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設定內部網路負載平衡器

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設定內部網路負載平衡器

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總覽

Google Cloud 可為 TCP/UDP 型流量提供內部網路負載平衡功能。運用這項功能，即可透過私人負載平衡 IP 位址執行服務及調度服務資源，這類 IP 位址只能透過內部的虛擬機器執行個體存取。

在本實驗室中，您將建立兩個位於相同區域的代管執行個體群組，接著設定以這些執行個體群組為後端的內部網路負載平衡器，並進行測試，如下方網路圖表所示：

網路架構圖表

目標

在這個實驗室中，您會瞭解如何執行下列工作：

  • 建立內部流量與健康狀態檢查防火牆規則。
  • 使用 Cloud Router 建立 NAT 設定。
  • 設定兩個執行個體範本。
  • 建立兩個代管執行個體群組。
  • 設定及測試內部網路負載平衡器。

設定和需求

在每個研究室中，您都能在固定時間內免付費建立新的 Google Cloud 專案，並使用一組資源。

  1. 請透過無痕式視窗登入 Qwiklabs。

  2. 請記下研究室的存取時間 (例如 1:15:00)，並確保自己能在時間限制內完成作業。
    研究室不提供暫停功能。如有需要，您可以重新開始，但原先的進度恕無法保留。

  3. 準備就緒後，請按一下「Start lab」。

  4. 請記下研究室憑證 (使用者名稱和密碼)，這組資訊將用於登入 Google Cloud 控制台。

  5. 按一下「Open Google Console」。

  6. 按一下「Use another account」，然後複製這個研究室的憑證，並貼入提示訊息。
    如果使用其他憑證，系統會顯示錯誤或向您收取費用。

  7. 接受條款，然後略過資源復原頁面。

工作 1：設定內部流量與健康狀態檢查防火牆規則。

請設定防火牆規則，允許來自 10.10.0.0/16 範圍中來源的內部流量連線。這項規則會允許所有來自子網路用戶端的連入流量。

健康狀態檢查會判斷負載平衡器的哪些執行個體能接收新的連線。以應用程式負載平衡 (HTTP) 來說，對達到負載平衡的執行個體執行健康狀態檢查探測時，探測要求的來源位址範圍為 130.211.0.0/22 和 35.191.0.0/16。防火牆規則必須允許這類連線。

探索 my-internal-app 網路

系統已設定 my-internal-app 網路和其子網路 subnet-a 與 subnet-b，以及 RDP、SSH 與 ICMP 流量的防火牆規則。

  • 在 Cloud 控制台的「導覽選單」「導覽選單」圖示 中，依序點選「虛擬私有雲網路」>「虛擬私有雲網路」。
    注意，my-internal-app 網路具有子網路：subnet-a 和 subnet-b。

    每項 Google Cloud 專案都是從預設網路開始。此外，系統已為您建立 my-internal-app 網路，如網路圖表所示。

    您將在 subnet-a 和 subnet-b 建立代管執行個體群組。這兩個子網路都位於 區域，因為內部網路負載平衡器屬於區域性服務。代管執行個體群組則會位於不同的可用區，以免服務因可用區故障而無法運作。

建立防火牆規則，允許來自 10.10.0.0/16 範圍中任何來源的流量

建立防火牆規則，允許 10.10.0.0/16 子網路的流量。

  1. 在「導覽選單」「導覽選單」圖示 中，依序點選「虛擬私有雲網路」>「防火牆」。
    注意 app-allow-icmp 和 app-allow-ssh-rdp 防火牆規則。

    系統已為您建立這些防火牆規則。

  2. 按一下「建立防火牆規則」。

  3. 指定下列屬性，其餘設定保留預設值：

    屬性 值 (按照指示輸入值或選取選項)
    名稱 fw-allow-lb-access
    網路 my-internal-app
    目標 指定的目標標記
    目標標記 backend-service
    來源篩選器 IPv4 範圍
    來源 IPv4 範圍 10.10.0.0/16
    通訊協定和通訊埠 全部允許
注意：請務必在「來源 IPv4 範圍」欄位中加入 /16。
  1. 點選「建立」。

