Conceptos básicos de Google Cloud Platform para profesionales de AWS - Semana 3

Notas de la semana 1: Introducción a Google Cloud

Notas de la semana 2: Introducción a Google Cloud Platform

Conceptos clave en la semana tres:

• Identificar el propósito y los casos de uso de Google Compute Engine.
• Resumir las diversas herramientas y servicios operativos y de red de Google Cloud Platform

Compute Engine le permite ejecutar máquinas virtuales en la infraestructura global de Google. En este módulo, aprenderemos cómo funciona Google Compute Engine con un enfoque en las redes virtuales de Google.

Lo bueno de las máquinas virtuales es que tienen la potencia y la generalidad de un sistema operativo completo en cada una. Usted configura una máquina virtual de manera muy similar a como construye un servidor físico especificando sus cantidades de CPU y memoria, sus cantidades y tipos de almacenamiento y su sistema operativo. Hay mucha flexibilidad para reconfigurarlos.

Red de nube privada virtual (VPC)

Una red de nube privada virtual es un grupo configurable bajo demanda de recursos informáticos compartidos asignados dentro de un entorno de nube pública. Proporcionar un cierto nivel de aislamiento entre las diferentes organizaciones que utilizan los recursos.

Puede definir su propia VPC dentro de su primer proyecto de GCP o puede elegir la predeterminada y comenzar con eso. Independientemente, sus redes de VPC conectan los recursos de la plataforma de Google Cloud entre sí y a Internet. Puede segmentar sus redes, reglas de firewall de usuario para restringir el acceso a instancias y crear rutas estáticas para reenviar el tráfico a destinos específicos.

Las redes de VPC que define tienen alcance global. Pueden tener subredes en cualquier región de GCP en todo el mundo y subredes que pueden abarcar las zonas que componen una región. Esta arquitectura facilita al usuario la definición de su propio diseño de red. También puede tener recursos en diferentes zonas de la misma subred. Luego, puede aumentar dinámicamente el tamaño de una subred en una red personalizada expandiendo el rango de direcciones IP asignadas. Hacer esto no afectará a las VM ya configuradas.

En el siguiente ejemplo, puede ver que nuestra VPC tiene una red. También tiene una subred definida en GCP por la región us-east1. También puede ver que tiene dos VM de Compute Engine adjuntas. Son vecinos de la misma subred aunque se encuentren en zonas diferentes. Puede usar esta capacidad para crear soluciones que sean resistentes pero que aún tengan diseños de red simples

Revisión: red de nube privada virtual (VPC)

¿Verdadero o falso? En las VPC de Google Cloud, las subredes tienen un alcance regional.
¡Cierto! Las subredes de VPC pueden abarcar las zonas que componen una región. Esto es beneficioso porque sus soluciones pueden incorporar tolerancia a fallas sin complicar la topología de su red.

Verdadero o falso: si aumenta el tamaño de una subred en una red de VPC personalizada, las direcciones IP de las máquinas virtuales que ya están en esa subred podrían verse afectadas.
¡Falso! Puede aumentar dinámicamente el tamaño de una subred en una red personalizada al expandir el rango de direcciones IP que se le asignan. Hacer eso no afecta a las VM ya configuradas.

Compute Engine

Compute Engine le permite crear y ejecutar máquinas virtuales en la infraestructura de Google. No hay inversiones iniciales y puede ejecutar miles de CPU virtuales en un sistema que está diseñado para ser rápido y ofrecer un rendimiento constante.

Puede crear una instancia de máquina virtual mediante la consola de GCP o la herramienta de línea de comandos de GCloud. Luego, su VM puede ejecutar imágenes de Linux y Windows Server.

Cuando cree una máquina virtual, elija un tipo de máquina. Esto determina cuánta memoria y cuántas CPU virtuales tiene. Estos tipos pueden variar desde muy pequeños hasta muy grandes. Si no encuentra un tipo predeterminado con el que esté satisfecho, puede crear una VM personalizada.

Poder de procesamiento

Si tiene cargas de trabajo (como aprendizaje automático y procesamiento de datos), puede aprovechar las GPU. Muchas zonas de GCP tienen GPU disponibles para usar. Piénselo de esta manera: al igual que las computadoras físicas necesitan discos, las VM también lo hacen.

Puede elegir entre dos tipos de almacenamiento persistente: estándar o SSD. Si su aplicación necesita espacio temporal de alto rendimiento, puede conectar SSD local. Debe asegurarse de almacenar los datos importantes en otro lugar, ya que el contenido de los SSD locales no dura más allá de la finalización de la VM. Esta es también la razón por la que los otros tipos se denominan discos persistentes . La mayoría de las personas comienzan con discos persistentes estándar como predeterminados. Luego, también elegirá una imagen de arranque, GCP ofrece muchas versiones de Linux y Windows listas para usar y puede importar sus propias imágenes.

