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Visão geral

Neste laboratório, você vai aprender a configurar um balanceador de carga de aplicativo da camada 7 (L7) em máquinas virtuais (VMs) do Compute Engine. Os balanceadores de carga da camada 7 entendem os protocolos HTTP(S), o que permite tomar decisões de roteamento com base em parâmetros como URL, cabeçalhos, cookies e o conteúdo da solicitação. Assim, é possível melhorar o desempenho e a capacidade de resposta do aplicativo.

Há várias maneiras de balancear a carga no Google Cloud. Este laboratório mostra as etapas de configuração dos seguintes balanceadores de carga:

• Balanceador de carga de aplicativo

Recomendamos que os alunos digitem os comandos para aprender os principais conceitos. Muitos laboratórios incluem um bloco de código com os comandos necessários. Você pode copiar os comandos desse bloco de código e colar nos locais apropriados durante o laboratório.

Objetivos

Neste laboratório, você aprenderá a fazer o seguinte:

• Configurar a região e a zona padrão para seus recursos.
• Criar um balanceador de carga de aplicativo.
• Testar o tráfego para suas instâncias.

Configuração e requisitos

Antes de clicar no botão Começar o Laboratório

Leia estas instruções. Os laboratórios são cronometrados e não podem ser pausados. O timer é ativado quando você clica em Iniciar laboratório e mostra por quanto tempo os recursos do Google Cloud vão ficar disponíveis.

Este laboratório prático permite que você realize as atividades em um ambiente real de nuvem, e não em uma simulação ou demonstração. Você vai receber novas credenciais temporárias para fazer login e acessar o Google Cloud durante o laboratório.

Confira os requisitos para concluir o laboratório:

• Acesso a um navegador de Internet padrão (recomendamos o Chrome).

Observação: para executar este laboratório, use o modo de navegação anônima (recomendado) ou uma janela anônima do navegador. Isso evita conflitos entre sua conta pessoal e de estudante, o que poderia causar cobranças extras na sua conta pessoal.

• Tempo para concluir o laboratório: não se esqueça que, depois de começar, não será possível pausar o laboratório.

Observação: use apenas a conta de estudante neste laboratório. Se usar outra conta do Google Cloud, você poderá receber cobranças nela.

Como iniciar seu laboratório e fazer login no console do Google Cloud

1. Clique no botão Começar o laboratório. Se for preciso pagar por ele, uma caixa de diálogo vai aparecer para você selecionar a forma de pagamento. No painel Detalhes do Laboratório, à esquerda, você vai encontrar o seguinte:

   • O botão Abrir Console do Google Cloud
   • O tempo restante
   • As credenciais temporárias que você vai usar neste laboratório
   • Outras informações, se forem necessárias

2. Se você estiver usando o navegador Chrome, clique em Abrir console do Google Cloud ou clique com o botão direito do mouse e selecione Abrir link em uma janela anônima.

   O laboratório ativa os recursos e depois abre a página Fazer Login em outra guia.

   Dica: coloque as guias em janelas separadas lado a lado.

   Observação: se aparecer a caixa de diálogo Escolher uma conta, clique em Usar outra conta.

3. Se necessário, copie o Nome de usuário abaixo e cole na caixa de diálogo Fazer login.

   {{{user_0.username | "Username"}}}

   Você também encontra o nome de usuário no painel Detalhes do Laboratório.

4. Clique em Próxima.

5. Copie a Senha abaixo e cole na caixa de diálogo de Olá.

   {{{user_0.password | "Password"}}}

   Você também encontra a senha no painel Detalhes do Laboratório.

6. Clique em Próxima.

   Importante: você precisa usar as credenciais fornecidas no laboratório, e não as da sua conta do Google Cloud. Observação: se você usar sua própria conta do Google Cloud neste laboratório, é possível que receba cobranças adicionais.

7. Acesse as próximas páginas:

   • Aceite os Termos e Condições.
   • Não adicione opções de recuperação nem autenticação de dois fatores (porque essa é uma conta temporária).
   • Não se inscreva em testes gratuitos.

Depois de alguns instantes, o console do Google Cloud será aberto nesta guia.

Observação: para acessar os produtos e serviços do Google Cloud, clique no Menu de navegação ou digite o nome do serviço ou produto no campo Pesquisar.

Ativar o Cloud Shell

O Cloud Shell é uma máquina virtual com várias ferramentas de desenvolvimento. Ele tem um diretório principal permanente de 5 GB e é executado no Google Cloud. O Cloud Shell oferece acesso de linha de comando aos recursos do Google Cloud.

1. Clique em Ativar o Cloud Shell na parte de cima do console do Google Cloud.

2. Clique nas seguintes janelas:

   • Continue na janela de informações do Cloud Shell.
   • Autorize o Cloud Shell a usar suas credenciais para fazer chamadas de APIs do Google Cloud.

