Deployment multiregionale su Compute Engine

Last reviewed 2024-02-20 UTC

Questo documento fornisce un'architettura di riferimento per un'applicazione multi-livello eseguita su VM di Compute Engine in più regioni in Google Cloud. Il documento fornisce inoltre indicazioni per aiutarti a creare un'architettura che utilizza altri servizi dell'infrastruttura Google Cloud. Descrive i fattori di progettazione da considerare quando crei un'architettura multiregionale per le tue applicazioni cloud. Il pubblico di destinazione di questo documento è Cloud Architect.

Architettura

La Figura 1 mostra un'architettura per un'applicazione che viene eseguita in modalità attiva-attiva in stack isolati di cui viene eseguito il deployment in due regioni Google Cloud. In ogni area geografica, l'applicazione viene eseguita in modo indipendente in tre zone. L'architettura è allineata all'archetipo di deployment multi-regionale, che garantisce che la topologia Google Cloud sia solida in caso di interruzioni di zone e regioni e che fornisca bassa latenza agli utenti delle applicazioni.

Architettura multiregionale con un bilanciatore del carico globale

Figura 1. Un bilanciatore del carico globale instrada le richieste degli utenti a stack di applicazioni isolati a livello di regione.

L'architettura si basa sul modello cloud Infrastructure as a Service (IaaS). Esegui il provisioning delle risorse di infrastruttura necessarie (computing, networking e archiviazione) in Google Cloud e mantieni il pieno controllo e la responsabilità del sistema operativo, del middleware e dei livelli superiori dello stack di applicazioni. Per scoprire di più su IaaS e altri modelli cloud, consulta Confronto tra PaaS, IaaS, SaaS e CaaS: in che cosa differiscono?

Il diagramma precedente include i seguenti componenti:

Componente Purpose
Bilanciatore del carico esterno globale

Il bilanciatore del carico esterno globale riceve e distribuisce le richieste degli utenti all'applicazione. Il bilanciatore del carico esterno globale pubblicizza un singolo indirizzo IP anycast, ma è implementato come un numero elevato di proxy nei GFE (Google Front End). Le richieste del client vengono indirizzate al GFE più vicino al client.

A seconda dei tuoi requisiti, puoi utilizzare un Application Load Balancer esterno globale o un bilanciatore del carico di rete proxy esterno globale. Per saperne di più, consulta Scegliere un bilanciatore del carico.
Gruppi di istanze gestite (MIG) a livello di regione per il livello web

Viene eseguito il deployment del livello web dell'applicazione sulle VM di Compute Engine che fanno parte di MIG regionali. Questi gruppi di istanze gestite sono i backend per il bilanciatore del carico globale.

Ogni gruppo di istanze gestite contiene VM di Compute Engine in tre diverse zone. Ognuna di queste VM ospita un'istanza indipendente del livello web dell'applicazione.
Bilanciatori del carico interni a livello di regione

Il bilanciatore del carico interno in ogni regione distribuisce il traffico dalle VM del livello web alle VM a livello di applicazione in quella regione.

A seconda dei tuoi requisiti, puoi utilizzare un bilanciatore del carico delle applicazioni interno regionale o un bilanciatore del carico di rete. Per saperne di più, consulta Scegliere un bilanciatore del carico.
Gruppi di istanze gestite a livello di regione per il livello di applicazione

Viene eseguito il deployment del livello di applicazione su VM di Compute Engine che fanno parte dei gruppi di istanze gestite a livello di regione. Il gruppo di istanze gestite in ogni regione è il backend per il bilanciatore del carico interno in quella regione.

Ogni gruppo di istanze gestite contiene VM di Compute Engine in tre diverse zone. Ogni VM ospita un'istanza indipendente a livello di applicazione.
Database di terze parti di cui è stato eseguito il deployment su VM di Compute Engine

Nelle due regioni viene eseguito il deployment di un database di terze parti (come PostgreSQL) sulle VM di Compute Engine. Puoi impostare la replica tra regioni per i database e configurare il database in ogni regione per il failover sul database nell'altra regione. Le funzionalità di replica e failover dipendono dal database utilizzato.

L'installazione e la gestione di un database di terze parti comporta ulteriori sforzi e costi operativi per la replica, l'applicazione di aggiornamenti, il monitoraggio e la garanzia della disponibilità. Puoi evitare l'overhead associato all'installazione e la gestione di un database di terze parti e sfruttare le funzionalità ad alta disponibilità (HA) integrate utilizzando un database completamente gestito come un'istanza Spanner multiregionale.
Rete Virtual Private Cloud e subnet Tutte le risorse Google Cloud nell'architettura utilizzano un'unica rete VPC con subnet in due diverse aree geografiche.
Bucket Cloud Storage a due regioni I backup dei dati delle applicazioni sono archiviati in bucket Cloud Storage a due regioni. In alternativa, puoi utilizzare il servizio di backup e RE per creare, archiviare e gestire i backup del database.

