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Google Cloud のネットワークとロードバランサ

Google Cloud のネットワークとロードバランサ

Google Cloudのネットワークとロードバランサーについて解説する資料です。九州インフラ交流勉強会(Kixs) Vol.003 ロードバランサーの夜 -LB Night Fever- で発表した資料です。

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GoogleCloudPlatformJapan

February 10, 2017
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Transcript

  1. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 1 Proprietary + Confidential

    Google Cloud Platform ネットワークとロードバランシング 〜 九州インフラ交流勉強会(Kixs) Vol.003 〜 Google Cloud, Customer Engineer, Masanori Satoh Google Cloud, カスタマーエンジニア, 佐藤聖規 February 10, 2017
  2. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 2 佐藤聖規 (Satoh, Masanori)

    カスタマーエンジニア ・Google Cloudのソリューションのご提案 ・お客様プロジェクトへのアーキテクチャ・プロダクトの 技術的なご支援 ・DevOps (CI/CD、開発ツール、プラクティス)、Java 関 連
  3. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 3 Cloud Platform is

    built on the same infrastructure that powers Google.
  4. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 4

  5. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 5 世界を駆け巡るGoogle バックボーンネットワーク

  6. Building what’s next 6 FASTER US - Japan - Taiwan

  7. Google Cloud ネットワーク 現在のリージョンとゾーン数 POP ネットワーク経路 2017年にローンチ予定のリージョンと ゾーン数 # #

    https://peering.google.com https://cloud.google.com/compute/docs/regions-zones/regions-zones 2 3 シンガポール 2 サウスカロライナ バージニア北部 ベルギー ロンドン 東京 台湾 ムンバイ シドニー オレゴン アイオワ フランクフルト サンパウロ フィンランド 3 3 3 3 3 3 2 4 3 3 3
  8. Cloud Virtual Network • 複数リージョンで 単一のネットワーク  -> トラフィックはGoogle  のバックボーンを通過 US

    192.168.0.0/16 192.168.0.0/24 JP 192.168.1.0/24 • サブネット、VPN、 ダイレクトピアリング構成 も可能
  9. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 9 ロードバランサー • Google基盤の上に作られたスケーラビリティと堅牢性を備えたサービス

    • 大きくわけて 2 種類のロードバランサーを提供 • HTTP (S) ロードバランサー • TCP / UDP ネットワークロードバランサー
  10. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 10 HTTPロードバランサー • HTTP/HTTPSリクエストをコントロール

    • ポート80/8080/443 • HTTPS (SSL) オフロード対応 • シングルIP • 外部IPアドレス • コンテンツベースのルーティング • URIを見てバックエンドの振り分けプールを判断する • ヘルスチェックメカニズム • 事前ウォーミングの必要なし
  11. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 11 HTTPロードバランサー:負荷分散アルゴリズム • インスタンスの負荷ベース

    • CPU 使用率 • 秒間リクエスト数(RPS) • マルチリージョンで構成した場合はユーザに一番近いリージョンに転送される • セッションアフィニティを設定可能
  12. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 12 HTTPロードバランサーの使用例 リージョン跨ぎの負荷分散 コンテンツベースルーティング

  13. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 13 リージョン跨ぎの負荷分散 HTTP(S) ロードバランサー

    リージョンまたぎ負荷分散 1IPを最も近いリージョンのインスタンスグループに分散
  14. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 14 HTTPロードバランサー:リージョン跨ぎの負荷分散

  15. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 15 HTTPロードバランサー:コンテンツベースルーティング

  16. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 16 バックエンドサービス • バックエンドサービスは、1つもしくは複数のインスタンスグループで構成

    • CPU使用率か、秒間リクエスト数(RPS) により負荷が分散される。 • 各バックエンドに対して、ヘルスチェックが行われる。 • インスタンスをインスタンスグループに追加することで、バックエンドサービスとし てアサインできる。 • インスタンスを直接バックエンドサービスに追加することはできない。
  17. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 17 秒間100万のリクエストに対応 Compute Engine

    Load Balancing hits 1 million requests per second! 64インスタンスで 負荷を生成 200インスタンスで Webサーバを提供 ロードバランサーの IP アドレスは一つだけ
  18. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 18 従来型ロードバランサー region 2

    region 3 region 1 従来型Load Balancer と Google HTTP (S) Load Balancerの違い VMs VMs VMs ... ... ... LB(s) DNS LB Google Cloud Platform のロードバランサー region 2 region 3 region 1 VMs VMs VMs ::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: HTTP LB DNS :) VMベースのロードバランサ: 静的IP無し、遅いスケール、DNSに依存 (TTLの影響を受 けるなど)、障害検知も遅い Google HTTP (S) Load Balancer: 1つの Global IP アドレス、最短のホップ、 ウォーミングなし で拡張可能、DNS依存なし、障害検知 X X X X X X X X X X 1つのglobal IP: 11.22.33.44
  19. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 19 TCP / UDP

    ネットワークロードバランサー • TCP/UDP (L4) パケットが対象 • バックエンドは、同一リージョン内のみ • TCP proxyとして動作、リージョンをまたいだInstanceへ負荷分散 (Alpha) • バックエンドのヘルスチェックはHTTP • 事前ウォームアップの必要なし
  20. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 20 負荷分散のアルゴリズム • ハッシュベース

    • ソースIP/ポートおよび宛先IP/ポートのハッシュを計算して宛先を決定 • 新しいコネクションは、別のインスタンスに分散される • コネクションがクローズするまで、すべてのパケットは同じインスタンスに転送され る • セッションアフィニティを設定可能 (クライアントIPアドレス、クライアントIP + プロト コル)
  21. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 21 TCP / UDP

    ネットワークロードバランサー ターゲットプール ヘルスチェック 転送ルール インスタンス
  22. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 22 Container Engine DataStore

    Load balancing Pokémon GOとGCP
  23. Confidential & Proprietary Google Cloud Platform 23 Resarch at Google

    Maglev: A Fast and Reliable Software Network Load Balancer Googleを支えるテクノロジーシリーズ 第1回 分散型ロードバランサーを実現するMaglev(パート1) (中井悦司) 第2回 分散型ロードバランサーを実現するMaglev(パート2) (中井悦司) こちらもご覧ください
  24. Thank you 福岡の皆様向けの イベント企画中! Coming Soon!