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概览

在本实操实验中，您将学习如何设置在 Compute Engine 虚拟机上运行的直通式网络负载均衡器 (NLB)。第 4 层 (L4) NLB 将根据 IP 地址和端口号等网络级信息处理流量，而不会检查流量的内容。

您可以通过多种方式在 Google Cloud 上实现负载均衡。 本实验将引导您完成下列负载均衡器的设置过程：

• 网络负载均衡器

建议您自己手动输入命令，这有助于您学习核心概念。很多实验中都有一个代码块，其中会包含所需的命令。在实验过程中，您可以轻松复制代码块中的命令并粘贴至合适位置。

目标

在本实验中，您将学习如何执行以下任务：

• 为您的资源配置默认区域和可用区。
• 创建多个 Web 服务器实例。
• 配置负载均衡服务。
• 配置转发规则以分配流量

设置和要求

点击“开始实验”按钮前的注意事项

请阅读以下说明。实验是计时的，并且您无法暂停实验。计时器在您点击开始实验后即开始计时，显示 Google Cloud 资源可供您使用多长时间。

此实操实验可让您在真实的云环境中开展实验活动，免受模拟或演示环境的局限。为此，我们会向您提供新的临时凭据，您可以在该实验的规定时间内通过此凭据登录和访问 Google Cloud。

为完成此实验，您需要：

• 能够使用标准的互联网浏览器（建议使用 Chrome 浏览器）。

注意：请使用无痕模式（推荐）或无痕浏览器窗口运行此实验。这可以避免您的个人账号与学生账号之间发生冲突，这种冲突可能导致您的个人账号产生额外费用。

• 完成实验的时间 - 请注意，实验开始后无法暂停。

注意：请仅使用学生账号完成本实验。如果您使用其他 Google Cloud 账号，则可能会向该账号收取费用。

如何开始实验并登录 Google Cloud 控制台

1. 点击开始实验按钮。如果该实验需要付费，系统会打开一个对话框供您选择支付方式。左侧是“实验详细信息”窗格，其中包含以下各项：

   • “打开 Google Cloud 控制台”按钮
   • 剩余时间
   • 进行该实验时必须使用的临时凭据
   • 帮助您逐步完成本实验所需的其他信息（如果需要）

2. 点击打开 Google Cloud 控制台（如果您使用的是 Chrome 浏览器，请右键点击并选择在无痕式窗口中打开链接）。

   该实验会启动资源并打开另一个标签页，显示“登录”页面。

   提示：将这些标签页安排在不同的窗口中，并排显示。

   注意：如果您看见选择账号对话框，请点击使用其他账号。

3. 如有必要，请复制下方的用户名，然后将其粘贴到登录对话框中。

   {{{user_0.username | "<用户名>"}}}

   您也可以在“实验详细信息”窗格中找到“用户名”。

4. 点击下一步。

5. 复制下面的密码，然后将其粘贴到欢迎对话框中。

   {{{user_0.password | "<密码>"}}}

   您也可以在“实验详细信息”窗格中找到“密码”。

6. 点击下一步。

   重要提示：您必须使用实验提供的凭据。请勿使用您的 Google Cloud 账号凭据。 注意：在本实验中使用您自己的 Google Cloud 账号可能会产生额外费用。

7. 继续在后续页面中点击以完成相应操作：

   • 接受条款及条件。
   • 由于这是临时账号，请勿添加账号恢复选项或双重验证。
   • 请勿注册免费试用。

片刻之后，系统会在此标签页中打开 Google Cloud 控制台。

注意：如需访问 Google Cloud 产品和服务，请点击导航菜单，或在搜索字段中输入服务或产品的名称。

激活 Cloud Shell

Cloud Shell 是一种装有开发者工具的虚拟机。它提供了一个永久性的 5GB 主目录，并且在 Google Cloud 上运行。Cloud Shell 提供可用于访问您的 Google Cloud 资源的命令行工具。

