Configura il bilanciamento del carico tra regioni per i server web Microsoft IIS

Questo tutorial descrive come utilizzare un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno per distribuire il traffico ai server web Microsoft Internet Information Services (IIS) in esecuzione su VM di Compute Engine di cui è stato eseguito il provisioning in regioni diverse.

Scopo

Questo tutorial mostra come bilanciare il carico del traffico per il sito www.example.com e garantire che:

  • Le richieste in entrata vengono instradate alla regione più vicina.
  • Se un'istanza non riesce o raggiunge la sua capacità, il bilanciatore del carico instrada le richieste ad altre istanze adattabili nella stessa regione o in una regione diversa.

La configurazione per questo scenario utilizza un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno che accetta le richieste tramite un singolo indirizzo IP globale. Questo indirizzo IP può instradare ogni richiesta in entrata in base al tipo di connessione, ovvero HTTP o HTTPS. Per le richieste HTTPS, il bilanciatore del carico implementa la crittografia SSL/TLS tra il client che invia la richiesta e il bilanciatore del carico.

Il seguente diagramma mostra l'architettura del bilanciatore del carico:

Bilanciamento del carico tra regioni.

Nota che il bilanciatore del carico include diversi componenti per la massima configurabilità. Per una descrizione delle funzioni di ciascun componente, consulta la panoramica del bilanciatore del carico delle applicazioni esterno.

Questo tutorial mostra come completare le attività seguenti per raggiungere il tuo obiettivo:

  • Configura le istanze di backend.
  • Crea e configura il servizio di bilanciamento del carico.
  • Inviare il traffico ai backend.
  • Limita l'accesso ai backend.
  • Simula un'interruzione.

Costi

In questo documento vengono utilizzati i seguenti componenti fatturabili di Google Cloud:

  • Compute Engine virtual machine (VM) instances
  • Compute Engine persistent disks
  • Optional: Google-managed SSL certificate
  • Windows Server 2016 machine images

Per generare una stima dei costi in base all'utilizzo previsto, utilizza il Calcolatore prezzi. I nuovi utenti di Google Cloud possono essere idonei a una prova senza costi aggiuntivi.

Una volta completate le attività descritte in questo documento, puoi evitare la fatturazione continua eliminando le risorse che hai creato. Per ulteriori informazioni, consulta la pagina Pulizia.

Prima di iniziare

  1. Accedi al tuo account Google Cloud. Se non conosci Google Cloud, crea un account per valutare le prestazioni dei nostri prodotti in scenari reali. I nuovi clienti ricevono anche 300 $di crediti gratuiti per l'esecuzione, il test e il deployment dei carichi di lavoro.

  2. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

    Go to project selector

  3. Assicurati che la fatturazione sia attivata per il tuo progetto Google Cloud.

  4. Abilita le API Compute Engine, BigQuery, and Cloud Firestore.

    Abilita le API

  5. Installa Google Cloud CLI.

  6. Per initialize gcloud CLI, esegui questo comando: 

    gcloud init
    7.

  7. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

    Go to project selector

  8. Assicurati che la fatturazione sia attivata per il tuo progetto Google Cloud.

  9. Abilita le API Compute Engine, BigQuery, and Cloud Firestore.

    Abilita le API

  10. Installa Google Cloud CLI.

  11. Per initialize gcloud CLI, esegui questo comando: 

    gcloud init
    12.      In alternativa, puoi utilizzare Cloud Shell nella console Google Cloud per interagire con Google Cloud. In questo caso, non devi installare Google Cloud CLI.
  12. Installa un client RDP (Remote Desktop Protocol). Per maggiori informazioni, consulta la pagina relativa ai client di Microsoft Remote Desktop. Se hai già installato un client RDP, puoi saltare questa attività.
  13. Decidi le zone e le regioni in cui vuoi eseguire il provisioning delle risorse. Il diagramma dell'architettura mostra le risorse di cui è stato eseguito il deployment nelle diverse zone nelle regioni degli Stati Uniti e dell'UE. Questa informazione sarà utilizzata solo come riferimento. Puoi eseguire il deployment delle risorse in qualsiasi regione/zona di tua scelta.
  14. (Facoltativo) Leggi e comprendi la panoramica sul bilanciatore del carico delle applicazioni esterno.

