영역별 NEG 백엔드를 사용하여 전역 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기 설정

이 문서에서는 여러 리전에 배포된 영역별 NEG 백엔드 간에 트래픽을 분산하는 전역 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기를 만드는 방법을 보여줍니다.

시작하기 전에

설정이 다음 기본 요건을 충족하는지 확인합니다.

Google Cloud CLI 설치

이 가이드의 안내에서는 Google Cloud CLI를 사용하여 전역 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기를 구성합니다. 설치하려면 gcloud CLI 설치를 참고하세요.

필요한 역할

프로젝트 생성자에게는 소유자 역할(roles/owner)이 부여됩니다. 기본적으로 소유자 역할 (roles/owner) 또는 편집자 역할 (roles/editor)에는 이 문서를 따르는 데 필요한 권한이 포함됩니다.

프로젝트 생성자가 아니면 프로젝트에서 적합한 주 구성원에 대해 필수 권한을 부여해야 합니다. 예를 들어 주 구성원은 Google 계정 (최종 사용자)이거나 서비스 계정일 수 있습니다.

VM 인스턴스 그룹 백엔드를 사용하여 전역 외부 패스스루 네트워크 로드 밸런서를 구성하는 데 필요한 권한을 얻으려면 관리자에게 프로젝트에 대한 다음 IAM 역할을 부여해 달라고 요청하세요.

역할 부여에 대한 자세한 내용은 프로젝트, 폴더, 조직에 대한 액세스 관리를 참조하세요.

커스텀 역할이나 다른 사전 정의된 역할을 통해 필요한 권한을 얻을 수도 있습니다.

Cloud Load Balancing의 역할 및 권한에 대한 자세한 내용은 역할 및 권한을 참고하세요. 전달 규칙에 대한 조건부 권한 부여로 IAM 정책을 정의하는 방법에 대한 자세한 내용은 전달 규칙에 대한 IAM 조건을 참고하세요.

설정 개요

다음 다이어그램은 us-west1europe-west2 리전에 배포된 영역별 NEG 백엔드가 있는 전역 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기를 보여줍니다. 전역 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기의 작동 방식을 이해하려면 개요 가이드의 아키텍처 섹션을 참고하세요.

이 예시에서는 다음 구성요소가 구성됩니다.

  • 4개의 백엔드 VM:

    • us-west1-a 영역의 vm-us-1vm-us-2
    • europe-west2-a 영역의 vm-eu-1vm-eu-2
  • 엔드포인트가 GCE_VM_IP인 영역별 NEG 2개:

    • vm-us-1vm-us-2nic0us-west1-a 영역의 NEG에 연결
    • vm-eu-1vm-eu-2nic0europe-west2-a 영역의 NEG에 연결
  • 네 개의 네트워크 엔드포인트 간에 TCP:80 트래픽을 분산하는 단일 전역 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기

전역 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기는 `us-west1` 및 `europe-west2` 리전에 배포된 영역별 NEG 백엔드로 트래픽을 전송합니다.
전역 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기를 사용하여 영역별 NEG 백엔드로 트래픽을 분산 (확대하려면 클릭)

네트워크 및 서브넷 설정

이 예시에서는 서로 다른 두 리전에 서브넷이 있는 lb-network라는 커스텀 모드 VPC 네트워크를 사용합니다.

스택 유형이 IPv4 전용 또는 이중 스택일 수 있는 VM의 네트워크 인터페이스를 참조할 수 있는 GCE_VM_IP 네트워크 엔드포인트가 있는 전역 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기를 구성할 수 있습니다.

다음 표에는 부하 분산기 트래픽 유형, 백엔드 VM 네트워크 인터페이스, VPC 서브넷 스택 유형 간의 호환성이 요약되어 있습니다. 전역 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기 아키텍처 가이드에 설명된 백엔드 VM의 VPC 서브넷과의 네트워크 인터페이스 호환성 요구사항을 숙지해야 합니다.

부하 분산기 트래픽 유형 백엔드 VM 네트워크 인터페이스의 스택 유형 VPC 서브넷의 스택 유형
IPv4 트래픽만 IPV4_ONLY IPV4_ONLY 또는 IPV4_IPV6
IPV4_IPV6 IPV4_IPV6
IPv6 트래픽만 IPV6_ONLY IPV6_ONLY 또는 IPV4_IPV6
IPV4_IPV6 IPV4_IPV6
IPv4 및 IPv6 트래픽 IPV4_IPV6 IPV4_IPV6

gcloud

  1. VPC 네트워크를 만듭니다. 이 예시에서 VPC 네트워크 이름은 lb-network입니다.

    gcloud compute networks create lb-network --subnet-mode=custom
    
  2. VPC 네트워크 (lb-network) 내에서 두 리전에 서브넷을 만듭니다.

    us-west1 리전의 네트워크 엔드포인트에 대해 lb-subnet-us이라는 서브넷을 만듭니다.

