このドキュメントでは、Google Distributed Cloud（GDC）エアギャップのデプロイ階層（ユニバース、リージョン、ゾーンなど）について説明します。エアギャップのあるリソースとインフラストラクチャに高可用性を提供するには、環境をホストするロケーションと、アプリケーションで使用可能な構成を適用する戦略的な境界を理解する必要があります。
このドキュメントは、次のオーディエンス グループを対象としています。
- GDC ゾーンとグローバル インフラストラクチャのデプロイと管理を担当するインフラストラクチャ オペレーター。
- マルチゾーン サービスの構成を担当するプラットフォーム管理者（ネットワーク管理者、IT 管理者など）。
- GDC ユニバースでアプリケーションの開発と管理を担当するアプリケーション オペレーター。
詳細については、GDC エアギャップ ドキュメントの対象読者をご覧ください。
デプロイ階層の概要
GDC エアギャップ デプロイは、ユニバース、リージョン、ゾーンで構成される階層構造に従います。
ユニバースは、ネットワーク接続とコントロール プレーンを共有する相互接続されたゾーンの上位グループです。ゾーンは地理的に離れている場合もありますが、異なるゾーンが物理的に十分に近く、低レイテンシの通信が可能な場合は、リージョン境界が確立されます。
ゾーンは、GDC エアギャップ デプロイの構成要素です。各ゾーンは自己完結型の実装であり、 Google Cloud への接続は必要ありません。ゾーンは、ローカル コントロール プレーンを介して独自のインフラストラクチャ、サービス、API、ツールを管理します。
たとえば、次の図は GDC マルチゾーン ユニバースを示しています。
この図には 2 つのリージョンがあり、それぞれが 1 つのユニバース内に存在しています。リージョン 1 がハイライト表示され、仮想マシン（VM）やコンテナ アプリケーションなどのさまざまなゾーンサービスをそれぞれ運用する 3 つのゾーンが示されています。また、Identity and Access Management（IAM）やロード バランシングなど、世界中のすべてのゾーンとリージョンにまたがるグローバル サービスもあります。
たとえば、広範囲にわたる地理的リージョンにまたがる GDC ユニバースを構築できます。米国バージニア州に存在するリージョン 1 に、3 つのゾーンがあるとします。
- ゾーン A（
us-virginia1-aなど） - ゾーン B（
us-virginia1-bなど） - ゾーン C（
us-virginia1-cなど）
同様に、リージョン 2 をオランダに配置し、アムステルダムのゾーンを含めることができます。
- ゾーン A（
eu-ams1-aなど） - ゾーン B（
eu-ams1-bなど） - ゾーン C（
eu-ams1-cなど）
リージョン内のゾーンは地理的に互いに近接している必要がありますが、リージョンは長距離にわたって分散できます。たとえば、あるゾーンから同じリージョン内の別のゾーンまでのファイバー距離の上限が 50 km である場合、そのリージョンは別のリージョンから数百 km 離れている可能性があります。特定のレイテンシ要件の詳細については、インフラストラクチャ オペレーター グループにお問い合わせください。
ゾーンについて
ゾーンには、 Google Cloud や公共のインターネットへの接続を必要とせずに、分離して動作できる 4 つのレイヤが含まれています。
- ハードウェア: データセンターのラックに完全に統合された基盤となる機器。このレイヤは、システムと統合ワークロードにコンピューティング、ストレージ、ネットワーク、GPU の容量を提供します。
- インフラストラクチャ: 基盤となるハードウェア管理システム。このレイヤは、ハードウェア固有の構成を必要とせずにソフトウェアを実行できるようにするインターフェースを提供します。
- サービスプラットフォーム: GDC 上でサービスを構築するためのフレームワーク。このレイヤは、マネージド サービスとマーケットプレイス サービスの間で一貫性を提供します。
- マネージド サービスと Marketplace サービス: GDC で実行される、お客様向けのクラウド サービス。このレイヤは、ワークロードとサービスにデータプレーンの一貫した実装を提供します。
これらのコンポーネントを使用すると、独自の可用性と復元力の要件を満たすようにゾーン構成を柔軟に調整できます。この構造を理解することで、一般的なエアギャップ ゾーンの構成を理解するための基盤が得られます。
デプロイ構成
以降のセクションでは、GDC エアギャップで使用できる一般的なデプロイ構成について説明します。
シングルゾーン構成