Casi d'uso

Questa sezione descrive i casi d'uso per cui un deployment multi-regionale su Compute Engine è una scelta appropriata.

Migrazione efficiente delle applicazioni on-premise

Puoi utilizzare questa architettura di riferimento per creare una topologia Google Cloud per rehosting (lift and shift) delle applicazioni on-premise nel cloud con modifiche minime alle applicazioni. Tutti i livelli dell'applicazione in questa architettura di riferimento sono ospitati sulle VM di Compute Engine. Questo approccio consente di eseguire in modo efficiente la migrazione delle applicazioni on-premise nel cloud e di sfruttare i vantaggi in termini di costi, affidabilità, prestazioni e semplicità operativa offerti da Google Cloud.

Disponibilità elevata per utenti dislocati in varie aree geografiche

Consigliamo un deployment multiregionale per le applicazioni business-critical e in cui l'alta disponibilità e la solidità contro le interruzioni delle regioni sono essenziali. Se per qualsiasi motivo una regione non è più disponibile (persino un'interruzione su vasta scala causata da una calamità naturale), gli utenti dell'applicazione non riscontrano tempi di inattività. Il traffico viene instradato all'applicazione nelle altre regioni disponibili. Se i dati vengono replicati in modo sincrono, l'RTO (Recovery Time Objective) è vicino a zero.

Bassa latenza per gli utenti dell'applicazione

Se i tuoi utenti si trovano in un'area geografica specifica, ad esempio un continente, puoi utilizzare un deployment su più regioni per raggiungere un equilibrio ottimale tra disponibilità e prestazioni. Quando si verifica un'interruzione in una delle regioni, il bilanciatore del carico globale invia le richieste che provengono da quella regione a un'altra regione. Gli utenti non percepiscono un impatto significativo sulle prestazioni perché le regioni si trovano all'interno di un'area geografica.

Alternativa di design

Un'architettura che utilizza un bilanciatore del carico globale (figura 1) supporta determinate funzionalità che consentono di migliorare l'affidabilità dei deployment, come la memorizzazione in una cache perimetrale mediante Cloud CDN. Questa sezione presenta un'architettura alternativa che utilizza bilanciatori del carico a livello di regione e Cloud DNS, come mostrato nella Figura 2. Questa architettura alternativa supporta le seguenti funzionalità aggiuntive:

  • Terminazione TLS (Transport Layer Security) in regioni specificate.
  • Possibilità di pubblicare contenuti dalla regione specificata. Tuttavia, potrebbe non essere quella con le prestazioni migliori in un determinato momento.
  • Una gamma più ampia di protocolli di connessione se utilizzi un bilanciatore del carico di rete passthrough.

Per ulteriori informazioni sulle differenze tra i bilanciatori del carico a livello di regione e globale, consulta la seguente documentazione:

Architettura multiregionale che utilizza bilanciatori del carico a livello di regione e DNS.

Figura 2. Cloud DNS instrada le richieste degli utenti ai bilanciatori del carico a livello di regione.

Come l'architettura della Figura 1, l'architettura della Figura 2 è solida contro le interruzioni di zona e regione. Una zona pubblica di Cloud DNS instrada le richieste degli utenti alla regione appropriata. I bilanciatori del carico esterni a livello di regione ricevono le richieste degli utenti e le distribuiscono tra le istanze del livello web dell'applicazione all'interno di ogni regione. Gli altri componenti di questa architettura sono identici ai componenti dell'architettura basata sul bilanciatore del carico globale.

Per saperne di più sulla creazione di un'architettura multiregionale che utilizza più bilanciatori del carico a livello di regione e Cloud DNS, consulta Architetture di bilanciamento del carico globale che utilizzano i criteri di routing DNS.

Note sul layout

Questa sezione fornisce indicazioni che consentono di utilizzare questa architettura di riferimento per sviluppare un'architettura che soddisfi i requisiti specifici di progettazione del sistema, sicurezza e conformità, affidabilità, efficienza operativa, costi e prestazioni.

Progettazione del sistema

Questa sezione fornisce indicazioni che aiutano a scegliere le regioni Google Cloud per il deployment multiregionale e a selezionare i servizi Google Cloud appropriati.

