Google Compute Engine ( GCE ) es el componente de infraestructura como servicio (IaaS) de Google Cloud Platform que se basa en la infraestructura global que ejecuta el motor de búsqueda de Google , Gmail , YouTube y otros servicios. Google Compute Engine permite a los usuarios iniciar máquinas virtuales (VM) a pedido. Las máquinas virtuales se pueden iniciar desde imágenes estándar o imágenes personalizadas creadas por los usuarios. Los usuarios de GCE deben autenticarse según OAuth 2.0 antes de iniciar las máquinas virtuales. Se puede acceder a Google Compute Engine a través de la Consola de desarrollador, la API RESTful o la interfaz de línea de comandos (CLI).
Google anunció Compute Engine el 28 de junio de 2012 en Google I/O 2012 en un modo de vista previa limitada. En abril de 2013, GCE se puso a disposición de los clientes con el paquete de soporte Gold. El 25 de febrero de 2013, Google anunció que RightScale era su primer revendedor. [2] Durante Google I/O 2013, se anunciaron muchas características que incluyen facturación por horas, tipos de instancias de núcleo compartido, discos persistentes más grandes, capacidades mejoradas de red basadas en SDN y certificación ISO/IEC 27001 . GCE estuvo disponible para todos el 15 de mayo de 2013. El equilibrio de carga de capa 3 llegó a GCE el 7 de agosto de 2013. Finalmente, el 2 de diciembre de 2013, Google anunció que GCE está disponible de forma general. También amplió la compatibilidad con el sistema operativo, permitió la migración en vivo de máquinas virtuales, instancias de 16 núcleos, discos persistentes más rápidos y redujo el precio de las instancias estándar.
En el evento Google Cloud Platform Live del 25 de marzo de 2014, Urs Hölzle , vicepresidente senior de infraestructura técnica, anunció descuentos por uso sostenido, soporte para Microsoft Windows Server 2008 R2 , Cloud DNS y Cloud Deployment Manager. El 28 de mayo de 2014, Google anunció optimizaciones para contenedores LXC junto con una programación dinámica de contenedores Docker en una flota de instancias de VM. [3]
Google Compute Engine Unit (GCEU), que se pronuncia GQ, es una abstracción de recursos informáticos. Según Google, 2,75 GCEU representan la potencia mínima de un núcleo lógico (un hiperproceso de hardware ) basado en la plataforma Sandy Bridge . El GCEU fue creado por Anthony F. Voellm por la necesidad de comparar el rendimiento de las máquinas virtuales ofrecidas por Google. Se aproxima a la prueba comparativa Coremark(TM) ejecutada como parte de la prueba comparativa de código abierto PerfKitBenchmarker creada por Google en asociación con muchos proveedores de la nube.
Cada instancia de Google Compute Engine comienza con un recurso de disco llamado disco persistente. El disco persistente proporciona espacio en disco para las instancias y contiene el sistema de archivos raíz desde el cual se inicia la instancia. Los discos persistentes se pueden utilizar como dispositivos de bloques sin formato . De forma predeterminada, Google Compute Engine utiliza SCSI para adjuntar discos persistentes. Los discos persistentes brindan almacenamiento sencillo, consistente y confiable a un precio consistente y confiable, eliminando la necesidad de un disco efímero local separado. Es necesario crear discos persistentes antes de lanzar una instancia. Una vez adjuntos a una instancia, se pueden formatear con el sistema de archivos nativo. Se puede conectar un único disco persistente a varias instancias en modo de solo lectura. Cada disco persistente puede tener un tamaño de hasta 10 TB. Google Compute Engine cifra los discos persistentes con AES-128-CB y este cifrado se aplica antes de que los datos abandonen el monitor de la máquina virtual y lleguen al disco. El cifrado siempre está habilitado y es transparente para los usuarios de Google Compute Engine. La integridad de los discos persistentes se mantiene mediante un esquema HMAC .
El 18 de junio de 2014, Google anunció la compatibilidad con discos persistentes SSD . Estos discos ofrecen hasta 30 IOPS por GB, lo que supone 20 veces más IOPS de escritura y 100 veces más IOPS de lectura que los discos persistentes estándar.