Depois de se conectar, você verá que sua conta já está autenticada e que o projeto está configurado com seu Project_ID, . A saída contém uma linha que declara o projeto PROJECT_ID para esta sessão:

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

A gcloud é a ferramenta de linha de comando do Google Cloud. Ela vem pré-instalada no Cloud Shell e aceita preenchimento com tabulação.

3. (Opcional) É possível listar o nome da conta ativa usando este comando:

gcloud auth list

4. Clique em Autorizar.

Saída:

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

5. (Opcional) É possível listar o ID do projeto usando este comando:

gcloud config list project

Saída:

[core] project = {{{project_0.project_id | "PROJECT_ID"}}} Observação: consulte a documentação completa da gcloud no Google Cloud no guia de visão geral da gcloud CLI.

Tarefa 1: definir a região e a zona padrão para todos os recursos

1. Defina a região padrão:

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

2. Defina a zona padrão no Cloud Shell:

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

   Saiba mais sobre como escolher zonas e regiões na documentação Regiões e zonas do Compute Engine.

Tarefa 2: criar várias instâncias do servidor da Web

Neste cenário de balanceamento de carga, crie três instâncias de VM do Compute Engine. Nelas, instale o Apache e adicione uma regra de firewall que permita a chegada do tráfego HTTP.

O código fornecido define a zona como . Com a configuração do campo de tags, é possível mencionar todas essas instâncias simultaneamente, assim como acontece nas regras de firewall. Esses comandos também instalam o Apache em todas as instâncias e dão a cada uma delas uma página inicial exclusiva.

1. Crie uma máquina virtual www1 na zona padrão usando o código a seguir:

   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 Server: www1

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

2. Crie uma máquina virtual www2 na zona padrão usando o código a seguir:

   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 Server: www2

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

3. Crie uma máquina virtual www3 na zona padrão:

   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 Server: www3

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

4. Crie uma regra de firewall para permitir o tráfego externo para as instâncias de VM:

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

Agora você precisa dos endereços IP externos das instâncias para verificar se elas estão em execução.

5. Execute o comando a seguir para listá-las. Os endereços IP aparecem na coluna EXTERNAL_IP:

   gcloud compute instances list

6. Verifique se cada instância está sendo executada com curl e substitua [IP_ADDRESS] pelo endereço IP externo de cada uma das VMs:

   curl http://[IP_ADDRESS]

   Clique em Verificar meu progresso para conferir se você criou um grupo de servidores da Web. Criar várias instâncias do servidor da Web

Tarefa 3: criar um balanceador de carga de aplicativo

O balanceamento de carga de aplicativo é implementado no Google Front End (GFE). Os GFEs são distribuídos globalmente e funcionam em conjunto usando a rede global e o plano de controle do Google. Você pode configurar regras que direcionem os URLs para conjuntos de instâncias diferentes.

As solicitações são sempre direcionadas ao grupo de instâncias mais próximo do usuário, desde que ele tenha capacidade suficiente e seja adequado para elas. Se não tiver capacidade suficiente, elas serão enviadas ao grupo mais próximo seguinte com capacidade.

Para configurar um balanceador de carga com um back-end do Compute Engine, suas VMs precisam estar em um grupo de instâncias. O grupo gerenciado de instâncias fornece VMs que executam os servidores de back-end de um balanceador de carga de aplicativo externo. Neste laboratório, os back-ends disponibilizam seus próprios nomes de host.

1. Crie primeiro o modelo do balanceador de carga:

   gcloud compute instance-templates create lb-backend-template \ --region={{{project_0.default_region | Region}}} \ --network=default \ --subnet=default \ --tags=allow-health-check \ --machine-type=e2-medium \ --image-family=debian-11 \ --image-project=debian-cloud \ --metadata=startup-script='#!/bin/bash apt-get update apt-get install apache2 -y a2ensite default-ssl a2enmod ssl vm_hostname="$(curl -H "Metadata-Flavor:Google" \ http://169.254.169.254/computeMetadata/v1/instance/name)" echo "Page served from: $vm_hostname" | \ tee /var/www/html/index.html systemctl restart apache2'

   Os grupos gerenciados de instâncias (MIGs) permitem operar apps em várias VMs idênticas. É possível tornar as cargas de trabalho escalonáveis e altamente disponíveis aproveitando serviços de MIGs automatizados, como escalonamento automático, recuperação automática, implantação regional (várias zonas) e atualização automática.

2. Crie o grupo gerenciado de instâncias com base no modelo:

   gcloud compute instance-groups managed create lb-backend-group \ --template=lb-backend-template --size=2 --zone={{{project_0.default_zone | Zone}}}

3. Crie a regra de firewall fw-allow-health-check.

   gcloud compute firewall-rules create fw-allow-health-check \ --network=default \ --action=allow \ --direction=ingress \ --source-ranges=130.211.0.0/22,35.191.0.0/16 \ --target-tags=allow-health-check \ --rules=tcp:80 Observação: a regra de entrada permite tráfego dos sistemas de verificação de integridade do Google Cloud (130.211.0.0/22 e 35.191.0.0/16). Neste laboratório, usamos a tag de destino allow-health-check para identificar as VMs.