Selezione della regione

Quando scegli le regioni Google Cloud in cui deve essere eseguito il deployment delle tue applicazioni, considera i seguenti fattori e requisiti:

  • Disponibilità dei servizi Google Cloud in ogni regione. Per scoprire di più, consulta la sezione Prodotti disponibili per località.
  • Disponibilità dei tipi di macchine di Compute Engine in ogni regione. Per saperne di più, consulta Regioni e zone.
  • Requisiti di latenza dell'utente finale
  • Costo delle risorse Google Cloud
  • Costi del trasferimento di dati tra regioni
  • Requisiti normativi

Alcuni di questi fattori e requisiti potrebbero comportare dei compromessi. Ad esempio, la regione più economica potrebbe non avere l'impronta di carbonio più bassa. Per ulteriori informazioni, consulta Selezionare zone geografiche e regioni nel framework dell'architettura Google Cloud.

Servizi di computing

L'architettura di riferimento in questo documento utilizza VM di Compute Engine per tutti i livelli dell'applicazione. A seconda dei requisiti della tua applicazione, puoi scegliere tra altri servizi di computing di Google Cloud:

  • Puoi eseguire applicazioni containerizzate nei cluster Google Kubernetes Engine (GKE). GKE è un motore di orchestrazione dei container che automatizza il deployment, la scalabilità e la gestione.
  • Se preferisci concentrare gli sforzi IT sui tuoi dati e sulle applicazioni anziché sulla configurazione e la gestione delle risorse dell'infrastruttura, puoi utilizzare servizi serverless come Cloud Run e Cloud Functions.

La decisione di utilizzare VM, container o servizi serverless comporta un compromesso tra flessibilità di configurazione e impegno di gestione. Le VM e i container offrono una maggiore flessibilità di configurazione, ma sei responsabile della gestione delle risorse. In un'architettura serverless, esegui il deployment dei carichi di lavoro su una piattaforma preconfigurata che richiede uno sforzo di gestione minimo. Per ulteriori informazioni sulla scelta dei servizi di computing appropriati per i tuoi carichi di lavoro in Google Cloud, consulta Scegliere e gestire il computing nel framework dell'architettura Google Cloud.

Servizi di archiviazione

Le architetture mostrate in questo documento utilizzano volumi di Persistent Disk di regione per tutti i livelli. I dischi permanenti offrono la replica sincrona dei dati in due zone di una regione.

Altre opzioni di archiviazione per i deployment multiregionali includono i bucket Cloud Storage a due regioni o più regioni. Gli oggetti archiviati in un bucket su due o più regioni vengono archiviati in modo ridondante in almeno due località geografiche separate. I metadati sono scritti in modo sincrono tra le regioni e i dati vengono replicati in modo asincrono. Per i bucket a due regioni, puoi utilizzare la replica turbo, che garantisce la replica degli oggetti tra coppie di regioni, con un RPO (Recovery Point Objective) di 15 minuti. Per maggiori informazioni, consulta Disponibilità e durabilità dei dati.

Per archiviare i dati condivisi tra più VM in una regione, ad esempio tra tutte le VM nel livello web o nel livello di applicazione, puoi utilizzare un'istanza Filestore Enterprise. I dati archiviati in un'istanza Filestore Enterprise vengono replicati in modo sincrono in tre zone all'interno della regione. Questa replica garantisce alta disponibilità e robustezza contro le interruzioni di zona. Puoi archiviare file di configurazione condivisi, strumenti e utilità comuni e log centralizzati nell'istanza Filestore e montare l'istanza su più VM.

Se il tuo database è Microsoft SQL Server, puoi eseguire il deployment di un'istanza di cluster di failover (FCI) e utilizzare Google Cloud NetApp Volumes completamente gestiti per fornire spazio di archiviazione SMB (CA) a disponibilità continua per il database.

Quando progetti l'archiviazione per i carichi di lavoro multiregionali, considera le caratteristiche funzionali dei carichi di lavoro, i requisiti di resilienza, le aspettative di prestazioni e gli obiettivi di costo. Per ulteriori informazioni, consulta Progettare una strategia di archiviazione ottimale per il carico di lavoro cloud.

Servizi di database

L'architettura di riferimento in questo documento utilizza un database di terze parti, come PostgreSQL, di cui è stato eseguito il deployment nelle VM di Compute Engine. L'installazione e la gestione di un database di terze parti comporta sforzi e costi per operazioni come l'applicazione di aggiornamenti, il monitoraggio e la garanzia della disponibilità, l'esecuzione di backup e il ripristino in caso di errori.