Configura le istanze di backend

In questa sezione creerai due servizi di backend in regioni diverse. Ogni servizio di backend include due istanze di backend, ciascuna che esegue un server web Microsoft IIS su Windows Server 2016. Per evitare di dover eseguire la configurazione manuale di ogni server, crea un'immagine disco da un'istanza del server, quindi utilizzala per creare le altre istanze del server.

Crea e configura un'istanza Compute Engine

Per creare l'istanza da utilizzare come immagine di origine:

Da Google Cloud Marketplace, avvia un'istanza di Windows Server 2016 che esegue Microsoft IIS su Compute Engine in una zona a tua scelta e configura regole firewall per consentire il traffico HTTP, HTTPS e RDP esterno all'istanza dell'immagine di origine:

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina di Cloud Marketplace ASP.NET Framework.

    Vai a Cloud Marketplace

  2. Fai clic su Launch .

  3. Nel campo Nome deployment, inserisci src-img.

  4. Nel campo Zona, seleziona una zona in cui vuoi eseguire il deployment dell'immagine.

  5. Nel campo Versione sistema operativo Windows Server, seleziona 2016.

  6. Nella sezione Networking - Firewall, seleziona solo le opzioni seguenti:

    • Consenti traffico HTTP
    • Consenti traffico HTTPS
    • Consenti traffico RDP

  7. Accetta i Termini di servizio e fai clic su Esegui il deployment.

  8. Attendi il completamento della creazione dell'istanza Compute Engine.

Configura l'istanza dell'immagine di origine

Per configurare la nuova istanza dell'immagine di origine, crea un nuovo utente Windows sull'istanza dell'immagine di origine e stabilisci una connessione RDP:

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Istanze VM.

    Vai a Istanze VM

  2. Fai clic sul nome dell'istanza dell'immagine di origine (src-img).

  3. Fai clic su Imposta password di Windows.

  4. Nella finestra di dialogo Imposta nuova password di Windows, aggiungi il tuo nome utente e fai clic su Imposta per creare l'account utente sulla tua istanza.

  5. Copia la password fornita e chiudi la finestra di dialogo.

  6. Fai clic sul menu a discesa RDP e seleziona l'opzione Scarica il file RDP per scaricare il file RDP per la tua istanza. Usa questo file per connetterti all'istanza tramite un client RDP. Per ulteriori informazioni, consulta l'articolo sui client di Microsoft Remote Desktop.

Dopo aver stabilito una connessione RDP con l'istanza dell'immagine di origine, aggiungi una home page predefinita nella directory web predefinita di IIS:

  1. Nell'istanza dell'immagine di origine, apri PowerShell come amministratore.

  2. Crea una nuova home page nella directory web IIS predefinita C:\inetpub\wwwroot:

    Echo '<!doctype html><html><body><h1>Hello World!</h1></body></html>' > C:\inetpub\wwwroot\index.html

Verifica che l'istanza dell'immagine di origine possa pubblicare contenuti

Nella console Google Cloud, vai alla pagina Istanze VM.

Vai a Istanze VM

Fai clic sull'indirizzo IP esterno dell'istanza per verificare che stia gestendo la home page creata in precedenza.

Crea un'immagine Windows Server 2016 riutilizzabile dall'istanza dell'immagine di origine

Dopo aver verificato che l'istanza dell'immagine di origine sia configurata correttamente e in grado di pubblicare contenuti, crea un'immagine disco riutilizzabile dal disco permanente radice dell'istanza:

  1. Nell'istanza dell'immagine di origine, apri PowerShell come amministratore.

  2. Esegui questo comando per preparare il sistema alla clonazione:

    GCESysprep

    Al termine dell'operazione GCESysprep, viene eseguita la disconnessione automatica dalla sessione RDP.

  3. Sulla macchina locale, esegui questo comando per eliminare l'istanza di origine conservando il disco permanente radice:

    gcloud compute instances delete src-img \
   --keep-disks=boot \
   --zone=INSTANCE_ZONE

    Sostituisci INSTANCE_ZONE con la zona dell'istanza di origine.

  4. Dopo aver eliminato l'istanza, crea una nuova immagine dal disco permanente radice che hai conservato:

    gcloud compute images create win-be-img \
   --source-disk=src-img \
   --source-disk-zone=IMAGE_ZONE

    Sostituisci IMAGE_ZONE con la zona in cui vuoi creare l'immagine di origine.

