直通式網路負載平衡器是第 4 層區域性直通式負載平衡器。這些負載平衡器會將流量分配給與負載平衡器位於相同區域的後端。如其名所示，直通式網路負載平衡器並非 Proxy。後端 VM 會收到負載平衡的封包，其中包含封包的來源和目的地 IP 位址、通訊協定，以及如果通訊協定是基於通訊埠，則來源和目的地通訊埠不變。負載平衡的連線會在後端終止。來自後端 VM 的回應會直接傳送至用戶端，而不會返回經過負載平衡器。業界稱這種機制為「伺服器直接回傳」(DSR)。
下圖顯示透過網路負載平衡器架構的範例。
您會在下列情況下使用直通式網路負載平衡器：
- 您必須將原始用戶端封包轉送至未經 Proxy 處理的後端，例如，如果您需要保留用戶端來源 IP 位址。
- 您必須負載平衡 TCP、UDP、ESP、GRE、ICMP 和 ICMPv6 流量，或是需要負載平衡其他負載平衡器不支援的 TCP 通訊埠。
- 您可以接受由後端 (而非負載平衡器) 解密的 SSL 流量。直通式網路負載平衡器無法執行這項任務。當後端解密 SSL 流量時，VM 上的 CPU 負擔更大。
- 您可以自行管理後端 VM 的 SSL 憑證。Google 代管的 SSL 憑證僅適用於 Proxy 負載平衡器。
- 您有一個使用直通負載平衡器的現有設置，並且想要在不進行任何變更的情況下進行遷移。
直通式網路負載平衡器可在下列部署模式中使用。
| 範圍 | 流量類型 | 網路服務級別 | 負載平衡架構 † | IP 位址 | 前端通訊埠 | 連結 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 外部直通式網路負載平衡器
為來自網際網路用戶端的流量進行負載平衡。 |
區域 | TCP、UDP、ESP、GRE、ICMP 和 ICMPv6 | Premium 或 Standard | EXTERNAL | IPv4 和 IPv6 | 單一通訊埠、通訊埠範圍或所有通訊埠 | 架構詳細資料 |
| 內部直通式網路負載平衡器
負載平衡虛擬私有雲網路或與虛擬私有雲網路連線的網路中的流量。 |
區域 | TCP、UDP、ICMP、ICMPv6、SCTP、ESP、AH 和 GRE | 進階 | INTERNAL | IPv4 和 IPv6 | 單一通訊埠、通訊埠範圍或所有通訊埠 | 架構詳細資料 |
外部直通式網路負載平衡器
外部直通式網路負載平衡器是區域性第 4 層負載平衡器，可將外部流量分配給負載平衡器所在區域中的後端 (執行個體群組或網路端點群組 (NEG))。這些後端必須位於相同的區域和專案，但可以位於不同的虛擬私有雲網路。這些負載平衡器是建構在 Maglev 和 Andromeda 網路虛擬堆疊 上。
外部直通式網路負載平衡器可接收來自下列來源的流量：
- 網際網路上的任何用戶
- Google Cloud 具備外部 IP 的 VM
- Google Cloud 可透過 Cloud NAT 或執行個體 NAT 存取網際網路的 VM
外部直通式網路負載平衡器不是 Proxy。負載平衡器本身不會終止使用者連線，負載平衡封包會傳送至後端 VM，且來源和目的地 IP 位址、通訊協定和 (如適用) 通訊埠皆維持不變。後端 VM 隨後會終止使用者連線。來自後端 VM 的回應會直接傳送至用戶端，而不會返回經過負載平衡器。這個程序稱為伺服器直接回傳 (DSR)。
下圖顯示在 us-central1 區域中設定的外部直通式網路負載平衡器，其後端位於同一區域。流量會從新加坡的使用者路由至 us-central1 中的負載平衡器 (轉送規則 IP 位址 120.1.1.1)。
如果負載平衡器的 IP 位址位於進階級，流量會透過 Google 的優質全球骨幹網路傳輸，目的是讓封包盡可能在離用戶端最近的 Google 邊緣對等互連點進出。如果負載平衡器的 IP 位址屬於標準級，流量會透過距離負載平衡器設定的Google Cloud 區域最近的對等互連點，進出 Google 網路。
外部直通式網路負載平衡器的架構取決於您是使用後端服務或目標集區來設定後端。
後端服務型負載平衡器
您可以透過區域性後端服務建立外部直通式網路負載平衡器，藉此定義負載平衡器的行為，以及該負載平衡器如何將流量分配給後端。以後端服務為基礎的網路負載平衡器外部轉送功能支援 IPv4 和 IPv6 流量、多種通訊協定 (TCP、UDP、ESP、GRE、ICMP 和 ICMPv6)、受管理和非受管理的執行個體群組後端、具有 GCE_VM_IP 端點的區域網路端點群組 (NEG) 後端、精細的流量分配控制項、容錯移轉政策，並讓您使用與您要分散的流量類型 (TCP、SSL、HTTP、HTTPS 或 HTTP/2) 相符的非舊版健康狀態檢查。