Puoi evitare gli sforzi e i costi di installazione e gestione di un database di terze parti utilizzando un servizio di database completamente gestito come Cloud SQL, AlloyDB per PostgreSQL, Bigtable, Spanner o Firestore. Questi servizi di database di Google Cloud offrono accordi sul livello del servizio (SLA) di uptime e includono funzionalità predefinite di scalabilità e osservabilità. Se i tuoi carichi di lavoro richiedono un database Oracle, puoi utilizzare Bare Metal Solution fornita da Google Cloud. Per una panoramica dei casi d'uso per cui è adatto ogni servizio di database Google Cloud, consulta Database Google Cloud.

Quando scegli e configuri il database per un deployment multiregionale, considera i requisiti della tua applicazione per la coerenza dei dati tra regioni e tieni presente i compromessi in termini di prestazioni e costi.

  • Se l'applicazione richiede elevata coerenza (tutti gli utenti devono leggere sempre gli stessi dati), i dati devono essere replicati in modo sincrono in tutte le regioni dell'architettura. Tuttavia, la replica sincrona può portare a costi più elevati e a prestazioni ridotte, perché i dati scritti devono essere replicati in tempo reale nelle varie regioni prima che i dati siano disponibili per le operazioni di lettura.
  • Se la tua applicazione può tollerare la coerenza finale, puoi replicare i dati in modo asincrono. Questo può aiutarti a migliorare le prestazioni, perché non è necessario replicare i dati in modo sincrono tra le regioni. Tuttavia, gli utenti di regioni diverse potrebbero leggere dati diversi, perché i dati potrebbero non essere stati completamente replicati al momento della richiesta.

Sicurezza e conformità

Questa sezione descrive i fattori da considerare quando utilizzi questa architettura di riferimento per progettare e creare una topologia multiregionale in Google Cloud che soddisfi i requisiti di sicurezza e conformità dei tuoi carichi di lavoro.

Protezione dalle minacce

Per proteggere la tua applicazione da minacce come attacchi DDoS (Distributed Denial of Service) e cross-site scripting (XSS), puoi utilizzare i criteri di sicurezza di Google Cloud Armor. Ogni criterio è un insieme di regole che specifica determinate condizioni che devono essere valutate e le azioni da intraprendere quando le condizioni sono soddisfatte. Ad esempio, una regola potrebbe specificare che se l'indirizzo IP di origine del traffico in entrata corrisponde a un indirizzo IP o a un intervallo CIDR specifico, il traffico deve essere negato. Inoltre, puoi applicare regole WAF (Web Application Firewall) preconfigurate. Per maggiori informazioni, consulta la panoramica dei criteri di sicurezza.

Accesso esterno per le VM

Nell'architettura di riferimento descritta in questo documento, le VM che ospitano il livello di applicazione, il livello web e i database non hanno bisogno dell'accesso in entrata da internet. Non assegnare indirizzi IP esterni a queste VM. Le risorse Google Cloud che hanno solo un indirizzo IP interno privato possono comunque accedere a determinati servizi e API di Google utilizzando Private Service Connect o l'accesso privato Google. Per ulteriori informazioni, consulta Opzioni di accesso privato per i servizi.

Per abilitare le connessioni in uscita sicure dalle risorse Google Cloud che hanno solo indirizzi IP privati, come le VM di Compute Engine in questa architettura di riferimento, puoi utilizzare Cloud NAT.

Sicurezza delle immagini VM

Per assicurarti che le VM utilizzino solo immagini approvate (ovvero con software che soddisfano i tuoi criteri o requisiti di sicurezza), puoi definire un criterio dell'organizzazione che limiti l'utilizzo delle immagini in specifici progetti di immagini pubbliche. Per ulteriori informazioni, consulta la pagina Configurare i criteri per le immagini attendibili.

Privilegi dell'account di servizio

Nei progetti Google Cloud in cui l'API Compute Engine è abilitata, viene creato automaticamente un account di servizio predefinito. All'account di servizio predefinito viene concesso il ruolo IAM Editor (roles/editor), a meno che questo comportamento non venga disabilitato. Per impostazione predefinita, l'account di servizio predefinito è collegato a tutte le VM che crei utilizzando Google Cloud CLI o la console Google Cloud. Il ruolo Editor include un'ampia gamma di autorizzazioni, quindi il collegamento dell'account di servizio predefinito alle VM crea un rischio per la sicurezza. Per evitare questo rischio, puoi creare e utilizzare account di servizio dedicati per ogni applicazione. Per specificare le risorse a cui può accedere l'account di servizio, utilizza criteri granulari. Per maggiori informazioni, consulta Limitare i privilegi degli account di servizio in "Best practice per l'utilizzo degli account di servizio".