Una vez que su máquina virtual está en funcionamiento, es fácil tomar instantáneas duraderas de sus discos. Podrá conservar estas instantáneas como copias de seguridad o utilizarlas cuando necesite migrar una máquina virtual a otra región.

VM interrumpibles

Muy similar a una VM normal. Solo tiene una diferencia: tiene permiso para terminar si sus recursos se necesitan en otro lugar. Puede ahorrar mucho dinero con máquinas virtuales interrumpibles, solo debe asegurarse de que su trabajo pueda detenerse y reiniciarse.

Suponga que tiene una carga de trabajo en la que ningún ser humano está esperando para terminar, digamos un trabajo por lotes que analiza un conjunto de datos grande, puede ahorrar dinero eligiendo VM interrumpibles para ejecutar el trabajo.

Próximos pasos

Compute Engine tiene una función llamada escalamiento automático que te permite agregar y eliminar VM de tu aplicación según las métricas de carga. La otra parte de hacer que eso funcione es equilibrar el tráfico entrante en las VM, y Google VPC admite varios tipos diferentes de equilibrio de carga. Los consideraremos en la siguiente sección.

Revisión: Compute Engine

Verdadero o falso: puede crear máquinas virtuales de Compute Engine desde la línea de comandos.
¡Cierto! Es ventajoso crear máquinas virtuales desde una línea de comandos cuando desea que sus configuraciones estén programadas y sean repetibles. El comando gcloud, proporcionado por Google Cloud como parte del SDK de GCP, puede crear máquinas virtuales con los parámetros que usted especifique.

¿Cuál es la razón principal por la que los clientes eligen máquinas virtuales interrumpibles?
Reducir costos. El precio por hora de las VM interrumpibles incorpora un descuento sustancial.

Capacidades importantes de VPC

Al igual que las redes físicas, las VPC tienen tablas de enrutamiento. Se utilizan para reenviar el tráfico de una instancia a otra dentro de la misma red. Incluso a través de subredes y entre zonas de GCP sin requerir una dirección IP externa. Las tablas de enrutamiento de VCP están integradas, no es necesario que aprovisione o administre un enrutador. Tampoco es necesario que proporciones una instancia de firewall, ya que las VPC te brindan un firewall distribuido globalmente.

Puede controlar y restringir el acceso a instancias, tráfico entrante o saliente. Puede definir reglas de firewall en instancias de Compute Engine, lo cual es bastante conveniente. Por ejemplo, puede etiquetar todos sus servidores web con, por ejemplo, "web" y escribir una regla de firewall que indique que el tráfico en los puertos 80 o 443 está permitido en todas las máquinas virtuales con la etiqueta "web", sin importar cuál sea su dirección IP. .

¿Qué pasa si tenemos varios proyectos de GCP y las VPC necesitan comunicarse entre sí? Esto es factible y manejable. Esto se denomina intercambio de tráfico de VPC, es decir, establecer una relación entre dos VPC para que puedan intercambiar tráfico.

¿Qué sucede si desea utilizar todo el poder de IAM para controlar quién y qué en un proyecto puede interactuar con una VPC en otro? Esto se llama VPC compartida.

Equilibrio de carga en la nube

¿Cómo llegan sus clientes a su aplicación cuando es posible que la proporcionen cuatro VM en un momento y 40 al siguiente? (hablamos sobre cómo las máquinas virtuales pueden escalar automáticamente para responder a los cambios de carga). Aquí es donde entra en juego Cloud Load Balancing. Cloud Load Balancing es un servicio administrado totalmente distribuido y definido por software para todo su tráfico. Debido a que los balanceadores de carga no se ejecutan en las VM que administra, no tiene que preocuparse por administrarlos o escalarlos. Puede poner Cloud Load Balancing al frente de todo su tráfico: HTTP y HTTPS, otro tráfico TCP y SSL, y también el tráfico UDP. Con Cloud Load Balancing, una única IP anycast conecta todas sus instancias de backend en regiones de todo el mundo. Proporciona equilibrio de carga entre regiones, incluida la conmutación por error automática de varias regiones, que mueve suavemente el tráfico en fracciones si los backends no están en buen estado. Cloud Load Balancing reacciona rápidamente a los cambios en los usuarios, el tráfico, el estado del backend, las condiciones de la red y otras condiciones relacionadas.