Una imagen es un disco persistente que contiene el sistema operativo y el sistema de archivos raíz necesarios para iniciar una instancia. Se debe seleccionar una imagen al crear una instancia o durante la creación de un disco persistente raíz. De forma predeterminada, Google Compute Engine instala el sistema de archivos raíz definido por la imagen en un disco persistente raíz. Google Compute Engine proporciona imágenes de CentOS y Debian como imágenes estándar de Linux. Las imágenes de Red Hat Enterprise Linux (RHEL) y Microsoft Windows Server 2008 R2 son parte de las imágenes principales del sistema operativo que están disponibles por una tarifa adicional. Container Linux (anteriormente CoreOS ), el sistema operativo Linux liviano basado en ChromiumOS, también es compatible con Google Compute Engine.
Google Compute Engine utiliza KVM como hipervisor , [4] y admite imágenes invitadas que ejecutan Linux y Microsoft Windows que se utilizan para iniciar máquinas virtuales basadas en la arquitectura x86 de 64 bits. Las máquinas virtuales arrancan desde un disco persistente que tiene un sistema de archivos raíz. La cantidad de CPU virtuales y la cantidad de memoria admitida por la VM dependen del tipo de máquina seleccionada.
Google Compute Engine ofrece descuentos por uso sostenido. Una vez que una instancia se ejecuta durante más del 25 % de un ciclo de facturación, el precio comienza a bajar:
Google proporciona ciertos tipos de máquina:
Los precios que se mencionan a continuación [5] se basan en la ejecución de máquinas virtuales (VM) estándar Debian o CentOS Linux. A las máquinas virtuales que ejecuten sistemas operativos propietarios se les cobrará más.
Compute Engine conecta varias entidades llamadas recursos que formarán parte de la implementación. Cada recurso realiza una función diferente. Cuando se inicia una instancia de máquina virtual, se crea un recurso de instancia que utiliza otros recursos, como recursos de disco, recursos de red y recursos de imagen. Por ejemplo, un recurso de disco funciona como almacenamiento de datos para la máquina virtual, similar a un disco duro físico, y un recurso de red ayuda a regular el tráfico hacia y desde las instancias.
Un recurso de imagen contiene un sistema operativo y un sistema de archivos raíz necesarios para iniciar la instancia. Google mantiene y proporciona imágenes listas para usar o los usuarios pueden personalizar una imagen y usarla como imagen de elección para crear instancias. Dependiendo de las necesidades, los usuarios también pueden aplicar una imagen a un disco persistente y utilizar el disco persistente como sistema de archivos raíz.
El tipo de máquina de una instancia determina la cantidad de núcleos, la memoria y las operaciones de E/S admitidas por la instancia.
Los discos persistentes son independientes de las máquinas virtuales y sobreviven a la vida útil de una instancia. Toda la información almacenada en los discos persistentes se cifra antes de escribirse en medios físicos y las claves están estrictamente controladas por Google.
Cada instancia puede adjuntar solo una cantidad limitada de espacio total en disco persistente (se pueden tener hasta 64 TB en la mayoría de las instancias) y una cantidad limitada de discos persistentes individuales (se pueden adjuntar hasta 16 discos persistentes independientes a la mayoría de las instancias).
Los discos persistentes regionales se pueden replicar entre dos zonas de una región para lograr una mayor disponibilidad. [6]
Las instantáneas de discos persistentes permiten a los usuarios copiar datos de discos persistentes existentes y aplicarlos a nuevos discos persistentes. Esto es especialmente útil para crear copias de seguridad de los datos del disco persistente en casos de fallas inesperadas y eventos de mantenimiento de zona.
Una instancia de Google Compute Engine es una máquina virtual que se ejecuta en una configuración de Linux o Microsoft Windows. Los usuarios pueden optar por modificar las instancias, incluida la personalización del hardware, el sistema operativo, el disco y otras opciones de configuración.
Una red define el rango de direcciones y la dirección de puerta de enlace de todas las instancias conectadas a ella. Define cómo las instancias se comunican entre sí, con otras redes y con el mundo exterior. Cada instancia pertenece a una única red y cualquier comunicación entre instancias en diferentes redes debe realizarse a través de una dirección IP pública.
Un proyecto de Cloud Platform Console puede contener varias redes y cada red puede tener varias instancias adjuntas. Una red permite al usuario definir una IP de puerta de enlace y el rango de red para las instancias conectadas a esa red. De forma predeterminada, cada proyecto cuenta con una red predeterminada con configuraciones preestablecidas y reglas de firewall. Los usuarios pueden optar por personalizar la red predeterminada agregando o eliminando reglas, o pueden crear nuevas redes en ese proyecto. Generalmente, la mayoría de los usuarios sólo necesitan una red, aunque de forma predeterminada puede haber hasta cinco redes por proyecto.
