外部直通式網路負載平衡器記錄和監控

本文說明如何為外部直通網路負載平衡器設定及使用 Cloud Logging 和 Cloud Monitoring。

後端服務型外部直通式網路負載平衡器支援記錄和監控功能。不過，以目標集區為基礎的外部直通式網路負載平衡器僅支援監控功能。

記錄

記錄檔提供實用資訊，可協助您排解後端服務型外部直通式網路負載平衡器的問題，以及監控這類負載平衡器。系統會依連線匯總記錄，並以近乎即時的方式匯出。系統會針對每個負載平衡執行個體的 TCP、UDP、ESP、GRE、ICMP 和 ICMPv6 流量，產生傳入和傳出流量的記錄。如要進一步瞭解記錄項目中提供的欄位，請參閱「記錄欄位」。

使用記錄不會產生額外費用。視記錄匯入方式而定，系統會依 Cloud Logging、BigQuery 或 Pub/Sub 的標準價格計費。啟用記錄不會影響負載平衡器的效能。

記錄有下列優點：

• 監控外部直通式網路負載平衡器流量。透過連線記錄，您可以瞭解每個連線如何路由至服務後端。

• 排解網路問題。您可以利用外部直通式網路負載平衡器記錄檔排解問題。 詳情請參閱「排解外部直通網路負載平衡器的相關問題」。

外部用戶端至 VM 流程的記錄格式範例

下圖顯示外部用戶端 (203.0.113.7)、外部直通式網路負載平衡器 (198.51.100.99) 和後端執行個體 (10.240.0.2) 的輸入和輸出流量。

從用戶端到後端執行個體的連線，其外部直通式網路負載平衡器記錄格式如下：

• connection.clientIp：203.0.113.7
• connection.serverIp：198.51.100.99
• bytesSent：1256
• bytesReceived: 4521

記錄取樣和收集

Google Cloud 會對進出負載平衡器後端 VM 的封包進行取樣，系統會處理這些取樣封包，產生記錄。

並非每個封包都會取樣。 Google Cloud 會根據實體主機上的流量，對封包的可變子集進行取樣。最低取樣率為每 1,024 個封包取樣 1 個。取樣率由 Google Cloud動態控制。取樣率無法調整。

封包取樣與防火牆規則的互動方式如下：

• 系統會在套用輸出防火牆規則「之前」取樣封包。
• 系統會在套用輸入防火牆規則後，對封包進行取樣。

封包取樣後， Google Cloud 會按照下列程序處理取樣封包：

1. 匯總：系統會匯總每五秒間隔的取樣封包，產生單一流量項目。

2. 可設定的 (次要) 記錄檔取樣：這是第二個取樣程序，用於取樣流量。您可以根據 logConfig.sampleRate 參數，控制要以記錄項目形式發出的流程項目比例。如果 logConfig.sampleRate 為 1.0 (100%)，表示所有取樣封包都會經過處理。

3. 寫入記錄：記錄項目會寫入 Cloud Logging。

選填欄位

記錄包含必填欄位和選填欄位。「Log fields」(記錄欄位) 部分會列出選填和必填欄位。所有必填欄位一律會納入。你可以自訂要保留哪些選填欄位。

• 如果選取「包含所有選用欄位」，則所有記錄格式中的選用欄位都會納入流程記錄。在記錄格式中新增選用欄位時，系統會自動將新欄位納入流量記錄。

• 如果選取「排除所有選填欄位」，系統會省略所有選填欄位。

• 如果選取「自訂」，您可以依父項欄位 (例如 serverInstance) 或完整名稱 (例如 serverInstance.vm) 指定要加入的選用欄位。

如果記錄格式新增選用欄位，除非這些欄位是您指定要納入的父項欄位中的新欄位，否則記錄不會包含這些欄位。

如果您使用父項欄位指定自訂選用欄位，當新選用欄位新增至該父項欄位內的記錄格式時，記錄會自動納入新欄位。舉例來說，如果您選擇加入 optionalFieldA，系統就會自動將名稱為 optionalFieldA.subField1 的新欄位加入記錄。

如需自訂選用欄位的操作說明，請參閱「為新的後端服務啟用記錄功能」。

回應封包來源 IP 位址規定

只有在封包的來源 IP 位址與負載平衡器的轉送規則 IP 位址相符時，記錄檔才會對後端 VM 的回應封包進行取樣。如果是 TCP 連線，回應封包的來源一律須與要求封包的目的地相符；但如果是其他通訊協定，回應封包可能會使用不同的來源 IP 位址。詳情請參閱「要求和傳回封包的 IP 位址」。

如果後端 VM 的回應封包來源與外部直通式網路負載平衡器的轉送規則 IP 位址不符，外部直通式網路負載平衡器記錄檔使用的封包取樣程序就會略過這些回應封包。

啟用新後端服務的記錄功能

    gcloud compute backend-services create BACKEND_SERVICE \
      --region=REGION \
      --enable-logging \
      --logging-sample-rate=SAMPLE_RATE \
      --logging-optional=LOGGING_OPTIONAL \
      --logging-optional-fields=OPTIONAL_FIELDS
    