シングルゾーン構成では、1 つのゾーンが唯一のリージョンとして機能するユニバースをデプロイできます。各ゾーンは独立して動作するため、この構成が可能です。通常、この設定は初期デプロイや、高可用性や堅牢な障害復旧を必要としないワークロードに使用します。
単一ゾーン ユニバースの主な制限は、単一障害点が発生し、システムが停止に対して脆弱になることです。単一障害点は、リソースを単一のゾーンにのみデプロイした場合に発生します。ゾーンリソースは、特定のゾーンで停止またはサービスの中断が発生した場合に、グループとして影響を受けます。
マルチゾーン構成
マルチゾーン構成を使用すると、アプリケーションとサービスを複数のゾーンに戦略的に分散できます。この設定により、地理的に分散したリソースが提供され、システムの復元性とフォールト トレランスが向上します。
この構成は高可用性も提供します。これにより、ゾーンで停止が発生した場合でも、アプリケーションやサービスに継続的にアクセスして運用できます。ユニバース内の複数のゾーンにリソースをデプロイして管理することで、冗長性による高可用性を実現します。GDC は、グローバル機能を提供するサービスのサブセットを提供します。これにより、リソースはデフォルトで、手動レプリケーションなしでユニバース内の複数のゾーンにわたって管理されます。グローバル リソースは、デフォルトで複数のゾーンにまたがっているため、ゾーンの停止中も利用できます。
マルチゾーン構成の主な利点は、各ゾーンが個別の障害ドメインとして機能できることです。障害ドメインは、物理的な場所や依存関係を共有しているために、同時に障害が発生する可能性があるリソースのグループです。ゾーンを戦略的に十分に離して配置することで、システムは広範囲にわたる障害に対する復元力を高めることができます。
ゾーンの非対称性により、GDC ユニバースのゾーン間で組織とハードウェアの構成を異なるものにできます。ゾーンの非対称性は、バージョン 1.14.4 以降のプレビュー機能です。
マルチゾーン構成の主な機能
マルチゾーン構成では、各ゾーンが個別の障害ドメインとして機能するため、復元力のあるアーキテクチャを構築できます。これらの独立した障害ドメインにリソースを分散することで、次のセクションで説明する主な機能を使用して、エアギャップのあるシステムを強化できます。
高可用性
高可用性アプリケーションを作成して、サービス停止に耐えられる耐久性の高いサービスを提供できます。ロード バランシングやデータ レプリケーションなどの高可用性戦略により、脆弱なゾーン アプリケーションを、復元力と信頼性に優れたグローバル サービスに変換します。詳細については、アプリの高可用性をご覧ください。
データ保護
マルチゾーン構成を使用すると、データ保護戦略を使用して、地理的に離れたバックアップを作成するデータ レプリケーションを設定することで、停止が発生した場合でもデータを安全に保ち、アクセスできるようにすることができます。詳細については、マルチゾーン ストレージによるデータ保護をご覧ください。
ネットワーク トラフィック管理
高可用性の GDC システムを構築するには、耐久性の高いネットワークを構築することが不可欠です。複数のゾーンにまたがるネットワーキング戦略を構成して、ゾーンの停止が発生した場合のフェイルオーバー手順を計画できます。ゾーン間でネットワーク トラフィックを分散することも、アプリケーションのパフォーマンスにプラスの影響を与える可能性があります。詳細については、複数のゾーンのネットワーク トラフィック管理をご覧ください。
権限の管理
クロスゾーン ロールを実装すると、アクセス制御戦略をグローバル規模で適用できます。これにより、ゾーン固有の権限管理が不要になり、管理が煩雑で困難になることがなくなります。同様に、グローバル アクセス アカウントを使用すると、人間のユーザーとサービスのゾーン間で認証をシームレスに管理できます。詳細については、マルチゾーン ユニバースの権限管理をご覧ください。
制限事項
GDC エアギャップ ユニバースには次の制限があります。
- 2 つのゾーンを持つユニバースでは、リージョン構成に関係なく、自動復旧戦略を提供できません。手動で復旧する必要があります。3 つ以上のゾーンがあるユニバースでは、復元手順を自動的にトリガーできます。
- GDC はリージョンをグループ化のコンセプトとしてのみ提供し、リージョン サービスは提供しません。GDC ユニバースのリージョンは、パブリック Google Cloudアーキテクチャと密接に連携し、将来の開発と計画のために提供されます。
次のステップ
- GDC ユニバースで使用可能なグローバル リソースタイプとゾーンリソース タイプについて学習する。
- 高可用性ガイドを参照して、アプリケーションがローカルゾーンの障害に対して復元性を備えていることを確認します。
- ゾーン内でリソースが階層的に管理される仕組みについては、リソース階層のドキュメントをご覧ください。