Crea un modello di istanza utilizzando l'immagine di origine

Utilizza l'immagine disco del server Windows configurato come immagine di origine per un modello di istanza. In seguito, configurerai due gruppi di istanze gestite per utilizzare questo modello per le nuove istanze.

Sulla macchina locale, esegui questo comando per creare un modello di istanza che utilizzi win-be-img come immagine di origine e rdp-tag e www-tag come tag istanza:

gcloud compute instance-templates create win-be-tmpl \
    --tags=rdp-tag,www-tag \
    --image=win-be-img

Crea un gruppo di istanze gestite per ogni regione

In ogni regione, crea gruppi di istanze gestite. Dopo aver creato ciascun gruppo di istanze, quest'ultimo viene completato automaticamente con due istanze identiche in base al modello di istanza definito in precedenza. In seguito, configurerai il bilanciatore del carico per trattare questi gruppi di istanze come destinazioni di backend.

Per creare i tuoi gruppi di istanze gestite:

  1. Sulla macchina locale, esegui questo comando per creare un nuovo gruppo di istanze gestite nella zona in cui hai creato l'immagine e popolarlo automaticamente con due istanze identiche:

    gcloud compute instance-groups managed create MANAGED_INSTANCE_GROUP_NAME_1 \
   --base-instance-name=BASE_INSTANCE_NAME_1 \
   --size=2 \
   --zone=ZONE_1 \
   --template=win-be-tmpl

    Sostituisci quanto segue:

    • MANAGED_INSTANCE_GROUP_NAME_1: il nome della tua istanza gestita
    • BASE_INSTANCE_NAME_1: il nome dell'istanza di base
    • ZONE_1: la zona in cui vuoi eseguire il deployment dell'istanza gestita

  2. Crea un gruppo di istanze gestite nella seconda zona:

    gcloud compute instance-groups managed create MANAGED_INSTANCE_GROUP_NAME_2 \
   --base-instance-name=BASE_INSTANCE_NAME_2 \
   --size=2 \
   --zone=ZONE_2 \
   --template=win-be-tmpl

    Sostituisci quanto segue:

    • MANAGED_INSTANCE_GROUP_NAME_2: il nome della tua istanza gestita
    • BASE_INSTANCE_NAME_2: il nome dell'istanza di base
    • ZONE_2: la zona in cui vuoi eseguire il deployment dell'istanza gestita

Verifica che le istanze di backend siano in esecuzione

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Istanze VM.

    Vai a Istanze VM

  2. Fai clic sull'indirizzo IP esterno di ciascun backend per verificare che quest'ultimo stia gestendo la home page che hai creato in precedenza.

Crea e configura il servizio di bilanciamento del carico

Il servizio di bilanciamento del carico di Compute Engine include diversi componenti. In questa sezione creerai questi componenti e li collegherai tra loro.

  1. Sulla macchina locale, esegui questo comando per creare un nuovo controllo di integrità. Il bilanciatore del carico utilizza questo controllo per verificare la reattività delle tue istanze di backend:

    gcloud compute http-health-checks create basic-check

  2. Crea un servizio di backend:

    gcloud compute backend-services create BACKEND_SERVICE_NAME \
  --protocol=HTTP \
  --http-health-checks=basic-check \
  --global

    Sostituisci BACKEND_SERVICE_NAME con un nome per il servizio di backend.

  3. Aggiungi i tuoi gruppi di istanze come destinazioni di backend per il tuo servizio di backend:

    gcloud compute backend-services add-backend BACKEND_SERVICE_NAME \
   --instance-group=MANAGED_INSTANCE_GROUP_NAME_1 \
   --instance-group-zone=ZONE_1

gcloud compute backend-services add-backend BACKEND_SERVICE_NAME \
   --instance-group=MANAGED_INSTANCE_GROUP_NAME_2 \
   --instance-group-zone=ZONE_2

  4. Crea una mappa URL predefinita che indirizza tutte le richieste in entrata a tutte le tue istanze:

    gcloud compute url-maps create lb-map \
   --default-service=BACKEND_SERVICE_NAME

  5. Crea una risorsa del certificato SSL. Il bilanciatore del carico utilizza questa risorsa per criptare e decriptare il traffico.

