Panoramica del bilanciatore del carico di rete passthrough

I bilanciatori del carico di rete passthrough sono bilanciatori del carico passthrough regionali di livello 4. Questi bilanciatori del carico distribuiscono il traffico tra i backend nella stessa regione del bilanciatore del carico. Come suggerisce il nome, i bilanciatori del carico di rete passthrough non sono proxy. I pacchetti bilanciati vengono ricevuti dalle VM di backend con gli indirizzi IP di origine e destinazione, il protocollo e, se il protocollo è basato su porta, le porte di origine e destinazione invariati. Le connessioni con bilanciamento del carico terminano sui backend. Le risposte delle VM di backend vanno direttamente ai client, non di nuovo attraverso il bilanciatore del carico. Il termine del settore per questa operazione è ritorno diretto al server (DSR).

Il seguente diagramma mostra un'architettura di esempio del bilanciatore del carico di rete passthrough.

Architettura del bilanciatore del carico di rete passthrough.
Architettura del bilanciatore del carico di rete passthrough (fai clic per ingrandire).

Utilizzeresti un bilanciatore del carico di rete passthrough nelle seguenti circostanze:

  • Devi inoltrare i pacchetti client originali ai backend senza proxy, ad esempio se vuoi che l'indirizzo IP di origine del client venga conservato.
  • Devi bilanciare il carico del traffico TCP, UDP, ESP, GRE, ICMP e ICMPv6 oppure devi bilanciare il carico di una porta TCP non supportata da altri bilanciatori del carico.
  • È accettabile che il traffico SSL venga decriptato dai backend anziché dal bilanciatore del carico. Il bilanciatore del carico di rete passthrough non può eseguire questa attività. Quando i backend decriptano il traffico SSL, il carico della CPU sulle VM è maggiore.
  • Puoi gestire autonomamente i certificati SSL della VM di backend. I certificati SSL gestiti da Google sono disponibili solo per i bilanciatori del carico proxy.
  • Hai una configurazione esistente che utilizza un bilanciatore del carico passthrough e vuoi eseguirne la migrazione senza modifiche.

I bilanciatori del carico di rete passthrough sono disponibili nelle seguenti modalità di deployment.

Ambito Tipo di traffico Livello di servizio di rete Schema di bilanciamento del carico Indirizzo IP Porte frontend Link
Bilanciatore del carico di rete passthrough esterno

Bilancia il carico del traffico proveniente dai client su internet.

Regionale TCP, UDP, ESP, GRE, ICMP, e ICMPv6 Premium o Standard EXTERNAL IPv4 e IPv6 Una singola porta, un intervallo di porte o tutte le porte Dettagli dell'architettura
Bilanciatore del carico di rete passthrough interno

Bilancia il carico del traffico all'interno della tua rete o delle tue reti VPC connesse alla tua rete VPC.

Regionale TCP, UDP, ICMP, ICMPv6, SCTP, ESP, AH e GRE Premium INTERNAL IPv4 e IPv6 Una singola porta, un intervallo di porte o tutte le porte Dettagli dell'architettura

Lo schema di bilanciamento del carico è un attributo della regola di forwarding e del servizio di backend di un bilanciatore del carico e indica se quest'ultimo può essere utilizzato per il traffico interno o esterno.

Bilanciatori del carico di rete passthrough esterni

I bilanciatori del carico di rete passthrough esterni sono bilanciatori del carico di livello 4 regionali che distribuiscono il traffico esterno tra i backend (gruppi di istanze o gruppi di endpoint di rete (NEG)) nella stessa regione del bilanciatore del carico. Questi backend devono trovarsi nella stessa regione e nello stesso progetto, ma possono trovarsi in reti VPC diverse. Questi bilanciatori del carico sono basati su Maglev e sullo stack di virtualizzazione di rete Andromeda.

I bilanciatori del carico di rete passthrough esterni possono ricevere traffico da:

  • Qualsiasi client su internet
  • Google Cloud VM con IP esterni
  • Google Cloud VM che hanno accesso a internet tramite Cloud NAT o NAT basata su istanza

I bilanciatori del carico di rete passthrough esterni non sono proxy. Il bilanciatore del carico stesso non termina le connessioni utente. I pacchetti con bilanciamento del carico vengono inviati alle VM di backend con indirizzi IP di origine e di destinazione, protocollo e, se applicabile, porte invariati. Le VM di backend terminano quindi le connessioni utente. Le risposte dalle VM di backend vanno direttamente ai client, non tornano al bilanciatore del carico. Questa procedura è nota come restituzione diretta del server (DSR).