Una red pertenece a un solo proyecto y cada instancia solo puede pertenecer a una red. Todas las redes de Compute Engine utilizan el protocolo IPv4. Actualmente, Compute Engine no es compatible con IPv6. Sin embargo, Google es un gran defensor de IPv6 y es una importante dirección futura.
Cuando se crea una instancia, se asigna automáticamente una dirección IP externa efímera a la instancia de forma predeterminada. Esta dirección se adjunta a la instancia durante la vida de la misma y se libera una vez que la instancia ha finalizado. GCE también proporciona un mecanismo para reservar y adjuntar IP estáticas a las máquinas virtuales. Una dirección IP efímera se puede convertir en una dirección IP estática.
Un recurso de firewall contiene una o más reglas que permiten conexiones a instancias. Cada recurso de firewall está asociado con una y sólo una red. No es posible asociar un firewall con múltiples redes. No se permite ninguna comunicación dentro de una instancia a menos que un recurso de firewall permita el tráfico de red, incluso entre instancias en la misma red.
Google Compute Engine ofrece una tabla de enrutamiento para administrar cómo se debe enrutar el tráfico destinado a un determinado rango de IP. De manera similar a un enrutador físico en la red de área local, todo el tráfico saliente se compara con la tabla de rutas y se reenvía adecuadamente si el paquete saliente coincide con alguna regla de la tabla de rutas.
Una región se refiere a una ubicación geográfica de las instalaciones de infraestructura de Google. Los usuarios pueden optar por implementar sus recursos en una de las regiones disponibles según sus necesidades. A partir del 1 de junio de 2014, Google Compute Engine está disponible en la región central de EE. UU., Europa occidental y Asia oriental.
Una zona es una ubicación aislada dentro de una región. Las zonas tienen conexiones de red de gran ancho de banda y baja latencia con otras zonas de la misma región. Para implementar aplicaciones tolerantes a fallas que tengan alta disponibilidad, Google recomienda implementar aplicaciones en varias zonas de una región. Esto ayuda a proteger contra fallas inesperadas de los componentes, hasta una sola zona inclusive. A partir del 5 de agosto de 2014, hay ocho zonas: tres en cada una de las regiones central de EE. UU. y la región de Asia Oriental, y dos zonas en la región de Europa Occidental.
Todos los recursos dentro de la CME pertenecen al plano global, regional o zonal. Los recursos globales son accesibles desde todas las regiones y zonas. Por ejemplo, las imágenes son un recurso global, por lo que los usuarios pueden iniciar una máquina virtual en cualquier región basándose en una imagen global. Pero una dirección es un recurso regional que está disponible solo para las instancias lanzadas en una de las zonas dentro de la misma región. Las instancias se lanzan en una zona específica que requiere la especificación de zona como parte de todas las solicitudes realizadas a esa instancia.
La siguiente tabla resume el alcance de los recursos de la CME:
Google carga las máquinas virtuales por un mínimo de 10 minutos. Al final del décimo minuto, las instancias se cargan en incrementos de 1 minuto, redondeados al minuto más cercano. [7] Los precios basados en el uso sostenido acreditarán los descuentos a los clientes en función de la utilización mensual. [8] [9] Los usuarios no necesitan pagar una tarifa de compromiso por adelantado para obtener descuentos sobre el precio regular bajo demanda.
Las máquinas virtuales de Compute Engine arrancan en 30 segundos [10] , lo que se considera entre 4 y 10 veces más rápido que la competencia.
Los discos persistentes de Compute Engine ofrecen IOPS más altos de manera consistente. [11] Dado que el costo de las IOPS aprovisionadas se incluye dentro del costo del almacenamiento, los usuarios no necesitan pagar por separado las IOPS. [12]
Las imágenes y las instantáneas de disco pertenecen al ámbito global, lo que significa que están disponibles implícitamente en todas las regiones y zonas de Google Cloud Platform. [13] Esto evita la necesidad de exportar e importar imágenes e instantáneas entre regiones.
Durante el mantenimiento programado del centro de datos de Google, Compute Engine puede migrar automáticamente las máquinas virtuales de un host a otro sin que los usuarios realicen ninguna acción. Esto ofrece un mejor tiempo de actividad para las aplicaciones. [14] [15]
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