    Se hai già una chiave privata e un certificato SSL di un'autorità di certificazione, puoi utilizzarli per creare una nuova risorsa SSLCertificate eseguendo questo comando. In caso contrario, puoi creare e utilizzare un certificato SSL gestito da Google o un certificato autofirmato per i test. Per ulteriori informazioni, consulta i certificati SSL.

    Esegui questo comando per creare la risorsa del certificato SSL:

    gcloud compute ssl-certificates create www-cert \
   --certificate CRT_FILE_PATH \
   --private-key KEY_FILE_PATH

    Sostituisci quanto segue:

    • CRT_FILE_PATH: il percorso file locale del tuo certificato
    • KEY_FILE_PATH: percorso file della tua chiave privata

  6. Crea proxy HTTP e HTTPS di destinazione per instradare le richieste alla mappa di URL. Il proxy è la parte del bilanciatore del carico che contiene il certificato SSL per il bilanciamento del carico HTTPS, quindi carichi il tuo certificato anche in questo passaggio:

    gcloud compute target-http-proxies create http-lb-proxy \
   --url-map=lb-map

gcloud compute target-https-proxies create https-lb-proxy \
   --url-map lb-map \
   --ssl-certificate SSL_CERT

    Sostituisci SSL_CERT in base a quanto segue:

    • Se hai creato una risorsa Certificato SSL con il tuo certificato SSL e la chiave privata, sostituisci SSL_CERT con www-cert.
    • Se utilizzi un certificato SSL gestito da Google o autofirmato, sostituisci SSL_CERT con il nome del tuo certificato.

  7. Affinché il bilanciatore del carico riceva il traffico in modo affidabile, devi assegnare un indirizzo IP statico globale alla regola di forwarding globale del bilanciatore del carico.

    Per creare una risorsa di indirizzo IP statico globale, esegui questo comando:

    gcloud compute addresses create lb-ip \
   --global \
   --network-tier=PREMIUM

    Prendi nota dell'indirizzo IP.

  8. Creare due regole di forwarding globali per gestire le richieste HTTP e HTTPS in entrata. Ogni regola di forwarding invia il traffico a uno dei proxy di destinazione che hai creato a seconda dell'indirizzo IP, del protocollo IP e della porta specificati.

    • Per un bilanciatore del carico delle applicazioni esterno globale, utilizza il comando gcloud CLI con load-balancing-scheme=EXTERNAL_MANAGED. Questa impostazione offre funzionalità di gestione avanzata del traffico.
    • Per un bilanciatore del carico delle applicazioni classico, utilizza load-balancing-scheme=EXTERNAL.
    gcloud compute forwarding-rules create http-fwd-rule \
   --load-balancing-scheme=LOAD_BALANCING_SCHEME \
   --network-tier=PREMIUM \
   --address=lb-ip \
   --global \
   --target-http-proxy=http-lb-proxy \
   --ports=80

gcloud compute forwarding-rules create https-fwd-rule \
   --load-balancing-scheme=LOAD_BALANCING_SCHEME \
   --network-tier=PREMIUM \
   --address=lb-ip \
   --global \
   --target-https-proxy=https-lb-proxy \
   --ports=443

Dopo aver creato le regole di forwarding globali, la propagazione della configurazione può richiedere diversi minuti. Per verificare lo stato di avanzamento della propagazione, puoi monitorare la configurazione nella console Google Cloud o eseguire il seguente comando sulla macchina locale:

gcloud compute backend-services get-health BACKEND_SERVICE_NAME

Invia il traffico ai backend

Ora che hai configurato il servizio di bilanciamento del carico, puoi iniziare a inviare traffico alla regola di forwarding e osservare la distribuzione del traffico in diverse istanze.

Invia il traffico ai tuoi backend nel seguente modo:

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Bilanciamento del carico.

    Vai a Bilanciamento del carico

  2. Seleziona la scheda Frontend.

  3. Per visualizzare la home page predefinita, fai clic sugli indirizzi IP nella colonna Indirizzo.

Limita l'accesso ai backend

Dopo aver verificato che tutto funzioni come previsto, modifica le regole del firewall in modo che il traffico HTTP o HTTPS possa provenire solo dal servizio di bilanciamento del carico:

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Firewall.