    POST https://compute.googleapis.com/compute/v1/projects/`PROJECT_ID`/regions/`REGION`/backendServices
    

    {
    "name": "BACKEND_SERVICE",
    "loadBalancingScheme": "EXTERNAL",
    "logConfig": {
       "enable": true,
       "sampleRate": SAMPLE_RATE
      }
    }
    

    {
    "name": "BACKEND_SERVICE",
    "loadBalancingScheme": "EXTERNAL",
    "logConfig": {
       "enable": true,
       "sampleRate": SAMPLE_RATE,
       "optionalMode": "INCLUDE_ALL_OPTIONAL"
      }
    }
    

    {
    "name": "BACKEND_SERVICE",
    "loadBalancingScheme": "EXTERNAL",
    "logConfig": {
       "enable": true,
       "sampleRate": SAMPLE_RATE,
       "optionalMode": "CUSTOM",
       "optionalFields": ["field1","field2",...]
      }
    }
    

啟用現有後端服務的記錄功能

    gcloud compute backend-services update BACKEND_SERVICE \
      --region=REGION \
      --enable-logging \
      --logging-sample-rate=SAMPLE_RATE \
      --logging-optional=LOGGING_OPTIONAL \
      --logging-optional-fields=OPTIONAL_FIELDS
    

      PATCH https://compute.googleapis.com/compute/v1/projects/`PROJECT_ID`/regions/`REGION`/backendServices/`BACKEND_SERVICE`
     

     "logConfig": {
       "enable": true,
       "sampleRate": SAMPLE_RATE,
       "optionalMode": "EXCLUDE_ALL_OPTIONAL"
      }
     

    {
    "name": "BACKEND_SERVICE",
    "loadBalancingScheme": "EXTERNAL",
    "logConfig": {
       "enable": true,
       "sampleRate": SAMPLE_RATE,
       "optionalMode": "INCLUDE_ALL_OPTIONAL"
      }
    }
    

    {
    "name": "BACKEND_SERVICE",
    "loadBalancingScheme": "EXTERNAL",
    "logConfig": {
       "enable": true,
       "sampleRate": SAMPLE_RATE,
       "optionalMode": "CUSTOM",
       "optionalFields": ["field1","field2",...]
      }
    }
    

停用現有後端服務的記錄功能

gcloud compute backend-services update BACKEND_SERVICE \
  --region=REGION \
  --no-enable-logging

 PATCH https://compute.googleapis.com/compute/v1/projects/PROJECT_ID/regions/REGION/backendServices/BACKEND_SERVICE

 {
 "logConfig": {
   "enable": false
  }
 }
 

查看記錄

記錄檔擷取至 Cloud Logging 後，如果未透過記錄檔路由器接收器排除，您可以使用 Cloud Logging API 和 Google Cloud CLI 讀取記錄檔。

如要查看所有外部直通式網路負載平衡器記錄，請按照下列步驟操作：

查看特定後端服務的記錄

如要查看特定後端服務的外部直通式網路負載平衡器記錄，請按照下列步驟操作：

查看後端執行個體群組的記錄

如要查看特定後端執行個體群組的外部直通式網路負載平衡器記錄，請按照下列步驟操作：

記錄檔欄位

記錄包含做為每個記錄預設欄位的幾個必要欄位，以及用來新增其他資訊的選填欄位。如不需要，也可以跳過選填欄位，節省儲存空間費用。

某些記錄欄位採用多欄位格式，也就是指定欄位會包含多項資料。舉例來說，connection 欄位採用的格式是 IpConnection，也就是一個欄位同時包含來源和目的地 IP 位址及通訊埠，外加通訊協定等資料。下方的記錄格式表說明這些多欄位格式的欄位。

受監控的資源是 loadbalancing.googleapis.com/ExternalNetworkLoadBalancerRule。

IpConnection 欄位格式

InstanceDetails 欄位格式

GeographicDetails 欄位格式

GkeDetails 欄位格式

ClusterDetails 欄位格式

PodDetails 欄位格式

ServiceDetails 欄位格式

NetworkTierDetails 欄位格式

監控

外部直通式網路負載平衡器會將重要指標匯出至 Cloud Monitoring。

監控指標可用於以下目的：

• 評估負載平衡器的設定、用量和效能
• 排解問題
• 改善資源利用率和使用者體驗

除了 Monitoring 中預先定義的資訊主頁，您可透過 Monitoring API 建立自訂資訊主頁、設定快訊及查詢指標。

查看 Monitoring 資訊主頁

定義 Monitoring 自訂資訊主頁

您可以針對外部直通式網路負載平衡器指標建立自訂 Monitoring 資訊主頁。

如需收集的指標清單，請參閱「指標和資源類型」。如要查看可用於篩選結果的屬性清單，請參閱「篩選器」。

定義 Monitoring 快訊

您可以透過各種外部直通式網路負載平衡器指標定義 Monitoring 快訊：

指標回報頻率與保留期

外部直通式網路負載平衡器的指標會以 1 分鐘的精細度批次匯出至 Monitoring，監控資料會保留六週。 指標是根據取樣流量計算而得 (取樣率為動態，無法調整)。資訊主頁會以一小時 (1H)、六小時 (6H)、一天 (1D)、一週 (1W) 和六週 (6W) 的預設間隔時間提供資料分析。您可以手動索取從六週到六十秒之間任何間隔時間的資料分析。