1. 点击 Google Cloud 控制台顶部的激活 Cloud Shell 。

2. 在弹出的窗口中执行以下操作：

   • 继续完成 Cloud Shell 信息窗口中的设置。
   • 授权 Cloud Shell 使用您的凭据进行 Google Cloud API 调用。

如果您连接成功，即表示您已通过身份验证，且项目 ID 会被设为您的 Project_ID 。输出内容中有一行说明了此会话的 Project_ID：

Your Cloud Platform project in this session is set to {{{project_0.project_id | "PROJECT_ID"}}}

gcloud 是 Google Cloud 的命令行工具。它已预先安装在 Cloud Shell 上，且支持 Tab 自动补全功能。

3. （可选）您可以通过此命令列出活跃账号名称：

gcloud auth list

4. 点击授权。

输出：

ACTIVE: * ACCOUNT: {{{user_0.username | "ACCOUNT"}}} To set the active account, run: $ gcloud config set account `ACCOUNT`

5. （可选）您可以通过此命令列出项目 ID：

gcloud config list project

输出：

[core] project = {{{project_0.project_id | "PROJECT_ID"}}} 注意：如需查看在 Google Cloud 中使用 gcloud 的完整文档，请参阅 gcloud CLI 概览指南。

任务 1. 为所有资源设置默认区域和可用区

1. 设置默认区域：

   gcloud config set compute/region {{{project_0.default_region | Region}}}

2. 在 Cloud Shell 中设置默认可用区：

   gcloud config set compute/zone {{{project_0.default_zone | Zone}}}

   如需详细了解如何选择可用区和区域，请参阅 Compute Engine 的区域和可用区文档。

任务 2. 创建多个网络服务器实例

对于此实验中的负载均衡场景，您需要创建三个 Compute Engine 虚拟机实例，并在这些实例上安装 Apache，然后添加一条允许 HTTP 流量访问这些实例的防火墙规则。

下方所示代码将可用区设置为 。通过设置 tags 字段，您可以一次性同时引用所有这些实例，例如在设置防火墙规则时。这些命令也会在每个实例上安装 Apache，还会为每个实例提供唯一的首页。

1. 运用以下代码，在默认可用区中创建一个虚拟机 www1：

   gcloud compute instances create www1 \ --zone={{{project_0.default_zone | Zone}}} \ --tags=network-lb-tag \ --machine-type=e2-small \ --image-family=debian-11 \ --image-project=debian-cloud \ --metadata=startup-script='#!/bin/bash apt-get update apt-get install apache2 -y service apache2 restart echo "

   Web 服务器：www1

   " | tee /var/www/html/index.html'

2. 运用以下代码，在默认可用区中创建一个虚拟机 www2：

   gcloud compute instances create www2 \ --zone={{{project_0.default_zone | Zone}}} \ --tags=network-lb-tag \ --machine-type=e2-small \ --image-family=debian-11 \ --image-project=debian-cloud \ --metadata=startup-script='#!/bin/bash apt-get update apt-get install apache2 -y service apache2 restart echo "

   Web 服务器：www2

   " | tee /var/www/html/index.html'

3. 在默认可用区中创建一个虚拟机 www3。

   gcloud compute instances create www3 \ --zone={{{project_0.default_zone | Zone}}} \ --tags=network-lb-tag \ --machine-type=e2-small \ --image-family=debian-11 \ --image-project=debian-cloud \ --metadata=startup-script='#!/bin/bash apt-get update apt-get install apache2 -y service apache2 restart echo "

   Web 服务器：www3

   " | tee /var/www/html/index.html'

4. 创建允许外部流量访问虚拟机实例的防火墙规则：

   gcloud compute firewall-rules create www-firewall-network-lb \ --target-tags network-lb-tag --allow tcp:80