    Vai a Firewall

  2. Fai clic sul nome della regola firewall che consente l'accesso esterno alla porta tcp:80.

  3. Fai clic su Modifica per modificare la regola firewall.

  4. Nel campo Intervalli IPv4 di origine, rimuovi il valore 0.0.0.0/0 e inserisci 130.211.0.0/22. Questo limita gli IP di origine consentiti della regola firewall all'intervallo 130.211.0.0/22, che è l'intervallo IP del controllo di integrità del bilanciamento del carico HTTPS.

  5. Fai clic su Salva.

  6. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Istanze VM.

    Vai a Istanze VM

  7. Fai clic sull'indirizzo IP esterno di ogni istanza per verificare che al momento non sia più accessibile.

Simula un'interruzione

Per vedere come viene bilanciato un carico tra le istanze adattabili, puoi simulare un'interruzione per una o più istanze in una regione.

Per impedire a un'istanza di ricevere richieste aggiuntive:

  1. Stabilisci una connessione RDP all'istanza.
  2. Nell'istanza, apri PowerShell come amministratore.

  3. Esegui questo comando per creare una nuova regola firewall sull'istanza. Questo comando blocca il traffico del controllo di integrità proveniente dal controllo di integrità e impedisce a tutte le nuove connessioni HTTP dal bilanciatore del carico all'istanza:

    netsh advfirewall firewall add rule name="Outage Test" protocol=tcp dir=in localport=80 action=block remoteip=130.211.0.0/22

  4. Sulla macchina locale, esegui questo comando per verificare che ora l'istanza registri uno stato UNHEALTHY:

    gcloud compute backend-services get-health BACKEND_SERVICE_NAME

  5. Dopo che l'istanza inizia a segnalare lo stato UNHEALTHY, invia una richiesta al bilanciatore del carico. Solo le istanze adattabili devono rispondere.

  6. Dopo aver simulato un'interruzione, puoi ripristinare la connettività dell'istanza eliminando la regola firewall. Dopo aver aperto PowerShell come amministratore dell'istanza che non risponde, esegui questo comando per eliminare la regola:

    netsh advfirewall firewall delete rule name="Outage Test"

Esegui la pulizia

Dopo aver completato il tutorial, puoi eseguire la pulizia delle risorse che hai creato in modo che smettano di utilizzare la quota e generino addebiti. Le sezioni seguenti descrivono come eliminare o disattivare queste risorse.

Elimina il progetto

Il modo più semplice per eliminare la fatturazione è eliminare il progetto che hai creato per il tutorial.

    Elimina un progetto Google Cloud:

    gcloud projects delete PROJECT_ID

Elimina singole risorse

Dovrai eliminare singolarmente tutte le risorse create per il progetto (immagini, modelli di istanze, gruppi di istanze, controlli di integrità, servizi di backend, mappa URL, proxy http, indirizzi, regole di forwarding). Non puoi eliminare le istanze VM finché non esegui i comandi riportati di seguito.

Esegui questi comandi sulla macchina locale per eliminare le risorse create per il tutorial:

  1. Elimina le regole di forwarding HTTP/S: 
    gcloud compute forwarding-rules delete https-fwd-rule --global

    gcloud compute forwarding-rules delete http-fwd-rule --global
  2. Elimina l'indirizzo IP statico globale: 
    gcloud compute addresses delete lb-ip --global
  3. Elimina i proxy HTTP/S: 
    gcloud compute target-https-proxies delete https-lb-proxy

    gcloud compute target-http-proxies delete http-lb-proxy
  4. Elimina il certificato SSL: 
    gcloud compute ssl-certificates delete SSL_CERT
  5. Elimina la mappa URL: 
    gcloud compute url-maps delete lb-map
  6. Elimina il servizio di backend: 
    gcloud compute backend-services delete BACKEND_SERVICE_NAME --global
  7. Elimina il controllo di integrità HTTP: 
    gcloud compute http-health-checks delete basic-check
  8. Elimina i gruppi di istanze gestite: 
    gcloud compute instance-groups managed delete MANAGED_INSTANCE_GROUP_NAME_1 --zone=ZONE_1

    gcloud compute instance-groups managed delete MANAGED_INSTANCE_GROUP_NAME_2 --zone=ZONE_2
  9. Elimina il modello di istanza: 
    gcloud compute instance-templates delete win-be-tmpl
  10. Elimina l'immagine: 
    gcloud compute images delete IMAGE_NAME
  11. Elimina il disco: 
    gcloud compute disks delete DISK_NAME

Passaggi successivi