建立健康狀態檢查規則

建立防火牆規則，允許健康狀態檢查。

  1. 在「導覽選單」「導覽選單」圖示 上，依序點選「虛擬私有雲網路」>「防火牆」。

  2. 按一下「建立防火牆規則」。

  3. 指定下列屬性，其餘設定保留預設值：

    屬性 值 (按照指示輸入值或選取選項)
    名稱 fw-allow-health-checks
    網路 my-internal-app
    目標 指定的目標標記
    目標標記 backend-service
    來源篩選器 IPv4 範圍
    來源 IPv4 範圍 130.211.0.0/22 和 35.191.0.0/16
    通訊協定和通訊埠 指定的通訊協定和通訊埠
注意：請務必在「來源 IPv4 範圍」欄位中加入 /22 和 /16。
  1. 在「TCP」部分，勾選核取方塊並指定通訊埠 80。
  2. 點選「建立」。

點選「Check my progress」，確認目標已達成。 設定內部流量與健康狀態檢查防火牆規則

工作 2：使用 Cloud Router 建立 NAT 設定

您在工作 3 設定的 Google Cloud VM 後端執行個體不會設有外部 IP 位址。

您要設定 Cloud NAT 服務，允許 VM 執行個體只透過 Cloud NAT 傳送輸出流量，並透過負載平衡器接收傳入流量。

建立 Cloud Router 執行個體

  1. 前往 Google Cloud 控制台，在標題列的搜尋欄位輸入網路服務，然後點選「Products & Page」(產品和頁面) 部分中的「Network services」(網路服務)。

  2. 在「Network service」(網路服務) 頁面，點選「Network services」(網路服務) 旁的固定圖示。

  3. 點選「Cloud NAT」。

  4. 點選「立即開始」來設定 NAT 閘道。

  5. 指定下列屬性，其餘設定保留預設值：

    屬性 值 (按照指示輸入值或選取選項)
    閘道名稱 nat-config
    網路 my-internal-app
    區域

  6. 點選「Cloud Router」，選擇「建立新路由器」。

  7. 在「名稱」部分輸入 nat-router-。

  8. 點選「建立」。

  9. 在「建立 Cloud NAT 閘道」上，按一下「建立」。

注意：請等待 NAT 閘道狀態變更為「執行中」，再繼續下一項工作。

點選「Check my progress」，確認目標已達成。 使用 Cloud Router 建立 NAT 設定

工作 3：設定執行個體範本和建立執行個體群組

代管執行個體群組會根據執行個體範本，建立一組完全相同的執行個體。這些執行個體可用於建立內部網路負載平衡器的後端。

這項工作已於本實驗室開始時自動執行完畢。您需要透過 SSH 連線至每個 VM 執行個體群組，並執行下列指令來設定環境。

  1. 從「導覽選單」依序點選「Compute Engine」>「VM 執行個體」。
    請留意開頭為 instance-group-1 和 instance-group-2 的執行個體。

  2. 點選「instance-group-1」 旁的「SSH」，透過 SSH 連線至 VM。

  3. 如果出現「允許透過瀏覽器中的 SSH 連線至 VM」提示訊息，請點選「授權」。

  4. 執行下列指令，以重新執行執行個體的開機指令碼：

sudo google_metadata_script_runner startup

  1. 針對 instance-group-2 重複執行上述步驟。

  2. 兩個開機指令碼皆執行完畢後，即可關閉每個 VM 的 SSH 終端機。開機指令碼的輸出內容應如下所示：

Finished running startup scripts.

