client di qualsiasi regione Google Cloud.

Il bilanciatore del carico distribuisce il traffico ai backend ospitati su Google Cloud, on-premise o in altri ambienti cloud. I bilanciatori del carico delle applicazioni interni supportano anche le seguenti funzionalità:

• Norme relative alla località. All'interno di un gruppo di istanza di backend o di un gruppo di endpoint di rete, puoi configurare la modalità di distribuzione delle richieste alle istanze o agli endpoint dei membri. Per maggiori dettagli, vedi Gestione del traffico.
• Accesso globale. Quando l'accesso globale è abilitato, i client di qualsiasi regione possono accedere al bilanciatore del carico. Per maggiori dettagli, vedi Attivare l'accesso globale.
• Accesso da reti connesse. Puoi rendere il bilanciatore del carico accessibile ai client da reti diverse dalla propria rete VPC (Virtual Private Cloud) di Google Cloud. Le altre reti devono essere connesse alla rete VPC del bilanciatore del carico utilizzando il peering di rete VPC, Cloud VPN o Cloud Interconnect. Per maggiori dettagli, vedi Accedere alle reti collegate.
• Compatibilità con GKE tramite Ingress (completamente orchestrato). Per maggiori dettagli, vedi Configurare Ingress per i bilanciatori del carico delle applicazioni interni.
• I bilanciatori del carico delle applicazioni interni regionali sono supportati con App Hub, che è in anteprima.

Per una panoramica completa, consulta la Panoramica dell'architettura per i bilanciatori del carico delle applicazioni interni.

Casi d'uso

Le seguenti sezioni descrivono alcuni casi d'uso comuni per i bilanciatori del carico delle applicazioni.

Servizi web a tre livelli

Puoi implementare una combinazione di bilanciatori del carico delle applicazioni e bilanciatori del carico di rete per supportare i servizi web tradizionali a tre livelli. L'esempio seguente mostra come puoi implementare ogni livello, a seconda del tipo di traffico:

• Livello web. Il frontend dell'applicazione viene servito da un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno con backend di gruppi di istanze. Il traffico proviene da internet e viene eseguito tramite proxy dal bilanciatore del carico a un insieme di backend del gruppo di istanze in varie regioni. Questi backend inviano il traffico HTTP(S) a un insieme di bilanciatori del carico delle applicazioni interni.
• Livello di applicazione. Il middleware dell'applicazione viene disegnato e scalato utilizzando un bilanciatore del carico delle applicazioni interno e i backend dei gruppi di istanze. I bilanciatori del carico distribuiscono il traffico ai gruppi di istanze di middleware. Questi gruppi di istanze di middleware inviano quindi il traffico ai bilanciatori del carico di rete passthrough interni.
• Livello del database. I bilanciatori del carico di rete fungono da frontend per il livello del database. Distribuiscono il traffico ai backend di archiviazione dei dati in varie regioni.

Accesso globale per i bilanciatori del carico delle applicazioni interni a livello di regione

Se abiliti l'accesso globale per il bilanciatore del carico delle applicazioni interno a livello di regione, le VM client di livello web possono trovarsi in un'altra regione.

Questo esempio di applicazione a più livelli mostra quanto segue:

• Un livello web disponibile a livello globale e rivolto a internet che esegue il bilanciamento del carico del traffico utilizzando un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno.
• Un livello di database backend bilanciato del carico nella regione us-east1 a cui accede il livello web globale.
• Una VM client che fa parte del livello web nella regione europe-west1 che accede al livello del database bilanciato interno in us-east1.

Carichi di lavoro con conformità giurisdizionale

Alcuni carichi di lavoro con requisiti normativi o di conformità richiedono che le configurazioni di rete e la terminazione del traffico si trovino in una regione specifica. Per questi carichi di lavoro, un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno regionale è spesso l'opzione preferita per fornire i controlli di giurisdizione richiesti da questi carichi di lavoro.