¿Qué pasaría si supiera que su aplicación va a tener un gran aumento? No necesitaría advertir a Google de una carga entrante. Google VPC ofrece un conjunto de opciones de equilibrio de carga.

DNS

DNS es lo que traduce los nombres de host de Internet en direcciones. Google tiene una infraestructura de DNS altamente desarrollada. Hace que 8.8.8.8 esté disponible para que todos puedan aprovecharlo. En cuanto a los nombres de host de Internet y las direcciones de las aplicaciones, crea en GCP: GCP ofrece Cloud DNS para ayudar al mundo a encontrarlos. Es un servicio de DNS administrado que se ejecuta en la misma infraestructura que Google. Tiene baja latencia y alta disponibilidad y es rentable. Todo para que sus aplicaciones y servicios estén disponibles para sus usuarios. La información de DNS que publica se proporciona desde ubicaciones redundantes en todo el mundo. Cloud DNS también es programable: puede publicar y administrar millones de zonas y registros de DNS mediante la consola de GCP.

Cloud CDN

Google tiene un sistema global de cachés perimetrales. Puede utilizar este sistema para acelerar la entrega de contenido en su aplicación utilizando Google Cloud CDN. Sus clientes de aplicaciones experimentarán una latencia de red más baja. Los orígenes de su contenido experimentarán una carga reducida y también puede ahorrar dinero. Una vez que haya configurado el equilibrio de carga HTTPS, simplemente habilite Cloud CDN con una sola casilla de verificación.

Si ya está utilizando una CDN, es probable que sea parte del programa de socios de interconexión de CDN de GCP, lo que hace que la transición sea fluida y aún pueda usar su CDN actual sin problemas.

Interconectar

Muchos clientes de GCP desean interconectar sus otras redes a sus VPC de Google, como redes locales o sus redes en otras nubes.

Hay muchas opciones. Muchos clientes comienzan con una conexión de red privada virtual a través de Internet utilizando el protocolo IPSEC. Para hacerlo dinámico, utilizan una función de GCP llamada Cloud Router.

Cloud Router permite que sus otras redes y su VPC de Google intercambien información de ruta a través de la VPN mediante el protocolo Border Gateway. Por ejemplo, si agrega una nueva subred a su VPC de Google, su red local obtendrá automáticamente rutas hacia ella. Pero algunos clientes no quieren utilizar Internet, ya sea por motivos de seguridad o porque necesitan un ancho de banda más fiable.

Pueden considerar el intercambio de tráfico con Google mediante el intercambio de tráfico directo. Peering significa colocar un enrutador en el mismo centro de datos público que un punto de presencia de Google e intercambiar tráfico. Google tiene más de 100 puntos de presencia en todo el mundo. Los clientes que aún no están en un punto de presencia pueden contratar a un socio en el programa de intercambio de tráfico de operadores para conectarse.

Los clientes que desean los mejores tiempos de actividad para su interconexión con Google deben usar la interconexión dedicada, en la que los clientes obtienen una o más conexiones privadas directas a Google. Si estas conexiones tienen topologías que cumplen con las especificaciones de Google, pueden estar cubiertas por un SLA de hasta el 99,99 por ciento.

Estas conexiones pueden ser respaldadas por una VPN para una confiabilidad aún mayor.

Cuestionario: red de nube privada virtual (VPC)

Verdadero o falso: Google Cloud Load Balancing te permite equilibrar el tráfico basado en HTTP en varias regiones de Compute Engine.
¡Cierto! Con Cloud Load Balancing global, su aplicación presenta una única interfaz para el mundo.

¿Qué es cierto sobre las redes y subredes de Google VPC?
las redes son globales, las subredes son regionales

Una aplicación que se ejecuta en una máquina virtual de Compute Engine necesita un espacio temporal de alto rendimiento. ¿Qué tipo de almacenamiento satisface esta necesidad?

SSD local

¿Qué sería adecuado para ejecutar en una VM interrumpible?
Un trabajo por lotes que puede ser puntos de control y reiniciarse

¿Cómo eligen los clientes de Compute Engine entre grandes VM y muchas VM?
Utilice grandes máquinas virtuales para bases de datos en memoria y análisis intensivos de CPU; usar muchas máquinas virtuales para tolerancia a fallas y elasticidad

¿Cómo funcionan los enrutadores y firewalls de VPC?
Google los gestiona como una función integrada.

Un cliente de GCP desea equilibrar la carga del tráfico entre las VM de back-end que forman parte de una aplicación de varios niveles. ¿Qué opción de equilibrio de carga debería elegir este cliente?
El equilibrador de carga interno regional

¿Para cuál de estas opciones de interconexión está disponible un acuerdo de nivel de servicio?
Interconexión dedicada