Il seguente diagramma mostra un bilanciatore del carico di rete passthrough esterno configurato nella regione us-central1 con i relativi backend situati nella stessa regione. Il traffico viene instradato da un utente a Singapore al bilanciatore del carico in us-central1 (indirizzo IP della regola di forwarding 120.1.1.1).

Se l'indirizzo IP del bilanciatore del carico si trova nel Premium Tier, il traffico attraversa la rete backbone globale di alta qualità di Google con l'intento che i pacchetti entrino e escano da un punto di peering di Google il più vicino possibile al client. Se l'indirizzo IP del bilanciatore del carico si trova nel livello Standard, il traffico entra ed esce dalla rete Google in un punto di peering più vicino alla regioneGoogle Cloud in cui è configurato il bilanciatore del carico.

Routing del traffico del bilanciatore del carico di rete passthrough esterno nei livelli di rete Premium e Standard.
Routing del traffico del bilanciatore del carico di rete passthrough esterno nei livelli di rete Premium e Standard.

L'architettura di un bilanciatore del carico di rete passthrough esterno dipende dal fatto che utilizzi un servizio di backend o un pool di destinazione per configurare il backend.

Bilanciatori del carico basati sui servizi di backend

I bilanciatori del carico di rete passthrough esterni possono essere creati con un servizio di backend regionale che definisce il comportamento del bilanciatore del carico e le modalità di distribuzione del traffico ai backend. I bilanciatori del carico di rete passthrough esterni basati su servizi di backend supportano il traffico IPv4 e IPv6, più protocolli ( TCP, UDP, ESP, GRE, ICMP e ICMPv6 ), backend di gruppi di istanze gestite e non gestite, backend di gruppi di endpoint di rete (NEG) di zona con endpoint GCE_VM_IP, controlli granulari della distribuzione del traffico, criteri di failover e consentono di utilizzare controlli di integrità non legacy che corrispondono al tipo di traffico (TCP, SSL, HTTP, HTTPS o HTTP/2) che stai distribuendo.

Il bilanciamento del carico su Google Kubernetes Engine (GKE) viene gestito utilizzando il controller del servizio GKE integrato. Inoltre, i bilanciatori del carico di rete passthrough esterni basati sul servizio di backend sono supportati con App Hub.

Per informazioni dettagliate sull'architettura e sulle funzionalità supportate, consulta la panoramica del bilanciatore del carico di rete passthrough esterno basato sui servizi di backend.

Puoi eseguire la transizione di un bilanciatore del carico basato su pool di destinazione esistente per utilizzare invece un servizio di backend. Per istruzioni, vedi Eseguire la migrazione dei bilanciatori del carico dai pool di destinazione ai servizi di backend.

Bilanciatori del carico basati su pool di destinazione

Un pool di destinazione è il backend legacy supportato dai bilanciatori del carico di rete passthrough esterni. Un pool di destinazione definisce un gruppo di istanze che devono ricevere il traffico in entrata dal bilanciatore del carico.

I bilanciatori del carico basati sui pool di destinazione supportano il traffico TCP o UDP. Le regole di forwarding per i bilanciatori del carico di rete passthrough esterni basati su pool di destinazione supportano solo indirizzi IPv4 esterni.

Per i dettagli dell'architettura, consulta la Panoramica del bilanciatore del carico di rete passthrough esterno basato su pool di destinazione.

Bilanciatori del carico di rete passthrough interni

I bilanciatori del carico di rete passthrough interni distribuiscono il traffico tra le istanze di macchine virtuali (VM) interne nella stessa regione in una rete Virtual Private Cloud (VPC). Ti consentono di eseguire e scalare i servizi utilizzando un indirizzo IP interno accessibile solo ai sistemi nella stessa rete VPC o ai sistemi connessi alla tua rete VPC.

Questi bilanciatori del carico sono basati sullo stack di virtualizzazione di rete Andromeda. Supportano solo i backend regionali, in modo da poter scalare automaticamente in una regione, proteggendo il servizio da errori a livello di zona. Inoltre, questo bilanciatore del carico può essere configurato solo nel livello Premium.

I bilanciatori del carico di rete passthrough interni coprono molti casi d'uso. Le sezioni seguenti mostrano alcuni esempi di alto livello.