Considerazioni sulla residenza dei dati

Puoi utilizzare bilanciatori del carico a livello di regione per creare un'architettura multiregionale che ti aiuti a soddisfare i requisiti di residenza dei dati. Ad esempio, un paese europeo potrebbe richiedere che tutti i dati utente siano archiviati e accessibili in data center che si trovano fisicamente in Europa. Per soddisfare questo requisito, puoi utilizzare l'architettura basata sul bilanciatore del carico a livello di regione nella Figura 2. In questa architettura, l'applicazione viene eseguita nelle regioni di Google Cloud in Europa e utilizzi Cloud DNS con un criterio di routing con recinti virtuali per instradare il traffico attraverso bilanciatori del carico a livello di regione. Per soddisfare i requisiti di residenza dei dati per il livello di database, utilizza un'architettura con segmenti di dati anziché la replica tra regioni. Con questo approccio, i dati in ogni regione sono isolati, ma non è possibile implementare l'alta disponibilità e il failover tra regioni per il database.

Ulteriori considerazioni sulla sicurezza

Quando crei l'architettura per il tuo carico di lavoro, prendi in considerazione i suggerimenti e le best practice per la sicurezza a livello di piattaforma forniti nel progetto della piattaforma di sicurezza.

Affidabilità

Questa sezione descrive i fattori di progettazione da considerare quando utilizzi questa architettura di riferimento per creare e gestire un'infrastruttura affidabile per i tuoi deployment multiregionali in Google Cloud.

Scalabilità automatica MIG

Quando esegui l'applicazione su più gruppi di istanze gestite a livello di regione, l'applicazione rimane disponibile durante le interruzioni di zone isolate o di regione. La funzionalità di scalabilità automatica dei gruppi di istanze gestite stateless consente di mantenere la disponibilità e le prestazioni delle applicazioni a livelli prevedibili. Per controllare il comportamento della scalabilità automatica dei tuoi gruppi di istanze gestite stateless, puoi specificare metriche di utilizzo target, come l'utilizzo medio della CPU. Puoi anche configurare la scalabilità automatica basata su pianificazione per i MIG stateless. I gruppi di gruppi di istanze gestite stateful non possono essere scalati automaticamente. Per maggiori informazioni, consulta Scalabilità automatica dei gruppi di istanze.

Riparazione automatica delle VM

A volte le VM che ospitano la tua applicazione potrebbero essere in esecuzione e disponibili, ma potrebbero esserci problemi con l'applicazione stessa. Potrebbe bloccarsi, arrestarsi in modo arresto anomalo o non dispone di memoria sufficiente. Per verificare se un'applicazione risponde come previsto, puoi configurare controlli di integrità basati sull'applicazione nell'ambito dei criteri di riparazione automatica dei gruppi di istanze gestite. Se l'applicazione su una determinata VM non risponde, il gruppo di istanze gestite corregge automaticamente (ripara) la VM. Per saperne di più sulla configurazione della riparazione automatica, consulta Configurare un controllo di integrità dell'applicazione e la riparazione automatica.

Posizionamento VM

Nell'architettura descritta in questo documento, il livello applicazione e il livello web vengono eseguiti su VM di Compute Engine distribuite in più zone. Questa distribuzione assicura che l'applicazione sia affidabile contro le interruzioni delle zone. Per migliorare ulteriormente questa affidabilità, puoi creare un criterio di posizionamento diffuso e applicarlo al modello di gruppo di istanze gestite. Quando il gruppo di istanze gestite crea le VM, posiziona le VM all'interno di ciascuna zona su server fisici diversi (chiamati host), in modo che le VM siano sicure contro i guasti dei singoli host. Per maggiori informazioni, consulta Applicare criteri di posizionamento distribuito alle VM.

Pianificazione della capacità VM

Per assicurarti che la capacità per le VM di Compute Engine sia disponibile quando richiesto, puoi creare prenotazioni. Una prenotazione offre capacità garantita in una zona specifica per un numero specificato di VM del tipo di macchina scelto. Una prenotazione può essere specifica per un progetto o condivisa tra più progetti. Per ulteriori informazioni sulle prenotazioni, incluse le considerazioni sulla fatturazione, consulta Prenotazioni di risorse di zona di Compute Engine.