    IPv4 전용 서브넷을 만들려면 다음 명령어를 사용합니다.

    gcloud compute networks subnets create lb-subnet-us \
        --stack-type=IPV4_ONLY \
        --network=lb-network \
        --range=10.1.2.0/24 \
        --region=us-west1
    

    이중 스택 서브넷을 만들려면 다음 명령어를 사용합니다.

    gcloud compute networks subnets create lb-subnet-us \
        --stack-type=IPV4_IPV6 \
        --ipv6-access-type=EXTERNAL \
        --network=lb-network \
        --range=10.1.2.0/24 \
        --region=us-west1
    

    europe-west2 리전의 네트워크 엔드포인트에 대해 lb-subnet-eu이라는 서브넷을 만듭니다.

    IPv4 트래픽만 해당되는 경우 다음 명령어를 사용하여 IPv4 전용 서브넷을 만듭니다.

    gcloud compute networks subnets create lb-subnet-eu \
        --stack-type=IPV4_ONLY \
        --network=lb-network \
        --range=10.1.3.0/24 \
        --region=europe-west2
    

    IPv4 및 IPv6 트래픽의 경우 다음 명령어를 사용하여 이중 스택 서브넷을 만듭니다.

    gcloud compute networks subnets create lb-subnet-eu \
        --stack-type=IPV4_IPV6 \
        --ipv6-access-type=EXTERNAL \
        --network=lb-network \
        --range=10.1.3.0/24 \
        --region=europe-west2
    

방화벽 규칙 만들기

프로덕션 환경을 안전하게 구성하려면 다음 두 개의 별도 방화벽 규칙을 만들어야 합니다.

  • 다음으로부터 인그레스 트래픽을 허용하도록 구성된 상태 점검 방화벽 규칙

  • 다음으로부터의 인그레스 트래픽을 허용하도록 구성된 사용자 트래픽 방화벽 규칙

    • 부하 분산기에 액세스해야 하는 특정 클라이언트 소스 IP 범위
    • 전달 규칙에 구성된 IP 프로토콜 및 포트

다음에 유의하세요.

  • 애플리케이션이 제한 없이 모든 인터넷 사용자를 지원하는 경우 IPv4 트래픽에는 0.0.0.0/0, IPv6 트래픽에는 ::/0 소스 IP 범위를 구성합니다.

  • 부하 분산 IP 프로토콜 및 포트를 프로브하도록 상태 점검을 구성한 경우 상태 점검 및 사용자 트래픽 방화벽 규칙을 병합하여 단일 방화벽 규칙을 구성할 수 있습니다.

gcloud

  • 모든 소스 범위의 TCP 트래픽이 포트 80의 백엔드 VM 인스턴스에 도달하도록 허용하는 방화벽 규칙을 만듭니다. 이 포트와 프로토콜은 부하 분산과 상태 점검 모두에 사용됩니다.

    • 모든 IPv4 트래픽을 허용하려면 다음 명령어를 실행합니다.

      gcloud compute firewall-rules create firewall-allow-traffic-ipv4 \
          --network=lb-network \
          --target-tags=allow-traffic \
          --allow=tcp:80 \
          --source-ranges=0.0.0.0/0
      
    • 모든 IPv6 트래픽을 허용하려면 다음 명령어를 실행합니다.

      gcloud compute firewall-rules create firewall-allow-traffic-ipv6 \
          --network=lb-network \
          --target-tags=allow-traffic \
          --allow=tcp:80 \
          --source-ranges=::/0
      

백엔드 VM 만들기

이 부하 분산 예시에서는 설정 개요 섹션에 강조 표시된 대로 VM 4개를 만듭니다.

이 예시에서 VM의 nic0 인터페이스는 lb-network VPC 네트워크 및 서브넷 중 하나(lb-subnet-us 또는 lb-subnet-eu)와 연결됩니다. GCE_VM_IP 엔드포인트에서 참조하는 네트워크 인터페이스는 영역 NEG와 연결된 동일한 VPC 서브넷에 있어야 합니다.

다음 표에는 부하 분산기 트래픽 유형, 백엔드 VM 네트워크 인터페이스, VPC 서브넷 스택 유형 간의 호환성이 요약되어 있습니다. 전역 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기 아키텍처 가이드에 설명된 백엔드 VM의 VPC 서브넷과의 네트워크 인터페이스 호환성 요구사항을 숙지해야 합니다.

