Zonen in GDC mit Air Gap

In diesem Dokument wird die Bereitstellungshierarchie für Google Distributed Cloud (GDC) mit Air Gap erläutert, die Universen, Regionen und Zonen umfasst. Um Hochverfügbarkeit für Ihre Air-Gap-Ressourcen und -Infrastruktur zu gewährleisten, müssen Sie die Standorte kennen, an denen Ihre Umgebung gehostet wird, und die strategischen Grenzen, die verfügbare Konfigurationen für Ihre Anwendungen erzwingen.

Dieses Dokument richtet sich an die folgenden Zielgruppen:

  • Infrastrukturbetreiber, die für die Bereitstellung und Verwaltung von GDC-Zonen und der globalen Infrastruktur verantwortlich sind.
  • Plattformadministratoren wie Netzwerk- und IT-Administratoren, die für die Konfiguration von Diensten in mehreren Zonen verantwortlich sind.
  • Anwendungsoperatoren, die für die Entwicklung und Verwaltung von Anwendungen in einem GDC-Universum verantwortlich sind.

Weitere Informationen finden Sie unter Zielgruppen für die Dokumentation zu GDC mit Air Gap.

Übersicht über die Bereitstellungshierarchie

Eine GDC-Bereitstellung mit Air Gap folgt einer hierarchischen Struktur, die aus Universen, Regionen und Zonen besteht.

Ein Universum ist eine übergeordnete Gruppierung miteinander verbundener Zonen, die eine Netzwerkverbindung und eine Steuerungsebene gemeinsam nutzen. Auch wenn Zonen geografisch weit voneinander entfernt sein können, wird eine regionale Grenze festgelegt, wenn verschiedene Zonen physisch nah genug beieinander liegen, um eine Kommunikation mit niedriger Latenz zu ermöglichen.

Eine Zone ist der Baustein Ihrer GDC mit Air Gap-Bereitstellung. Jede Zone ist eine eigenständige Implementierung, die zu keinem Zeitpunkt eine Verbindung zu Google Cloud erfordert. Eine Zone verwaltet ihre eigene Infrastruktur, Dienste, APIs und Tools über eine lokale Steuerungsebene.

Das folgende Diagramm zeigt beispielsweise ein GDC-Multizonen-Universum:

Ein Universum besteht aus Zonen, die über Regionen hinweg gruppiert sind.

Dieses Diagramm zeigt zwei Regionen, die sich jeweils in einem einzelnen Universum befinden. Region 1 ist hervorgehoben, um drei Zonen zu zeigen, die jeweils verschiedene zonale Dienste wie virtuelle Maschinen (VMs) und Containeranwendungen ausführen. Es gibt auch globale Dienste, die alle Zonen und Regionen im Universum umfassen, z. B. Identity and Access Management (IAM) und Load Balancing.

Sie könnten beispielsweise ein GDC-Universum haben, das sich über weitläufige geografische Regionen erstreckt. Angenommen, Region 1 befindet sich in Virginia, USA, und hat drei Zonen:

  • Zone A, z. B. us-virginia1-a
  • Zone B, z. B. us-virginia1-b
  • Zone C, z. B. us-virginia1-c

Ebenso könnte sich Region 2 in den Niederlanden befinden und Zonen in Amsterdam enthalten:

  • Zone A, z. B. eu-ams1-a
  • Zone B, z. B. eu-ams1-b
  • Zone C, z. B. eu-ams1-c

Zonen innerhalb einer Region müssen geografisch nahe beieinander liegen, aber Regionen können große Entfernungen umfassen. Eine Zone kann beispielsweise eine maximale Glasfaserentfernung von 50 km zu einer anderen Zone innerhalb derselben Region haben, aber die Region kann Hunderte von Kilometern von einer anderen Region entfernt sein. Weitere Informationen zu Ihren spezifischen Latenzanforderungen erhalten Sie von Ihrer Infrastrukturbetreibergruppe.

Informationen zu Zonen

Eine Zone enthält vier Ebenen, die isoliert voneinander funktionieren können, ohne dass eine Verbindung zu Google Cloud oder zum öffentlichen Internet erforderlich ist:

  • Hardware: Die grundlegende Ausrüstung, die vollständig in die Racks Ihres Rechenzentrums integriert ist. Diese Ebene stellt die Computing-, Speicher-, Netzwerk- und GPU-Kapazität für Ihr System und die integrierten Arbeitslasten bereit.
  • Infrastruktur: das zugrunde liegende Hardwareverwaltungssystem. Diese Ebene bietet Schnittstellen, über die die Software ohne hardwarespezifische Konfigurationen ausgeführt werden kann.
  • Service Platform: das Framework zum Erstellen von Diensten in GDC. Diese Ebene sorgt für Konsistenz zwischen verwalteten Diensten und Marketplace-Diensten.
  • Verwaltete und Marketplace-Dienste: Die kundenorientierten Cloud-Dienste, die auf der GDC ausgeführt werden. Diese Ebene bietet eine konsistente Implementierung der Datenebene für Arbeitslasten und Dienste.

Diese Komponenten bieten Ihnen die Flexibilität, Ihre zonale Konfiguration an Ihre individuellen Anforderungen an Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit anzupassen. Wenn Sie diese Struktur verstehen, haben Sie die Grundlage, um die gängigen Konfigurationen von Air-Gap-Zonen zu verstehen.

Bereitstellungskonfigurationen

In den folgenden Abschnitten werden gängige Bereitstellungskonfigurationen beschrieben, die Sie für GDC mit Air Gap verwenden können.