Stato del disco permanente

Una best practice nella progettazione di applicazioni consiste nell'evitare la necessità di dischi locali stateful. Tuttavia, se il requisito esiste, puoi configurare i dischi permanenti in modo che siano di tipo stateful, in modo da garantire che i dati vengano conservati quando le VM vengono riparate o ricreate. Tuttavia, ti consigliamo di mantenere i dischi di avvio stateless, in modo da poterli aggiornare facilmente alle immagini più recenti con nuove versioni e patch di sicurezza. Per maggiori informazioni, consulta Configurazione di dischi permanenti stateful nei gruppi di istanze gestite.

Durabilità dei dati

Puoi utilizzare Backup ed RE per creare, archiviare e gestire i backup delle VM di Compute Engine. Backup e RE archiviano i dati di backup nel suo formato originale leggibile dall'applicazione. Se necessario, puoi ripristinare i carichi di lavoro in produzione utilizzando direttamente i dati dall'archiviazione di backup a lungo termine, senza attività di preparazione o spostamento dei dati dispendiose in termini di tempo.

Per archiviare i backup dei database e i log delle transazioni, puoi utilizzare i bucket Cloud Storage regionali, che offrono spazio di archiviazione di backup a più basso costo e ridondante in più zone.

Compute Engine offre le seguenti opzioni per aiutarti a garantire la durabilità dei dati archiviati nei volumi di Persistent Disk:

  • Puoi utilizzare gli snapshot standard per acquisire lo stato point-in-time dei volumi di Persistent Disk. Gli snapshot vengono archiviati in modo ridondante in più regioni, con checksum automatici per garantire l'integrità dei dati. Per impostazione predefinita, gli snapshot sono incrementali, quindi utilizzano meno spazio di archiviazione e tu risparmi denaro. Gli snapshot sono archiviati in una località di Cloud Storage che puoi configurare. Per ulteriori suggerimenti sull'utilizzo e la gestione degli snapshot, consulta Best practice per gli snapshot dei dischi di Compute Engine.
  • I volumi di dischi permanenti a livello di regione consentono di eseguire applicazioni ad alta disponibilità che non sono interessate da errori nei dischi permanenti. Quando crei un volume di Persistent Disk a livello di regione, Compute Engine conserva una replica del disco in una zona diversa nella stessa regione. I dati vengono replicati in modo sincrono sui dischi di entrambe le zone. Se si verifica un'interruzione in una delle due zone, i dati rimangono disponibili.

Disponibilità del database

Per implementare il failover tra zone per il database in ogni regione, devi disporre di un meccanismo per identificare gli errori del database principale e di un processo per il failover nel database in standby. Le specifiche del meccanismo di failover dipendono dal database utilizzato. Puoi configurare un'istanza di osservazione per rilevare gli errori del database primario e orchestrare il failover. Devi configurare le regole di failover in modo appropriato per evitare la situazione di split-brain e impedire failover non necessari. Ad esempio, consulta le architetture che puoi utilizzare per implementare il failover per i database PostgreSQL. Consulta Architetture per l'alta disponibilità dei cluster PostgreSQL su Compute Engine.

Ulteriori considerazioni sull'affidabilità

Quando crei l'architettura cloud per il tuo carico di lavoro, rivedi le best practice e i suggerimenti relativi all'affidabilità forniti nella seguente documentazione:

Ottimizzazione dei costi

Questa sezione fornisce indicazioni per ottimizzare i costi di configurazione e gestione di una topologia Google Cloud multiregionale che crei utilizzando questa architettura di riferimento.

Tipi di macchina VM

Per aiutarti a ottimizzare l'utilizzo delle risorse delle tue istanze VM, Compute Engine fornisce suggerimenti sul tipo di macchina. Utilizza i suggerimenti per scegliere tipi di macchina che soddisfino i requisiti di calcolo del tuo carico di lavoro. Per i carichi di lavoro con requisiti di risorse prevedibili, puoi personalizzare il tipo di macchina in base alle tue esigenze e risparmiare utilizzando tipi di macchine personalizzate.

Modello di provisioning delle VM

Se la tua applicazione è a tolleranza di errore, le VM spot possono aiutarti a ridurre i costi di Compute Engine per le VM nei livelli applicazioni e web. Il costo delle VM spot è notevolmente inferiore rispetto alle VM normali. Tuttavia, Compute Engine potrebbe arrestare o eliminare preventivamente le VM spot per recuperare capacità. Le VM spot sono adatte per job batch che possono tollerare il prerilascio e non hanno requisiti di alta disponibilità. Le VM spot offrono gli stessi tipi di macchine, le stesse opzioni e le stesse prestazioni delle VM normali. Tuttavia, quando la capacità delle risorse in una zona è limitata, i gruppi di istanze gestite potrebbero non essere in grado di fare lo scale out (ovvero, creare VM) automaticamente alla dimensione di destinazione specificata fino a quando la capacità richiesta non diventa nuovamente disponibile.