驗證後端

確認兩個子網路中已建立 VM 執行個體，然後建立公用程式 VM 來存取後端的 HTTP 網站。

  1. 從「導覽選單」依序點選「Compute Engine」>「VM 執行個體」。
    請留意開頭為 instance-group-1 和 instance-group-2 的執行個體。

    這些執行個體位於不同可用區，且內部 IP 位置屬於 subnet-a 和 subnet-b CIDR 區塊的一部分。

  2. 點選「建立執行個體」。

  3. 在「__機器設定__」頁面指定下列屬性，其餘設定保留預設值：

    屬性 值 (按照指示輸入值或選取選項)
    名稱 utility-vm
    區域
    可用區
    系列 E2
    機型 e2-medium (2 個 vCPU，4 GB 記憶體)

  4. 點選「OS 和儲存空間」。

  5. 如果顯示的「映像檔」不是「Debian GNU/Linux 12 (bookworm)」，請按一下「變更」後選擇「Debian GNU/Linux 12 (bookworm)」，再點按「選取」。

  6. 點選「網路」。

  7. 在「網路介面」部分，點選下拉式選單來編輯網路介面。

  8. 指定下列屬性，其餘設定保留預設值：

    屬性 值 (按照指示輸入值或選取選項)
    網路 my-internal-app
    子網路 subnet-a
    主要內部 IPv4 位址 臨時 (自訂)
    自訂臨時 IP 位址 10.10.20.50
    外部 IPv4 位址 無

  9. 點選「完成」。

  10. 點選「建立」。

  11. 請注意，用於後端的內部 IP 位址是 10.10.20.2 和 10.10.30.2。

注意：如果 IP 位址不同，請在下方的兩個 curl 指令中替換 IP 位址。

點選「Check my progress」，確認目標已達成。 設定執行個體範本和建立執行個體群組

  1. 在「utility-vm」部分，點選「SSH」來啟動終端機並連線。

  2. 如果出現「允許透過瀏覽器中的 SSH 連線至 VM」提示訊息，請點選「授權」。

  3. 如要驗證 instance-group-1-xxxx 的歡迎頁面，請執行下列指令：

curl 10.10.20.2

輸出內容應如下所示。

輸出內容：

<h1>Internal Load Balancing Lab</h1><h2>Client IP</h2>Your IP address : 10.10.20.50<h2>Hostname</h2>Server Hostname: instance-group-1-1zn8<h2>Server Location</h2>Region and Zone:
  1. 如要驗證 instance-group-2-xxxx 的歡迎頁面，請執行下列指令：
curl 10.10.30.2

輸出內容應如下所示。

輸出內容：

<h1>Internal Load Balancing Lab</h1><h2>Client IP</h2>Your IP address : 10.10.20.50<h2>Hostname</h2>Server Hostname: instance-group-2-q5wp<h2>Server Location</h2>Region and Zone:

注意：此做法很實用，可確認內部負載平衡器是否將流量傳送到兩個後端。
  1. 關閉 utility-vm 的 SSH 終端機：
exit

工作 4：設定內部網路負載平衡器

設定內部網路負載平衡器，平衡兩個後端之間的流量 (後端分別為 的 instance-group-1 和 的 instance-group-2)，如下方網路圖表所示。

網路圖表

開始設定

  1. 前往 Cloud 控制台，依序點選「導覽選單」圖示 「導覽選單」圖示 >「網路服務」>「負載平衡」。
  2. 點選「建立負載平衡器」。
  3. 在「負載平衡器類型」部分，選取「網路負載平衡器 (TCP/UDP/SSL)」，然後點選「下一步」。
  4. 在「直通或使用 Proxy」部分，選取「直通式負載平衡器」，然後點選「下一步」。
  5. 在「公開或內部」部分，選取「內部」，然後點選「下一步」。
  6. 在「建立負載平衡器」部分，點選「設定」。
  1. 在「負載平衡器名稱」部分輸入 my-ilb。
  2. 在「區域」部分輸入 。
  3. 在「網路」部分，選取 my-internal-app。

設定區域性後端服務

後端服務可監控執行個體群組，避免用量超過設定值。

  1. 按一下「後端設定」。

  2. 指定下列屬性，其餘設定保留預設值：

    屬性 值 (按照指示選取選項)
    執行個體群組 instance-group-1 ()