Accesso alle reti connesse

Puoi accedere a un bilanciatore del carico di rete passthrough interno nella tua rete VPC da una rete connessa utilizzando quanto segue:

  • Peering di rete VPC
  • Cloud VPN e Cloud Interconnect

Per esempi dettagliati, vedi Bilanciatori del carico di rete passthrough interni e reti connesse.

Servizio web a tre livelli

Puoi utilizzare i bilanciatori del carico di rete passthrough interni insieme ad altri bilanciatori del carico. Ad esempio, se incorpori bilanciatori del carico delle applicazioni esterni, il bilanciatore del carico delle applicazioni esterno è il livello web e si basa sui servizi dietro il bilanciatore del carico di rete passthrough interno.

Il seguente diagramma mostra un esempio di configurazione a tre livelli che utilizza bilanciatori del carico delle applicazioni esterni e bilanciatori del carico di rete passthrough interni:

App web a tre livelli con un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno e un bilanciatore del carico di rete passthrough interno.
App web a tre livelli con un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno e un bilanciatore del carico di rete passthrough interno (fai clic per ingrandire).

Servizio web a tre livelli con accesso globale

Se abiliti l'accesso globale, le VM del livello web possono trovarsi in un'altra regione, come mostrato nel seguente diagramma.

Questo esempio di applicazione a più livelli mostra quanto segue:

  • Un livello web accessibile a livello globale e rivolto a internet che bilancia il carico del traffico con un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno.
  • Un livello di database con bilanciamento del carico del backend interno 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 di database con bilanciamento del carico interno che si trova in us-east1.
App web a tre livelli con un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno, accesso globale e un
         bilanciatore del carico di rete passthrough interno.
App web a tre livelli con un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno, accesso globale e un bilanciatore del carico di rete passthrough interno (fai clic per ingrandire).

Utilizzo dei bilanciatori del carico di rete passthrough interni come hop successivi

Puoi utilizzare un bilanciatore del carico di rete passthrough interno come gateway successivo a cui vengono inoltrati i pacchetti lungo il percorso verso la destinazione finale. Per farlo, imposta il bilanciatore del carico come hop successivo in una route statica.

Un bilanciatore del carico di rete passthrough interno dell'hop successivo elabora i pacchetti per tutto il traffico supportato indipendentemente dai protocolli della regola di forwarding e del servizio di backend che hai specificato quando hai creato il bilanciatore del carico.

Questa funzionalità supporta l'utilizzo di indirizzi IPv4 o IPv6.

Di seguito è riportata un'architettura di esempio che utilizza un bilanciatore del carico di rete passthrough interno come hop successivo a un gateway NAT. Puoi instradare il traffico ai backend dell'appliance virtuale firewall o gateway tramite un bilanciatore del carico di rete passthrough interno.

Caso d'uso NAT.
Caso d'uso NAT (fai clic per ingrandire).

Altri casi d'uso includono:

  • Hub e spoke: scambio di route di hop successivo tramite peering di rete VPC. Puoi configurare una topologia hub e spoke con le appliance virtuali firewall di hop successivo situate nella rete VPC hub. Le route che utilizzano il bilanciatore del carico come hop successivo nella rete VPC hub possono essere utilizzate in ogni rete spoke.
  • Bilanciamento del carico su più interfacce di rete (da nic0 a nic7) sulle VM di backend.

Per ulteriori informazioni su questi casi d'uso, consulta Bilanciatori del carico di rete passthrough interni come hop successivi.

Bilanciatori del carico di rete passthrough interni e GKE

Per informazioni dettagliate su come GKE crea bilanciatori del carico di rete passthrough interni per i servizi, consulta la sezione Concetti del servizio LoadBalancer nella documentazione di GKE.

Bilanciatori del carico di rete passthrough interni e App Hub

Le risorse utilizzate dai bilanciatori del carico di rete passthrough interni possono essere designate come servizi nelle applicazioni App Hub.

Mapping delle porte Private Service Connect

I servizi di mappatura delle porte di Private Service Connect utilizzano i NEG di mappatura delle porte e hanno configurazioni simili ai bilanciatori del carico di rete passthrough interni. Tuttavia, i servizi di mapping delle porte non bilanciano il carico del traffico. Private Service Connect inoltra il traffico alle porte di servizio sulle VM del producer di servizi in base alla porta di destinazione del client che riceve il traffico.

Se invii traffico a un servizio di mappatura delle porte dalla stessa rete VPC del servizio, i pacchetti vengono eliminati.

Per saperne di più, consulta Informazioni sul mapping delle porte di Private Service Connect.

Passaggi successivi