Utilizzo delle risorse

La funzionalità di scalabilità automatica dei MIG stateless consente all'applicazione di gestire agevolmente l'aumento del traffico e di ridurre i costi quando il fabbisogno di risorse è ridotto. I gruppi di gruppi di istanze gestite stateful non possono essere scalati automaticamente.

Licenze di terze parti

Quando esegui la migrazione di carichi di lavoro di terze parti in Google Cloud, potresti riuscire a ridurre i costi applicando il modello BYOL (Bring Your Own License). Ad esempio, per eseguire il deployment delle VM di Microsoft Windows Server, invece di utilizzare un'immagine premium che comporta costi aggiuntivi per la licenza di terze parti, puoi creare e utilizzare un'immagine BYOL personalizzata di Windows. Quindi paghi solo per l'infrastruttura VM che utilizzi su Google Cloud. Questa strategia ti consente di continuare a trarre valore dagli investimenti esistenti in licenze di terze parti. Se decidi di utilizzare l'approccio BYOL, ti consigliamo di seguire questi passaggi:

  • Esegui il provisioning del numero richiesto di core della CPU di computing indipendentemente dalla memoria utilizzando i tipi di macchine personalizzate. In questo modo, limiti il costo delle licenze di terze parti al numero di core CPU di cui hai bisogno.
  • Riduci il numero di vCPU per core da 2 a 1 disattivando il multithreading simultaneo (SMT) e riduci i costi per le licenze del 50%.

Ulteriori considerazioni sui costi

Quando crei l'architettura per il tuo carico di lavoro, tieni anche conto delle best practice e dei suggerimenti generali forniti in Framework dell'architettura Google Cloud: ottimizzazione dei costi.

Efficienza operativa

Questa sezione descrive i fattori da considerare quando utilizzi questa architettura di riferimento per progettare e creare una topologia Google Cloud multiregionale che puoi operare in modo efficiente.

Aggiornamenti della configurazione delle VM

Per aggiornare la configurazione delle VM in un gruppo di istanze gestite (ad esempio il tipo di macchina o l'immagine del disco di avvio), crea un nuovo modello di istanza con la configurazione richiesta e quindi applica il nuovo modello al gruppo di istanze gestite. Il gruppo di istanze gestite aggiorna le VM utilizzando il metodo di aggiornamento che scegli: automatico o selettivo. Scegli un metodo appropriato in base ai tuoi requisiti di disponibilità e di efficienza operativa. Per saperne di più su questi metodi di aggiornamento dei gruppi di istanze gestite, consulta Applicare nuove configurazioni delle VM in un gruppo di istanze gestite.

Immagini VM

Per i modelli di istanza di gruppo di istanze gestite, anziché utilizzare immagini pubbliche fornite da Google, ti consigliamo di creare e utilizzare immagini personalizzate contenenti le configurazioni e il software richiesti dalle tue applicazioni. Puoi raggruppare le immagini personalizzate in una famiglia di immagini personalizzate. Una famiglia di immagini rimanda sempre all'immagine più recente nella famiglia, quindi i modelli di istanza e gli script possono utilizzare l'immagine senza che tu debba aggiornare i riferimenti a una versione specifica dell'immagine.

Modelli di istanza deterministici

Se i modelli di istanza che utilizzi per i gruppi di istanze gestite includono script di avvio per installare software di terze parti, assicurati che questi specifichino esplicitamente i parametri di installazione del software, ad esempio la versione del software. In caso contrario, quando il gruppo di istanze gestite crea le VM, il software installato sulle VM potrebbe non essere coerente. Ad esempio, se il tuo modello di istanza include uno script di avvio per installare Apache HTTP Server 2.0 (il pacchetto apache2), assicurati che lo script specifichi esattamente la versione apache2 da installare, ad esempio la versione 2.4.53. Per ulteriori informazioni, consulta Modelli di istanza deterministici.

Ulteriori considerazioni operative

Quando crei l'architettura per il tuo carico di lavoro, prendi in considerazione le best practice e i suggerimenti generali per l'efficienza operativa descritti in Framework dell'architettura Google Cloud: Eccellenza operativa.