Konfiguration für eine einzelne Zone

Mit einer Einzelzonenkonfiguration können Sie ein Universum bereitstellen, in dem eine Zone als einzige Region fungiert. Diese Konfiguration ist möglich, da jede Zone unabhängig voneinander funktioniert. Diese Konfiguration wird in der Regel für Erstimplementierungen oder für Arbeitslasten verwendet, die keine Hochverfügbarkeit oder robuste Notfallwiederherstellung erfordern.

Die größte Einschränkung bei einem Universum mit einer einzelnen Zone besteht darin, dass ein Single Point of Failure entsteht, wodurch Ihr System anfällig für Ausfälle wird. Ein Single Point of Failure tritt auf, wenn Sie Ressourcen ausschließlich in einer einzelnen Zone bereitstellen. Zonale Ressourcen sind als Gruppe betroffen, wenn in dieser bestimmten Zone ein Ausfall oder eine Dienstunterbrechung auftritt.

Konfiguration für mehrere Zonen

Mit einer Konfiguration mit mehreren Zonen können Sie Ihre Anwendungen und Dienste strategisch auf mehrere Zonen verteilen. Diese Konfiguration verbessert die Ausfallsicherheit und Fehlertoleranz Ihres Systems, da geografisch verteilte Ressourcen bereitgestellt werden.

Diese Konfiguration bietet auch Hochverfügbarkeit, sodass Ihre Anwendung oder Ihr Dienst auch bei einem Ausfall einer Zone kontinuierlich zugänglich und betriebsbereit bleibt. Hochverfügbarkeit wird durch Redundanz erreicht, indem Ressourcen in mehreren Zonen innerhalb eines Universums bereitgestellt und verwaltet werden. GDC bietet eine Teilmenge von Diensten mit globalen Funktionen, sodass die Ressource standardmäßig ohne manuelle Replikation über mehrere Zonen in einem Universum verwaltet wird. Globale Ressourcen erstrecken sich standardmäßig über mehrere Zonen, sodass sie auch bei einem zonalen Ausfall verfügbar sind.

Ein wichtiger Vorteil einer Konfiguration mit mehreren Zonen besteht darin, dass jede Zone als separate Notfalldomain fungieren kann. Eine Disaster-Domain ist eine Gruppe von Ressourcen, die aufgrund ihres gemeinsamen physischen Standorts oder ihrer Abhängigkeit gleichzeitig ausfallen können. Wenn Sie Zonen strategisch so positionieren, dass sie weit genug voneinander entfernt sind, wird Ihr System widerstandsfähiger gegen großflächige Ausfälle.

Zonale Asymmetrie ermöglicht es, dass Organisations- und Hardwarekonfigurationen in verschiedenen Zonen eines GDC-Universums unterschiedlich sind. Die zonale Asymmetrie ist ab Version 1.14.4 eine Funktion in der Vorabversion.

Wichtige Funktionen einer Konfiguration mit mehreren Zonen

Mit Konfigurationen mit mehreren Zonen können Sie eine robuste Architektur einrichten, da jede Zone als separate Notfalldomäne fungieren kann. Wenn Sie Ressourcen auf diese unabhängigen Notfall-Domains verteilen, können Sie Ihre Air-Gap-Systeme um die in den folgenden Abschnitten beschriebenen wichtigen Funktionen erweitern.

Hochverfügbarkeit

Sie können hochverfügbare Anwendungen erstellen, um langlebige Dienste bereitzustellen, die Ausfällen standhalten. Hochverfügbarkeitsstrategien wie Load Balancing und Datenreplikation verwandeln anfällige zonale Anwendungen in robuste und zuverlässige globale Dienste. Weitere Informationen finden Sie unter Hochverfügbarkeit für Ihre Anwendungen.

Datenschutz

Sie können eine Konfiguration mit mehreren Zonen verwenden, um Ihre Daten auch im Falle eines Ausfalls sicher und zugänglich zu halten. Dazu können Sie Datenschutzstrategien verwenden, mit denen Sie die Datenreplikation einrichten können, um geografisch getrennte Sicherungen zu erstellen. Weitere Informationen finden Sie unter Datenschutz mit multizonalem Speicher.

Netzwerkverkehr verwalten

Der Aufbau eines langlebigen Netzwerks ist für die Erstellung eines hochverfügbaren GDC-Systems unerlässlich. Sie können Netzwerkstrategien über mehrere Zonen hinweg konfigurieren, um Failover-Verfahren für einen potenziellen Zonenausfall zu planen. Das Verteilen des Netzwerk-Traffics auf mehrere Zonen kann sich auch positiv auf die Anwendungsleistung auswirken. Weitere Informationen finden Sie unter Netzwerkverkehrsverwaltung für mehrere Zonen.

Berechtigungssteuerung

Sie können zonenübergreifende Rollen implementieren, um Zugriffssteuerungsstrategien global anzuwenden. Dadurch entfällt die zonenbezogene Berechtigungsverwaltung, die mühsam und schwierig zu verwalten sein kann. Ebenso können Sie die Authentifizierung über Zonen hinweg für Ihre menschlichen Nutzer und Dienste mit globalen Zugriffskonten nahtlos verwalten. Weitere Informationen finden Sie unter Berechtigungssteuerung für ein Multi-Zonen-Universum.

Beschränkungen

Für GDC-Universen mit Air Gap gelten die folgenden Einschränkungen:

  • Ein Universum mit zwei Zonen kann keine automatisierte Wiederherstellungsstrategie bieten, unabhängig von der Regionskonfiguration, und muss manuell wiederhergestellt werden. Universen mit drei oder mehr Zonen können Wiederherstellungsschritte automatisch auslösen.
  • GDC bietet Regionen nur als Gruppierungskonzept und keine regionalen Dienste. Regionen in einem GDC-Universum werden bereitgestellt, um sich eng an der öffentlichen Google Cloud-Architektur zu orientieren und für zukünftige Entwicklungen und Planungen.

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