现在，您需要获取这些实例的外部 IP 地址，并验证它们正在运行。

5. 运行以下命令，列出您的实例。您可以在 EXTERNAL_IP 列查看这些实例的 IP 地址：

   gcloud compute instances list

6. 运行 curl 命令，将 [IP_ADDRESS] 替换为您每个虚拟机的外部 IP 地址，从而验证这些虚拟机正在运行：

   curl http://[IP_ADDRESS]

   点击检查我的进度，验证您创建了一组网络服务器。 创建多个网络服务器实例

任务 3. 配置负载均衡服务

配置负载均衡服务时，您的虚拟机实例将接收发往您配置的静态外部 IP 地址的数据包。 如果虚拟机实例是使用 Compute Engine 映像创建的，则实例会自动配置为处理此 IP 地址。

注意：如需详细了解如何设置网络负载均衡，请参阅基于后端服务的外部直通式网络负载均衡器概览指南。

1. 为负载均衡器创建静态外部 IP 地址：

   gcloud compute addresses create network-lb-ip-1 \ --region {{{project_0.default_region | Region}}}

   输出：

   Created [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/qwiklabs-gcp-03-xxxxxxxxxxx/regions/{{{project_0.startup_script.project_region}}}/addresses/network-lb-ip-1].

2. 添加旧版 HTTP 健康检查资源：

   gcloud compute http-health-checks create basic-check

   点击检查我的进度，验证您已创建指向 Web 服务器的 L4 网络负载均衡器。 配置负载均衡服务

任务 4. 创建目标池和转发规则

目标池是一组接收从外部直通式 NLB 传入的流量的后端实例。目标池的所有后端实例都必须位于同一 Google Cloud 区域中。

1. 运行以下命令，创建目标池并执行必要的健康检查，确保服务正常运行：

   gcloud compute target-pools create www-pool \ --region {{{project_0.default_region | Region}}} --http-health-check basic-check

2. 将您之前创建的实例添加到池中：

   gcloud compute target-pools add-instances www-pool \ --instances www1,www2,www3

接下来，您需要创建转发规则。转发规则指定如何将网络流量路由到负载均衡器的后端服务。

3. 添加转发规则：

   gcloud compute forwarding-rules create www-rule \ --region {{{project_0.default_region | Region}}} \ --ports 80 \ --address network-lb-ip-1 \ --target-pool www-pool

   点击检查我的进度，验证您是否已创建目标池和转发规则。 创建目标池和转发规则

任务 5. 将流量发送到您的实例

在配置了负载均衡服务后，您可以开始将流量发送到转发规则并观察流量被分散到不同的实例。

1. 输入以下命令，查看负载均衡器使用的 www-rule 转发规则的外部 IP 地址：

   gcloud compute forwarding-rules describe www-rule --region {{{project_0.default_region | Region}}}

2. 访问外部 IP 地址：

   IPADDRESS=$(gcloud compute forwarding-rules describe www-rule --region {{{project_0.default_region | Region}}} --format="json" | jq -r .IPAddress)

3. 显示外部 IP 地址：

   echo $IPADDRESS

4. 使用 curl 命令来访问外部 IP 地址（将 IP_ADDRESS 替换为之前的命令所输出的外部 IP 地址）：

   while true; do curl -m1 $IPADDRESS; done

   三个实例会随机轮流接收来自 curl 命令的响应。如果响应最初不成功，请等待大约 30 秒时间，以便系统完全加载配置并将实例的状态标记为“健康状况良好”，然后再次尝试。

5. 使用 Ctrl + C 停止运行该命令。

恭喜！

在本实验中，您成功构建了网络负载均衡器，练习了如何将流量发送到转发规则，并观察了流量如何分配到不同的实例。

后续步骤/了解详情

请参阅以下指南了解详情：

• 使用后端服务设置外部直通式网络负载均衡器

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本手册的最后更新时间：2025 年 7 月 17 日

本实验的最后测试时间：2025 年 7 月 17 日

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