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Confidential & ProprietaryGoogle 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 SatohGoogle Cloud, カスタマーエンジニア, 佐藤聖規February 10, 2017
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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
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Cloud Platform is built on the same infrastructure that powers Google.
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世界を駆け巡るGoogle バックボーンネットワーク
Building what’s next 6
FASTER US - Japan - Taiwan
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.comhttps://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
33
3
3
2
43
3
3
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
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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
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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
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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
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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
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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
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HTTPロードバランサー：リージョン跨ぎの負荷分散
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HTTPロードバランサー：コンテンツベースルーティング
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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。
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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
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従来型ロードバランサー
region 2 region 3region 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 3region 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
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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
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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）
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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
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Container Engine
DataStore
Load balancing
Pokémon GOとGCP
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Resarch at GoogleMaglev: 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
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