부하 분산기 트래픽 유형 백엔드 VM 네트워크 인터페이스의 스택 유형 VPC 서브넷의 스택 유형
IPv4 트래픽만 IPV4_ONLY IPV4_ONLY 또는 IPV4_IPV6
IPV4_IPV6 IPV4_IPV6
IPv6 트래픽만 IPV6_ONLY IPV6_ONLY 또는 IPV4_IPV6
IPV4_IPV6 IPV4_IPV6
IPv4 및 IPv6 트래픽 IPV4_IPV6 IPV4_IPV6

gcloud

VM_NAME, REGION, ZONE, SUBNET에 다음 4가지 조합을 사용하여 gcloud compute instances create 명령어를 4번 실행하여 VM 4개를 만듭니다. Bash 스크립트는 4개의 모든 VM에서 동일합니다.

VM_NAME REGION ZONE SUBNET
vm-us-1 us-west1 us-west1-a lb-subnet-us
vm-us-2 us-west1 us-west1-a lb-subnet-us
vm-eu-1 europe-west2 europe-west2-a lb-subnet-eu
vm-eu-2 europe-west2 europe-west2-a lb-subnet-eu

IPv4 전용 네트워크 인터페이스로 백엔드 VM을 만들려면 다음 명령어를 사용합니다.

gcloud compute instances create VM_NAME \
    --zone=ZONE \
    --image-family=debian-12 \
    --image-project=debian-cloud \
    --tags=allow-traffic \
    --network-interface=network=lb-network,subnet=SUBNET,stack-type=IPV4_ONLY \
    --metadata=startup-script='#! /bin/bash
    apt-get update
    apt-get install apache2 -y
    a2ensite default-ssl
    a2enmod ssl
    vm_hostname="$(curl -H "Metadata-Flavor:Google" \
    http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/instance/name)"
    echo "Page served from: $vm_hostname" | \
    tee /var/www/html/index.html
    systemctl restart apache2'

이중 스택 네트워크 인터페이스를 사용하여 백엔드 VM을 만들려면 다음 명령어를 사용하세요.

gcloud compute instances create VM_NAME \
    --zone=ZONE \
    --image-family=debian-12 \
    --image-project=debian-cloud \
    --tags=allow-traffic \
    --network-interface=network=lb-network,subnet=SUBNET,stack-type=IPV4_IPV6,ipv6-network-tier=PREMIUM \
    --metadata=startup-script='#! /bin/bash
    apt-get update
    apt-get install apache2 -y
    a2ensite default-ssl
    a2enmod ssl
    vm_hostname="$(curl -H "Metadata-Flavor:Google" \
    http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/instance/name)"
    echo "Page served from: $vm_hostname" | \
    tee /var/www/html/index.html
    systemctl restart apache2'

GCE_VM_IP 엔드포인트를 사용하여 영역별 NEG 만들기

이 부하 분산 예시에서는 GCE_VM_IP 엔드포인트가 있는 영역별 NEG를 두 개 만듭니다.

  • us-west1-a 영역의 영역별 NEG neg-us 영역별 NEG는 다음 두 개의 네트워크 엔드포인트로 구성됩니다.
    • vm-us-1vm-us-2nic0를 영역별 NEG neg-us에 연결
  • europe-west2-a의 영역별 NEG neg-eu 영역별 NEG는 다음 두 개의 네트워크 엔드포인트로 구성됩니다.
    • vm-eu-1vm-eu-2nic0를 영역별 NEG neg-eu에 연결

GCE_VM_IP 엔드포인트와 함께 새로운 영역별 NEG를 만들 때는 NEG에 엔드포인트를 추가하기 전 NEG를 VPC 서브넷과 명시적으로 연결해야 합니다. 부하 분산기는 NEG와 연결된 VPC 서브넷에 있는 네트워크 인터페이스로 패킷을 전달합니다. 이 예시에서 영역별 NEG의 엔드포인트는 VM의 nic0를 가리킵니다.

gcloud

  1. us-west1-a 영역에 neg-us이라는 GCE_VM_IP 영역 NEG를 만듭니다.

    gcloud compute network-endpoint-groups create neg-us \
        --network-endpoint-type=gce-vm-ip \
        --zone=us-west1-a \
        --network=lb-network \
        --subnet=lb-subnet-us
    
  2. 영역별 NEG neg-us에 엔드포인트를 추가합니다.

    gcloud compute network-endpoint-groups update neg-us \
        --zone=us-west1-a \
        --add-endpoint='instance=vm-us-1' \
        --add-endpoint='instance=vm-us-2'
    