  3. 點選「完成」。

  4. 點選「新增後端」。

  5. 在「執行個體群組」部分，選取「instance-group-2 ()」。

  6. 點選「完成」。

  7. 在「健康狀態檢查」部分，選取「建立健康狀態檢查」。

  8. 指定下列屬性，其餘設定保留預設值：

    屬性 值 (按照指示選取選項)
    名稱 my-ilb-health-check
    通訊協定 TCP
    通訊埠 80
    檢查時間間隔 10 秒
    逾時間隔 5 秒
    良好健康狀態判定門檻 2
    不良健康狀態判定門檻 3
注意：健康狀態檢查會判斷哪些執行個體可以接收新的連線。HTTP 健康狀態檢查會每 10 秒輪詢執行個體一次，並等待 5 秒來接收回應。良好健康狀態判定門檻為成功 2 次，不良則為失敗 3 次。
  1. 按一下「儲存」。
  2. 確認 Cloud 控制台的「後端設定」旁已顯示藍色勾號。如未顯示，請重新檢查一遍，確認是否已完成上述所有步驟。

設定前端

前端會將流量傳送到後端。

  1. 按一下「前端設定」。

  2. 指定下列屬性，其餘設定保留預設值：

    屬性 值 (按照指示輸入值或選取選項)
    子網路 subnet-b
    「內部 IP 用途」>「IP 位址」 建立 IP 位址

  3. 指定下列屬性，其餘設定保留預設值：

    屬性 值 (按照指示輸入值或選取選項)
    名稱 my-ilb-ip
    靜態 IP 位址 自行選擇
    自訂 IP 位址 10.10.30.5

  4. 按一下「保留」。

  5. 在「通訊埠」的「通訊埠編號」，輸入 80。

  6. 點選「完成」。

檢查並建立內部網路負載平衡器

  1. 點選「檢查並完成」。
  2. 檢查「後端」和「前端」。
  3. 點選「建立」。
    等待負載平衡器建立完成，再開始執行下一項工作。

點選「Check my progress」，確認目標已達成。 設定內部網路負載平衡器

工作 5：測試內部網路負載平衡器

確認 my-ilb 的 IP 位址順利將流量傳送到 的 instance-group-1 和 的 instance-group-2。

存取內部網路負載平衡器

  1. 從「導覽選單」依序點選「Compute Engine」>「VM 執行個體」。
  2. 在「utility-vm」部分，點選「SSH」來啟動終端機並連線。
  3. 如果出現「允許透過瀏覽器中的 SSH 連線至 VM」提示訊息，請點選「授權」。
  4. 如要驗證內部網路負載平衡器是否順利轉送流量，請執行下列指令：
curl 10.10.30.5

輸出內容應如下所示。

輸出內容：

<h1>Internal Load Balancing Lab</h1><h2>Client IP</h2>Your IP address : 10.10.20.50<h2>Hostname</h2>Server Hostname: instance-group-2-1zn8<h2>Server Location</h2>Region and Zone: {{{project_0.default_zone_2 | Zone 2}}} 注意：如預期的一樣，流量從內部負載平衡器 (10.10.30.5) 轉送至後端。
  1. 重複執行幾次相同的指令：
curl 10.10.30.5 curl 10.10.30.5 curl 10.10.30.5 curl 10.10.30.5 curl 10.10.30.5 curl 10.10.30.5 curl 10.10.30.5 curl 10.10.30.5 curl 10.10.30.5 curl 10.10.30.5

您應該會看到 中的 instance-group-1 和 中的 instance-group-2 發出回應。如果沒有看到回應，請再次執行指令。

恭喜！

在本實驗室中，您在 區域建立了兩個代管執行個體群組，並設定了防火牆規則來接收傳至這些執行個體的 HTTP 流量，以及來自 Google Cloud 健康狀態檢查工具的 TCP 流量。接著您為這些執行個體群組設定了內部網路負載平衡器，並完成測試。

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