4. Agora que as instâncias estão funcionando, configure um endereço IP externo, estático e global que seus clientes podem usar para acessar o balanceador de carga:

   gcloud compute addresses create lb-ipv4-1 \ --ip-version=IPV4 \ --global

   Observe que o endereço IPv4 foi reservado:

   gcloud compute addresses describe lb-ipv4-1 \ --format="get(address)" \ --global Observação: salve esse endereço IP, porque você vai precisar dele mais adiante neste laboratório.

5. Crie uma verificação de integridade para o balanceador de carga (para garantir que o tráfego seja enviado apenas para back-ends íntegros):

   gcloud compute health-checks create http http-basic-check \ --port 80

6. Crie um serviço de back-end:

   gcloud compute backend-services create web-backend-service \ --protocol=HTTP \ --port-name=http \ --health-checks=http-basic-check \ --global

7. Adicione seu grupo de instâncias como back-end do serviço de back-end:

   gcloud compute backend-services add-backend web-backend-service \ --instance-group=lb-backend-group \ --instance-group-zone={{{project_0.default_zone | Zone}}} \ --global

8. Crie um mapa de URLs para encaminhar as solicitações de entrada ao serviço de back-end padrão:

   gcloud compute url-maps create web-map-http \ --default-service web-backend-service Observação: o mapa de URL é um recurso de configuração do Google Cloud usado para rotear solicitações para serviços de back-end ou buckets de back-end. Por exemplo, com um balanceador de carga de aplicativo externo, é possível usar um único mapa de URL para rotear solicitações a destinos diferentes, conforme as regras configuradas no mapa de URL:
   • Solicitações para https://example.com/video vão para um serviço de back-end.
   • Solicitações para https://example.com/audio vão para um serviço de back-end diferente.
   • Solicitações para https://example.com/images vão para um bucket de back-end do Cloud Storage.
   • As solicitações de qualquer outra combinação de host e caminho vão para um serviço de back-end padrão.

9. Crie um proxy HTTP de destino para encaminhar as solicitações ao mapa de URLs:

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

10. Crie uma regra de encaminhamento global para encaminhar as solicitações recebidas para o proxy:

    gcloud compute forwarding-rules create http-content-rule \ --address=lb-ipv4-1\ --global \ --target-http-proxy=http-lb-proxy \ --ports=80

Observação: a regra de encaminhamento e o endereço IP correspondente dela representam a configuração de front-end de um balanceador de carga do Google Cloud. Saiba mais sobre as noções básicas com o Guia de visão geral das regras de encaminhamento.

Clique em Verificar meu progresso para conferir se você criou um balanceador de carga de aplicativo L7. Criar um balanceador de carga de aplicativo

Tarefa 4: testar o tráfego enviado às suas instâncias

1. No console do Google Cloud, no campo Pesquisar, digite Balanceamento de carga e escolha Balanceamento de carga nos resultados da pesquisa.

2. Clique no balanceador de carga que você acabou de criar (web-map-http).

3. Na seção Back-end, clique no nome do back-end e confirme se as VMs estão Íntegras. Se não estiverem, espere alguns instantes e tente recarregar a página.

4. Quando as VMs estiverem íntegras, teste o balanceador de carga usando um navegador da Web. Acesse http://IP_ADDRESS/ e substitua IP_ADDRESS pelo endereço IP do balanceador de carga que você copiou anteriormente.

Observação: isso pode levar de três a cinco minutos. Se a conexão falhar, aguarde um minuto e atualize o navegador.

O navegador deve renderizar uma página que mostra o nome e a zona da instância que a forneceu, por exemplo, Page served from: lb-backend-group-xxxx.

Clique em Verificar meu progresso para testar o tráfego enviado às suas instâncias. Teste o balanceador de carga usando um navegador da Web

Parabéns!

Neste laboratório, você criou um balanceador de carga de aplicativo e praticou o uso de modelos e grupos gerenciados de instâncias para enviar tráfego a instâncias de servidor da Web.

Próximas etapas / Saiba mais

Outras documentações sobre o balanceador de carga:

• Configurar um balanceador de carga de aplicativo clássico com um back-end de grupo gerenciado de instâncias
• Visão geral do balanceador de carga de aplicativo externo

O Google Cloud fornece mecanismos de verificação de integridade que determinam se as instâncias de back-end respondem corretamente ao tráfego.

• Consulte a documentação Criar verificações de integridade.

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Manual atualizado em 18 de julho de 2025

Laboratório testado em 18 de julho de 2025

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