  3. europe-west2-a 영역에 neg-eu이라는 GCE_VM_IP 영역 NEG를 만듭니다.

    gcloud compute network-endpoint-groups create neg-eu \
        --network-endpoint-type=gce-vm-ip \
        --zone=europe-west2-a \
        --network=lb-network \
        --subnet=lb-subnet-eu
    
  4. 영역별 NEG neg-eu에 엔드포인트를 추가합니다.

    gcloud compute network-endpoint-groups update neg-eu \
        --zone=europe-west2-a \
        --add-endpoint='instance=vm-eu-1' \
        --add-endpoint='instance=vm-eu-2'
    

전역 외부 IP 주소 예약

전역 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기에는 가용성 그룹별로 하나씩 두 개의 전역 외부 IP 주소가 필요합니다. 그런 다음 이 두 IP 주소가 부하 분산기의 전달 규칙에 연결됩니다.

전역 외부 패스스루 네트워크 부하 분산기의 경우 전달 규칙 IP 주소가 VPC 서브넷에서 완전히 분리됩니다. IP 주소는 Google 소유 전역 외부 IP 주소 풀 또는 서로 다른 가용성 그룹의 BYOIP 전역 외부 IPv4 공개 위임 프리픽스에 속하며 VPC 서브넷과 연결되지 않습니다.

IPv6 전달 규칙을 구성하면 전달 규칙 IP 주소가 /96 접두사로 할당됩니다.

gcloud

IPv4 트래픽:

  1. 가용성 그룹 0에서 lb-ipv4-ag0라는 첫 번째 전역 외부 IP 주소를 예약합니다.

    gcloud beta compute addresses create lb-ipv4-ag0 \
        --global \
        --purpose=PASSTHROUGH_LOAD_BALANCER_AVAILABILITY_GROUP0 \
        --ip-version=IPV4
    
  2. 가용성 그룹 1에서 두 번째 전역 외부 IP 주소 lb-ipv4-ag1를 예약합니다.

    gcloud beta compute addresses create lb-ipv4-ag1 \
        --global \
        --purpose=PASSTHROUGH_LOAD_BALANCER_AVAILABILITY_GROUP1 \
        --ip-version=IPV4
    

IPv6 트래픽:

  1. 가용성 그룹 0에서 lb-ipv6-ag0라는 첫 번째 전역 외부 IP 주소를 예약합니다.

    gcloud beta compute addresses create lb-ipv6-ag0 \
        --global \
        --purpose=PASSTHROUGH_LOAD_BALANCER_AVAILABILITY_GROUP0 \
        --ip-version=IPV6
    
  2. 가용성 그룹 1에서 두 번째 전역 외부 IP 주소 lb-ipv6-ag1를 예약합니다.

    gcloud beta compute addresses create lb-ipv6-ag1 \
        --global \
        --purpose=PASSTHROUGH_LOAD_BALANCER_AVAILABILITY_GROUP1 \
        --ip-version=IPV6
    

부하 분산기 구성

전역 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기를 설정하려면 상태 점검, 백엔드 서비스, 전달 규칙을 만들어야 합니다.

gcloud

  1. TCP:80 프로브를 생성하도록 구성된 TCP 상태 점검을 만듭니다.

    gcloud compute health-checks create tcp hc-tcp-80 \
      --global \
      --port=80
    
  2. EXTERNAL_PASSTHROUGH 부하 분산 스키마를 사용하여 전역 백엔드 서비스를 만듭니다.

    gcloud beta compute backend-services create lb-backend-service \
      --load-balancing-scheme=EXTERNAL_PASSTHROUGH \
      --health-checks=hc-tcp-80 \
      --global
    
  3. 영역별 NEG를 백엔드로 백엔드 서비스에 추가합니다.

    us-west1-a 영역의 영역별 NEG를 백엔드 서비스에 추가합니다.

    gcloud beta compute backend-services add-backend lb-backend-service \
        --network-endpoint-group=neg-us \
        --network-endpoint-group-zone=us-west1-a \
        --balancing-mode=RATE \
        --max-rate-per-endpoint=100000 \
        --global
    

    europe-west2-a 영역의 영역별 NEG를 백엔드 서비스에 추가합니다.

    gcloud beta compute backend-services add-backend lb-backend-service \
        --network-endpoint-group=neg-eu \
        --network-endpoint-group-zone=europe-west2-a \
        --balancing-mode=RATE \
        --max-rate-per-endpoint=100000 \
        --global
    
  4. TCP:80 트래픽을 처리하는 전역 전달 규칙을 만듭니다. IPv4 및 IPv6 트래픽을 모두 처리하려면 전달 규칙을 두 개 만들어야 합니다.

    전달 규칙의 IP 버전이 백엔드 VM 네트워크 인터페이스의 스택 유형과 일치하는지 확인합니다.