Gestione avanzata del traffico

Gli Application Load Balancer supportano funzionalità avanzate di gestione del traffico che ti consentono di avere un controllo granulare sulla modalità di gestione del traffico. Queste funzionalità includono:

• Puoi aggiornare la modalità di gestione del traffico senza dover modificare il codice dell'applicazione.
• Puoi instradare in modo intelligente il traffico in base ai parametri HTTP(S), ad esempio host, percorso, intestazioni e altri parametri di richiesta. Ad esempio, puoi utilizzare i bucket Cloud Storage per gestire i contenuti video statici e i gruppi di istanze o i NEG per gestire tutte le altre richieste.
• Puoi ridurre i rischi durante il deployment di una nuova versione della tua applicazione utilizzando la suddivisione del traffico in base al peso. Ad esempio, puoi inviare il 95% del traffico alla versione precedente del servizio e il 5% alla nuova versione. Dopo aver verificato che la nuova versione funziona come previsto, puoi modificare gradualmente le percentuali fino a quando il 100% del traffico non raggiunge la nuova versione del servizio. La suddivisione del traffico viene in genere utilizzata per il deployment di nuove versioni, test A/B, migrazione dei servizi, modernizzazione dei servizi legacy e processi simili.

Di seguito è riportato un esempio di routing basato sul percorso implementato utilizzando un bilanciatore del carico delle applicazioni interno. Ogni percorso viene gestito da un backend diverso.

Per ulteriori dettagli, consulta quanto segue:

• Panoramica della gestione del traffico per bilanciatori del carico delle applicazioni esterni globali
• Panoramica della gestione del traffico per bilanciatori del carico delle applicazioni esterni regionali

Estensibilità con Service Extensions

L'integrazione con le Estensioni di servizio consente di inserire logica personalizzata nel percorso di bilanciamento del carico dei bilanciatori del carico delle applicazioni supportati.

Per ulteriori informazioni, consulta la panoramica delle Estensioni di servizio.

Migrazione dei servizi legacy a Google Cloud

La migrazione di un servizio esistente a Google Cloud ti consente di liberare la capacità on-premise e ridurre il costo e l'onere della manutenzione di un'infrastruttura on-premise. Puoi configurare temporaneamente un deployment ibrido che ti consenta di instradare il traffico sia al tuo attuale servizio on-premise sia a un endpoint del servizio Google Cloud corrispondente.

Il seguente diagramma mostra questa configurazione con un bilanciatore del carico delle applicazioni interno. Se utilizzi un bilanciatore del carico interno, puoi configurare il bilanciatore del carico di Google Cloud in modo che utilizzi la suddivisione del traffico in base al peso per suddividere il traffico tra i due servizi. La suddivisione del traffico ti consente di iniziare inviando lo 0% del traffico al servizio Google Cloud e il 100% al servizio on-premise. Puoi quindi aumentare gradualmente la proporzione di traffico inviato al servizio Google Cloud. Alla fine, invii il 100% del traffico al servizio Google Cloud e puoi ritirare il servizio on-premise.

Bilanciamento del carico per le applicazioni GKE

Esistono tre modi per eseguire il deployment di bilanciatori del carico delle applicazioni per i cluster GKE:

• Controller GKE Gateway. Supportato solo da bilanciatori del carico delle applicazioni esterni globali, bilanciatori del carico delle applicazioni classici e bilanciatori del carico delle applicazioni interni a livello di regione. Per le istruzioni di configurazione, consulta Eseguire il deployment dei gateway.
• Controller GKE Ingress. Puoi utilizzare il controller GKE Ingress integrato, che esegue il deployment di bilanciatori del carico Google Cloud per conto degli utenti GKE. È la stessa dell'architettura di bilanciamento del carico autonoma, tranne per il fatto che il suo ciclo di vita è completamente automatizzato e controllato da GKE. Supportato da bilanciatori del carico delle applicazioni sia esterni che interni. Per le istruzioni di configurazione, consulta quanto segue:
  • Configurazione di Ingress per i bilanciatori del carico delle applicazioni esterni
  • Configurazione di Ingress per i bilanciatori del carico delle applicazioni interni
• NEG autonomi a livello di zona. I NEG autonomi vengono implementati e gestiti tramite il controller NEG GKE, ma tutte le risorse di bilanciamento del carico (regole di inoltro, controlli di integrità e così via) vengono implementate manualmente. Questi sono supportati sia dai bilanciatori del carico delle applicazioni esterni che da quelli interni.

Load balancing per Cloud Run, funzioni Cloud Run e applicazioni App Engine

Puoi utilizzare un bilanciatore del carico delle applicazioni come frontend per le tue applicazioni serverless Google Cloud. In questo modo puoi configurare le tue applicazioni serverless in modo che gestiscano le richieste da un indirizzo IP dedicato non condiviso con altri servizi.

