Google Cloud谷歌云負載均衡器是一項完全分布式、軟件定義的代管式服務。它以不同的方式提供,例如全球外部、區(qū)域外部和區(qū)域內部等。當在Cloud 中配置工作負載以服務應用程序時,負載均衡器可以將用戶應用程序請求重定向到具有服務請求能力的各種后端(實例組、網絡端點組、云存儲等),適合在應用程序或服務的前端使用。
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首先,一起了解下兩種模式的全球外部 HTTP(S) 負載均衡:
全球外部 HTTP(S) 負載均衡器
這是一個全球負載均衡器,在 Google Front End (GFE) 上作為代管式服務實現(xiàn)。它使用開源 Envoy 代理來支持高級流量管理功能,例如流量鏡像、基于權重的流量分配、基于請求/響應的標頭轉換等。
全球外部 HTTP(S) 負載均衡器(經典版)
這在高級層級中是全球范圍內的經典版外部 HTTP(S) 負載均衡器,但在標準層級中可以配置為區(qū)域級負載均衡器。此負載均衡器在 Google Front End (GFE) 上實現(xiàn)。這些 GFE 分布于全球各地,可通過 Google 的全球網絡和控制平面協(xié)同運作。
全球外部 HTTP(S) 負載均衡器是具有高級流量管理的 HTTP(S) 外部負載均衡器的較新版本。但是,從設計的角度來看,可以在決定選擇哪個選項之前先確定目標用例和所需的功能。
讓我們從架構的角度分析以下要考慮的關鍵驅動因素。
下面的圖 1 說明了全球外部 HTTP(S) 負載均衡器和全球外部 HTTP(S) 負載均衡器經典版的高級架構 。
注意:以下架構也適用于使用高級網絡服務層部署的全球外部 HTTP(S) 負載均衡器(經典版)
Google Cloud 全球 HTTP(S) 負載均衡器如何提供這樣的架構優(yōu)勢?
為了簡化答案,需要分析 Google Cloud 全球 HTTP(S) 負載均衡器的架構組件,如下圖 2 所示。這種高級架構適用于這兩種模式,除非標準層與全球外部 HTTP(S) 負載均衡器(經典版)一起使用。
這種連接被稱為高級網絡服務層,它遵循“the cold potato routing”方法,最大限度地延長通過 Google 快速可靠的專用全球網絡的距離,如圖 3 所示。這比將流量路由到終端更有效通過公共互聯(lián)網結束,通常本地 ISP 會將流量傳遞給另一個 ISP(幾乎總是流量通過多個 ISP 到達目的地)。因此,通過多個 ISP 和網絡躍點的流量在路徑上面臨更高的延遲和帶寬限制。
借助 Google Cloud 全球外部負載均衡器(經典版),客戶可以選擇任一高級層級,以使用單個 Anycast 虛擬 IP VIP 進行上述操作。同時,還可以選擇標準層,其中全球外部負載均衡器(經典版)將在區(qū)域級別運行,其中每個區(qū)域都有一個 IP 和轉發(fā)規(guī)則,并且后端需要位于區(qū)域 IP 和轉發(fā)規(guī)則的同一區(qū)域
與高級層相比,標準層流量路由基于“the hot potato routing ”方法,其中來自后端實例的出站流量存在于來自該區(qū)域的 Internet 對等互連的 Google 網絡上,即使目標位于另一個區(qū)域中(如圖 4 所示)。使用標準層,流量通過 Internet 路由,可能通過多個 ISP 到達可能位于不同區(qū)域的目標 IP。因此,它的價格低于高級層級,并且可用于延遲不那么重要的某些用例。或者,所有系統(tǒng)和預期用戶都位于同一區(qū)域。因此,決定選擇哪個層非常重要,因為它將影響整體架構及其功能。
使用這種方法,可以靈活地設計負載均衡解決方案,以根據不同的要求來運行和分配流量,包括但不限于:
基于鄰近的路由,其中 GFE 級別的負載均衡器可以將流量重定向到最近的實例組到有能力處理流量的流量源(云全球或高級層中的全球經典版負載均衡器時的跨區(qū)域負載均衡用來 )。
基于 URL 內容的流量路由,對應用程序某些部分的請求。例如,多媒體可以重定向到容量更大的實例組,而擴展為靜態(tài)內容的流量可以從Cloud CDN提供,以增強用戶體驗并降低延遲。URL 映射通過使用它處理的每個 URL 中的主機名和路徑部分來執(zhí)行此操作。此類處理可以提供基于標頭和基于參數(shù)的路由,其中負載均衡器根據 HTTP 標頭和 URL 查詢參數(shù)做出流量路由決策,這最終有助于簡化您的云架構,因為不需要部署額外的代理來做這種類型的路由。
因此,可以在許多不同的用例中使用 Google Cloud Global HTTP(S),尤其是在使用高級流量管理時,包括:
注意:可以在適用的情況下在負載均衡器上啟用HTTP/3,以提高網頁加載時間和更高延遲連接的吞吐量。
Google Cloud 提供了多種負載均衡選項,以簡化不同用例的設計。對于全球外部 HTTP(S) 負載均衡,此負載均衡提供兩種模式。因此,作為架構師或設計師,首先需要了解目標解決方案和應用程序要求,以做出最佳設計決策,即選擇哪種類型的負載均衡器。此外,谷歌云負載均衡提供從簡單到非常高級和復雜的設計和用例。作為一般設計建議,始終從簡單而具體的用例開始,然后可以在定義高級規(guī)則和策略方面為其添加更多功能和改進。
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