Ottimizzazione delle prestazioni

Questa sezione descrive i fattori da considerare quando utilizzi questa architettura di riferimento per progettare e creare una topologia multiregionale in Google Cloud che soddisfi i requisiti delle prestazioni dei tuoi carichi di lavoro.

Posizionamento VM

Per i carichi di lavoro che richiedono una bassa latenza di rete tra le VM, puoi creare un criterio di posizionamento compatto e applicarlo al modello di gruppo di istanze gestite. Quando il gruppo di istanze gestite crea le VM, posiziona le VM su server fisici vicini tra loro. Per maggiori informazioni, consulta Ridurre la latenza utilizzando criteri di posizionamento compatti.

Tipi di macchina VM

Compute Engine offre un'ampia gamma di tipi di macchine predefinite e personalizzabili tra cui puoi scegliere in base ai requisiti di costo e prestazioni. I tipi di macchina sono raggruppati in serie di macchine e famiglie. La seguente tabella fornisce un riepilogo delle famiglie e delle serie di macchine consigliate per i diversi tipi di carichi di lavoro:

Requisito Famiglia di macchine consigliata Serie di macchine di esempio
Miglior rapporto prezzo/prestazioni per diversi carichi di lavoro Famiglia di macchine per uso generico C3, C3D, E2, N2, N2D, Tau T2D, Tau T2A
Massima prestazioni per core e ottimizzazione per carichi di lavoro ad alta intensità di calcolo Famiglia di macchine ottimizzate per il calcolo C2, C2D, H3
Alto rapporto memoria-vCPU per carichi di lavoro che richiedono molta memoria Famiglia di macchine ottimizzate per la memoria M3, M2, M1
GPU per carichi di lavoro altamente parallelizzati Famiglia di macchine ottimizzate per l'acceleratore A2 e G2

Per ulteriori informazioni, consulta la guida alle risorse e al confronto per le famiglie di macchine.

Multi-threading delle VM

Ogni CPU virtuale (vCPU) allocata a una VM di Compute Engine viene implementata come un singolo multithread hardware. Per impostazione predefinita, due vCPU condividono un core CPU fisico. Per i carichi di lavoro altamente paralleli o che eseguono calcoli in virgola mobile (come l'analisi delle sequenze genetiche e la modellazione del rischio finanziario), puoi migliorare le prestazioni riducendo il numero di thread eseguiti su ciascun core fisico della CPU. Per maggiori informazioni, consulta Impostare il numero di thread per core.

Network Service Tiers

Network Service Tiers ti consente di ottimizzare i costi e le prestazioni di rete dei tuoi carichi di lavoro. Puoi scegliere tra i seguenti livelli:

  • Il livello Premium utilizza la struttura backbone globale ad alta affidabilità di Google per aiutarti a ridurre al minimo la perdita di pacchetti e la latenza. Il traffico entra ed esce dalla rete Google in corrispondenza del POP (POP) perimetrale globale, il più vicino all'ISP dell'utente finale. Ti consigliamo di utilizzare il livello Premium come livello predefinito per ottenere prestazioni ottimali. Il livello Premium supporta sia indirizzi IP esterni a livello di regione sia indirizzi IP esterni globali per VM e bilanciatori del carico.
  • Il livello Standard è disponibile solo per le risorse che utilizzano indirizzi IP esterni a livello di regione. Il traffico entra ed esce dalla rete Google in corrispondenza del PoP perimetrale più vicino alla regione in cui viene eseguito il carico di lavoro Google Cloud. I prezzi del livello Standard sono inferiori rispetto al livello Premium. Il livello Standard è adatto per il traffico non sensibile alla perdita di pacchetti e che non ha requisiti di bassa latenza.

Memorizzazione nella cache

Se la tua applicazione gestisce asset statici del sito web e se la tua architettura include un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno globale (come mostrato nella Figura 1), puoi utilizzare Cloud CDN per memorizzare nella cache i contenuti statici a cui si accede regolarmente più vicino agli utenti. Cloud CDN può aiutare a migliorare le prestazioni per gli utenti, ridurre l'utilizzo delle risorse di infrastruttura nel backend e i costi di distribuzione della rete. Per maggiori informazioni, consulta Prestazioni web più veloci e protezione web migliorata per il bilanciamento del carico.

Ulteriori considerazioni sul rendimento

Quando crei l'architettura per il tuo carico di lavoro, prendi in considerazione le best practice e i suggerimenti generali forniti nel documento Framework dell'architettura Google Cloud: ottimizzazione delle prestazioni.

Passaggi successivi

Collaboratori

Autore: Kumar Dhanagopal | Cross-Product Solution Developer

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