    전달 규칙은 각 가용성 그룹의 IP 주소를 참조합니다.

    IPv4 트래픽:

    gcloud beta compute forwarding-rules create lb-forwarding-rule-ipv4 \
      --load-balancing-scheme=EXTERNAL_PASSTHROUGH \
      --ip-protocol=TCP \
      --ports=80 \
      --backend-service=lb-backend-service \
      --global \
      --ip-addresses=lb-ipv4-ag0,lb-ipv4-ag1
    

    IPv6 트래픽:

    gcloud beta compute forwarding-rules create lb-forwarding-rule-ipv6 \
      --load-balancing-scheme=EXTERNAL_PASSTHROUGH \
      --ip-protocol=TCP \
      --ports=80 \
      --backend-service=lb-backend-service \
      --global \
      --ip-addresses=lb-ipv6-ag0,lb-ipv6-ag1
    

부하 분산기 테스트

  1. 전달 규칙에 연결된 예약된 IP 주소를 가져옵니다.

      gcloud beta compute forwarding-rules describe lb-forwarding-rule-ipv4 \
          --global
    

    이렇게 하면 각 가용성 그룹에 대해 하나씩 두 개의 IP 주소가 반환됩니다. 이러한 IP 주소를 IP_ADDRESS_AVAILABILITY_GROUP_0IP_ADDRESS_AVAILABILITY_GROUP_1라고 합니다.

  2. IP 주소 중 하나로 트래픽을 전송합니다.

      curl http://IP_ADDRESS_AVAILABILITY_GROUP_0
    
      curl http://IP_ADDRESS_AVAILABILITY_GROUP_1
    

위치와 백엔드 상태에 따라 서로 다른 리전의 백엔드 VM에서 응답이 표시됩니다.

부하 분산기의 IP 주소에 대한 로컬 라우팅 테이블 확인

백엔드 VM의 로컬 라우팅 테이블에는 전역 외부 패스 스루 네트워크 부하 분산기의 IP 주소가 포함됩니다.

백엔드 VM의 로컬 경로를 확인하려면 SSH를 사용하여 백엔드 VM에 연결하고 다음 명령어를 실행합니다.

  ip route list table local

출력은 다음과 같습니다.

local 10.1.2.5 dev ens4 proto kernel scope host src 10.1.2.5
local 127.0.0.0/8 dev lo proto kernel scope host src 127.0.0.1
local 127.0.0.1 dev lo proto kernel scope host src 127.0.0.1
broadcast 127.255.255.255 dev lo proto kernel scope link src 127.0.0.1
local 136.124.69.214 dev ens4 proto 66 scope host
local 136.124.83.205 dev ens4 proto 66 scope host

앞의 예시에서 136.124.69.214136.124.83.205는 부하 분산기의 전달 규칙에 할당된 IP 주소입니다. VM의 로컬 라우팅 테이블에 있는 local 136.124.69.214 dev ens4 proto 66 scope hostlocal 136.124.83.205 dev ens4 proto 66 scope host 줄 항목을 통해 부하 분산기의 IP 주소로 지정된 패킷이 백엔드에서 허용될 수 있습니다. Cloud de Confiance 게스트 환경은 이 항목 추가를 담당합니다.

백엔드 VM의 로컬 라우팅 테이블 항목은 로컬 호스트 전달을 위해 패킷을 수락하며, 여기서 네트워크 스택은 수신 대기 애플리케이션에 패킷을 전달합니다. 그런 다음 애플리케이션의 응답 패킷이 클라이언트로 직접 전송됩니다.

부하 분산기의 IP 주소는 VM의 네트워크 인터페이스에 실제로 구성되지 않습니다. 이를 확인하려면 다음 명령어를 실행합니다.

  ip addr list

출력은 다음과 같습니다. IP 주소 (136.124.69.214136.124.83.205)가 로컬 라우팅 테이블에 표시되지만 네트워크 인터페이스에 구성되지 않습니다.

1: lo:  mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host noprefixroute
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens4:  mtu 1460 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
    link/ether 42:01:0a:01:02:0d brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    altname enp0s4
    inet 10.1.2.13/32 metric 100 scope global dynamic ens4
       valid_lft 84283sec preferred_lft 84283sec
    inet6 fe80::4001:aff:fe01:20d/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever

다음 단계