Per configurare questa opzione, utilizza un NEG serverless come backend del bilanciatore del carico. I seguenti diagrammi mostrano come un'applicazione serverless viene integrata con un bilanciatore del carico delle applicazioni.

Esterno globale

Questo diagramma mostra come un NEG serverless si inserisce in un'architettura di bilanciatore del carico delle applicazioni esterno globale.

Esterno regionale

Questo diagramma mostra come un NEG serverless si inserisce in un'architettura di bilanciatore del carico delle applicazioni esterno regionale. Questo bilanciatore del carico supporta solo i backend Cloud Run.

Interno a livello di regione

Questo diagramma mostra come un NEG serverless si inserisce nel modello del bilanciatore del carico delle applicazioni interno regionale. Questo bilanciatore del carico supporta solo i backend Cloud Run.

Interno tra regioni

Questo diagramma mostra come un NEG serverless si inserisce nel modello di bilanciatore del carico delle applicazioni interno tra regioni. Questo bilanciatore del carico supporta solo i backend Cloud Run.

Documentazione correlata:

• Panoramica delle NEG serverless
• Configura un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno globale con un backend Cloud Run, Cloud Run Functions o App Engine
• Configura un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno regionale con un backend Cloud Run
• Configura un bilanciatore del carico delle applicazioni interno regionale con un backend Cloud Run
• Configurare un bilanciatore del carico delle applicazioni interno tra regioni con Cloud Run

Bilanciamento del carico verso backend esterni a Google Cloud

I bilanciatori del carico delle applicazioni supportano il bilanciamento del carico del traffico verso endpoint che vanno oltre Google Cloud, come data center on-premise e altri ambienti cloud. I backend esterni sono in genere accessibili in uno dei seguenti modi:

• Accessibile tramite la rete internet pubblica. Per questi endpoint, utilizza un NEG internet come backend del bilanciatore del carico. Il NEG internet è configurato per indicare un singolo endpoint FQDN:porta o IP:porta sul backend esterno. I NEG internet possono essere globali o regionali.

  Il seguente diagramma mostra come connettersi a backend esterni accessibili tramite la rete internet pubblica utilizzando un NEG internet globale.

  

  Per ulteriori dettagli, consulta la panoramica dei NEG di internet.

• Accessibile tramite connettività ibrida (Cloud Interconnect o Cloud VPN). Per questi endpoint, utilizza un NEG ibrido come backend del bilanciatore del carico. Il NEG ibrido è configurato in modo da puntare agli endpoint IP:Port sul backend esterno.

  I seguenti diagrammi mostrano come connettersi ai backend esterni accessibili utilizzando Cloud Interconnect o Cloud VPN.

  Esterno

  

  Interno

  

  Per ulteriori dettagli, consulta la panoramica delle NEG ibride.

Integrazione con Private Service Connect

Private Service Connect consente il consumo privato di servizi su reti VPC appartenenti a gruppi, team, progetti o organizzazioni diversi. Puoi utilizzare Private Service Connect per accedere ad API e servizi Google o a servizi gestiti in un'altra rete VPC.

Puoi utilizzare un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno globale per accedere ai servizi pubblicati utilizzando Private Service Connect. Per ulteriori informazioni, consulta Informazioni sui backend di Private Service Connect.

Puoi utilizzare un bilanciatore del carico delle applicazioni interno per inviare richieste alle API e ai servizi Google regionali supportati. Per ulteriori informazioni, vedi Accedere alle API di Google tramite i backend.

Alta disponibilità e failover tra regioni

Il failover tra regioni è disponibile solo con bilanciatori del carico delle applicazioni esterni globali, bilanciatori del carico delle applicazioni classici e bilanciatori del carico delle applicazioni interni tra regioni. Questi bilanciatori del carico ti consentono di migliorare la disponibilità del servizio quando crei servizi di backend globali con backend in più regioni. Se i backend di una determinata regione non sono attivi, il traffico viene trasferito in modo corretto a un'altra regione.

Per scoprire di più su come funziona il failover, consulta i seguenti argomenti:

• Bilanciatori del carico delle applicazioni esterni globali: come vengono distribuite le richieste
• Bilanciatori del carico delle applicazioni interni tra regioni: alta disponibilità e failover tra regioni