您可以使用內建的 GKE 服務控制器，處理 Google Kubernetes Engine (GKE) 的負載平衡問題。此外，App Hub 支援後端服務型外部直通式網路負載平衡器，目前處於前測階段。
如需架構詳細資料和支援功能的更多資訊，請參閱後端服務型外部直通式網路負載平衡器總覽。
您可以從現有以目標集區為基礎的負載平衡器改用後端服務。如需操作說明，請參閱「將負載平衡器從目標集區遷移至後端服務」一文。
目標集區型負載平衡器
目標集區是外部直通式網路負載平衡器支援的舊版後端。目標集區定義了應接收負載平衡器傳入流量的執行個體群組。
目標集區型負載平衡器支援 TCP 或 UDP 流量。以目標集區為基礎的外部直通式網路負載平衡器的轉送規則僅支援外部 IPv4 位址。
如需架構詳細資訊，請參閱以目標集區為基礎的外部直通式網路負載平衡器總覽。
內部直通式網路負載平衡器
內部直通式網路負載平衡器會在虛擬私有雲 (VPC) 網路中相同區域的內部虛擬機器 (VM) 執行個體之間分配流量。這類網路可讓您透過內部 IP 位址執行服務及調度服務資源，但只有位於相同虛擬私有雲網路中的系統或已連結虛擬私有雲網路的系統才能存取這些服務。
這些負載平衡器是建構在 Andromeda 網路虛擬化堆疊上。這些服務只支援區域後端，因此您可以跨區域自動調度資源，避免服務發生區域性故障。此外，這個負載平衡器只能在進階級中設定。
內部直通式網路負載平衡器可用於多種用途。以下幾節將舉例說明。
存取已連結的網路
您可以使用下列方法，從已連線的網路存取虛擬私人雲端網路中的內部直通式網路負載平衡器：
- 虛擬私有雲網路對等互連
- Cloud VPN 和 Cloud Interconnect
如需詳細範例，請參閱「內部轉送網路負載平衡器和已連線網路」。
三層式網路服務
您可以將內部直通式網路負載平衡器與其他負載平衡器搭配使用。舉例來說，如果您納入外部應用程式負載平衡器，外部應用程式負載平衡器就是網路層，並依賴內部直通式網路負載平衡器後方的服務。
下圖說明使用外部應用程式負載平衡器和內部直通式網路負載平衡器的三層設定範例：
具備全域存取權的三層式網路服務
如果您啟用全域存取權，網頁層 VM 可以位於其他區域，如下圖所示。
這個多層應用程式範例會顯示下列項目：
- 全域可用的網際網路對向網頁層級，可透過外部應用程式負載平衡器平衡流量。
- 位於
us-east1區域的內部後端負載平衡資料庫層，由全球網頁層存取。 - 用戶端 VM 是
europe-west1地區網頁層級的一部分，可存取位於us-east1的內部負載平衡資料庫層級。
使用內部直通式網路負載平衡器做為下一個躍點
您可以使用內部直通式網路負載平衡器做為下一個閘道，將封包轉送至最終目的地。如要這麼做，請將負載平衡器設為靜態路徑中的「下一個躍點」。
無論您在建立負載平衡器時指定的轉送規則和後端服務通訊協定為何，下一個躍點內部直通式網路負載平衡器都會處理所有支援的流量封包。
這項功能支援使用 IPv4 或 IPv6 位址。
以下是使用內部直通式網路負載平衡器做為 NAT 閘道下一個躍點的架構範例。您可以透過內部直通式網路負載平衡器，將流量轉送至防火牆或閘道虛擬設備後端。
其他用途包括：
- 軸輻式架構：使用虛擬私有雲網路對等互連交換下一個躍點路徑：您可以使用位於
hub虛擬私有雲網路中的下一個躍點防火牆虛擬設備，設定軸輻式拓撲。在hub虛擬私有雲網路中，使用負載平衡器做為下一躍點的路徑可在每個spoke網路中使用。 - 在後端 VM 上將負載平衡至多個網路介面 (
nic0透過nic7)。
如要進一步瞭解這些用途，請參閱「以內部直通式網路負載平衡器做為下一個躍點」一文。
內部直通式網路負載平衡器和 GKE
如要進一步瞭解 GKE 如何為服務建立內部直通網路負載平衡器，請參閱 GKE 說明文件中的「LoadBalancer Service 概念」。
內部直通式網路負載平衡器和 App Hub
內部直通式網路負載平衡器使用的資源可在 App Hub 中指定為服務，這項功能目前處於預覽階段。
Private Service Connect 連接埠對應
Private Service Connect 通訊埠對應服務會使用通訊埠對應 NEG，並具有與內部轉送網路負載平衡器相似的設定。不過，連接埠對應服務不會負載平衡流量。相反地，Private Service Connect 會根據接收流量的用戶端目的地通訊埠，將流量轉送至服務供應者 VM 上的服務通訊埠。
如果您從與服務相同的 VPC 網路傳送流量至通訊埠對應服務，封包就會遭到捨棄。
詳情請參閱「關於 Private Service Connect 連接埠對應」。
後續步驟
- 如要進一步瞭解內部直通式網路負載平衡器的架構資訊，請參閱「內部直通式網路負載平衡器架構總覽」。
- 如要瞭解外部直通式網路負載平衡器的詳細架構資訊，請參閱「外部直通式網路負載平衡器架構總覽」。