指標與資源類型

本節說明外部直通式網路負載平衡器的指標和資源類型。

指標

系統會將下列外部直通式網路負載平衡器的指標回報給 Monitoring。提出 API 要求時，可以使用這些指標名稱。

資源類型

外部直通式網路負載平衡器使用下列資源類型：

• tcp_lb_rule
• udp_lb_rule
• loadbalancing.googleapis.com/ExternalNetworkLoadBalancerRule

外部直通式網路負載平衡器可支援 TCP、UDP、ESP、GRE、ICMP 和 ICMPv6 流量。

您可以將資源類型指定為 tcp_lb_rule 或 udp_lb_rule，將監控資料限制為 TCP 或 UDP 通訊協定。您可以將資源類型指定為 loadbalancing.googleapis.com/ExternalNetworkLoadBalancerRule，監控所有支援的通訊協定，包括 TCP、UDP、ESP、GRE、ICMP 和 ICMPv6 通訊協定。

篩選器

系統會針對每個外部直通式網路負載平衡器匯總指標。您可以依據下列維度篩選匯總的指標。

tcp_lb_rule 或 udp_lb_rule 的資源標籤

您可以依資源限制查詢。您也可以依這些值將結果分組。

resource.label.<var>LABEL_KEY</var>:

「loadbalancing.googleapis.com/ExternalNetworkLoadBalancerRule」的資源標籤

您可以依資源限制查詢。您也可以依這些值將結果分組。

resource.label.<var>LABEL_KEY</var>:

指標標籤

您可以依指標標籤限制查詢。您也可以依這些值將結果分組。

metric.label.<var>LABEL_KEY</var>:

監控 API 要求

您可以透過 Monitoring API 的 v3 projects.timeSeries.list 要求，對外部直通式網路負載平衡器指標建構任意查詢。各種定義的確切結構遵循一般監控篩選器語意。

API 要求範例

• 在 2019 年 7 月 1 日世界標準時間下午 12:00 至 12:02 期間，取得專案中所有外部直通網路負載平衡器傳送的所有位元組，並以 1 分鐘為間隔進行匯總。

  timeSeries.list 參數：

  • name: projects/PROJECT_ID
  • 篩選條件： resource.type = "tcp_lb_rule" AND metric.name="loadbalancing.googleapis.com/l3/external/egress_bytes_count"
  • interval.start_time: 2019-07-01T12:00:00Z
  • interval.end_time: 2019-07-01T12:02:00Z
  • aggregation.alignmentPeriod: 60s
  • aggregation.crossSeriesReducer: REDUCE_SUM
  • aggregation.perSeriesAligner: ALIGN_SUM

• 在 2019 年 7 月 1 日世界標準時間下午 12:19 至 12:20 期間，取得專案中所有外部直通式網路負載平衡器的中位數 RTT 測量結果，並依用戶端國家/地區細分。

  timeSeries.list 參數：

  • name: projects/PROJECT_ID
  • 篩選條件： resource.type = "tcp_lb_rule" AND metric.name="loadbalancing.googleapis.com/l3/external/rtt_latencies"
  • interval.start_time: 2019-07-01T12:19:00Z
  • interval.end_time: 2019-07-01T12:20:00Z
  • aggregation.alignmentPeriod: 60s
  • aggregation.crossSeriesReducer: REDUCE_SUM
  • aggregation.groupByFields: metric.label.client_country
  • aggregation.perSeriesAligner: ALIGN_PERCENTILE_50

• 在 2019 年 7 月 1 日世界標準時間下午 12:19 至 12:20 期間，取得特定外部直通式網路負載平衡器的總位元組數，並依端點區域和用戶端所在洲別細分。

  timeSeries.list 參數：

  • name: projects/PROJECT_ID
  • 篩選器： resource.type = "tcp_lb_rule" AND resource.label.load_balancer_name = "netlb-bs-1" AND metric.name="loadbalancing.googleapis.com/l3/external/ingress_bytes_count"
  • interval.start_time: 2019-07-01T12:19:00Z
  • interval.end_time: 2017-07-01T12:20:00Z
  • aggregation.alignmentPeriod: 60s
  • aggregation.crossSeriesReducer: REDUCE_SUM
  • aggregation.groupByFields: metric.label.client_continent
  • aggregation.groupByFields: resource.label.endpoint_zone
  • aggregation.perSeriesAligner: ALIGN_SUM

後續步驟

• 參閱外部直通式網路負載平衡器的相關概念資訊
• 設定外部直通式網路負載平衡器
• 瞭解 Monitoring 的指標、時間序列和資源
• 瞭解轉送規則
• 瞭解如何排解記錄問題