Google Cloud を支えるグローバルネットワーク

Google 専用回線によるグローバルネットワーク

Google Cloud Platform（GCP）の大きな特徴の一つがグローバルインフラストラクチャ、データセンターをつなぐ Google 専用のネットワークケーブルです。
これは競合である Amazon Web Service（AWS）は独自のネットワークケーブルを所有しておらず、一般のケーブルを借りてデータセンターにアクセスしています。

2021年6月時点では、GCP のクラウドインフラストラクチャは、200 以上の国と地域で構築されています。

25 のリージョン、76 のゾーン
144 のネットワークエッジロケーション

Google のネットワークインフラストラクチャには、次の 3 つの異なる要素があります。

● データセンター
● エッジ POP
● エッジノード（Google Global Cache）

データセンター

エッジ POP（Points of Presence）

エッジ POP は、ピアリングを介して Google のネットワークや他のネットワークに接続するポイントでデータセンターに接続する大規模なグローバルメッシュネットワークになっています。
GCP の Cloud DNS を利用することによってこのエッジ POP に動的/静的コンテンツをキャッシュすることができます。また、ユーザーのネットワークと Google ネットワークを物理的に直接接続する Dedicated Interconnect を利用することで大量のトラフィックをデータセンターに転送させることができます。

エッジノード

エッジノード（Google Global Cache）はユーザーに最も近い Google インフラストラクチャレイヤーで Google Cloud サービスに接続できます。
Google サービスの YouTube や Google Play、Google 検索などはエンドユーザーのエンドツーエンドのパフォーマンスを向上させるために人気の高い動的/静的コンテンツをエッジノードに一時的にキャッシュしています。

Google Cloud ネットワークの3Dモデル

タイトル：Google Cloud Infrastructure
ページURL：https://cloud.withgoogle.com/infrastructure/

Google Cloud グローバルネットワークの 3D インタラクティブモデルがあり、GCP インフラストラクチャについて、エッジPOP、データがそれらを経由してデータセンターに流れる仕組み、リージョンとゾーンの概念について可視化されています。

ストーリーに沿って各処理の過程を学ぶことができます。

データ分析：BigQurey でのクエリが Googleインフラを経由してレスポンスを返すまでのプロセス。
データの暗号化：転送中もデータを保護するプロセス
コンテナ運用：Google Kubernetes Engine（GKE）が自動的にアプリをグローバルにスケーリングするプロセス。

Data analytics：データ分析

BigQurey でクエリを実行します
世界中に何百とある最寄りの Google PoP にルーティングされます。
Pop からデータセンターにプロビジョニングされたバスに行きます。
クラスタにルーティングされます。
ノードに変換されます。
データが読み込まれ、処理されます。

Data encryption：データの暗号化

GCP に送信されたデータは Google Front End にルーティングされます。
世界中に何百とある最寄りの Google PoP にルーティングされます。
データは Google データセンターに移動します。
ハードウェアや認証 ID に認証されます。
ディスクに書き込みされる前に暗号化を行います。
データのチャンク別に暗号鍵が生成されます。
暗号鍵は鍵暗号鍵で保護されます。
データは Google 鍵管理サービス内に保存されます。
暗号化されたデータにアクセスされると先程の逆の手順が開始されます。
暗号鍵を使って暗号化されてデータを元に戻します。
再構築されたデータを送信します。

Container operations：コンテナ運用

コンテナ化されたアプリを GKE でデプロイします。
アプリの負荷が高まるとコンテナを自動スケーリングされます。
リクエストが多くなるとグローバルロードバランサで自動的に分散されます。
必要に応じて自動的にリソースをスケールアップ/スケールダウンを行います。
ノードに障害が起きた場合、GKE がそのノードを修復します。
ローリングアップデートでコンテナを最新の情報に保ちます。
GKE で最適なスケーリングが行われます。

大陸をつなぐ Google 海底ケーブル

Google が行った海底ケーブルは以下の図になっています。
これらの海底ケーブルは他社との共同敷設やGoogle 独自敷設のケーブルになります。

2010年：Unity：アメリカ（レドンドビーチ）、日本（千倉）
2013年：SJC（South-East Asia Japan）：日本（千倉）、中国（汕頭）、香港、フィリピン（ナスグブ）、ブルネイ（テリサイ）、タイ（ソンクラー）、シンガポール（トゥアス）
2016年：FASTER：アメリカ（バンドン）、日本（千倉）、台湾（淡水）
2017年：Monet：アメリカ（フロリダ）、ブラジル（フォルタレザ / サントス）
2018年：Tannat：ウルグアイ（マルドナド）、ブラジル（サントス）、アルゼンチン（ラストニナス）
2018年：Junior：ブラジル（リオデジャネイロ / サントス）
2019年：PLCN（Pacific Light Cable Network）：香港、台湾、フィリピン、米国
2019年：Indigo：シンガポール、インドネシア（ジャカルタ）、オーストラリア（パース / シドニー）
2019年：JGA-S：日本（南房）、シンガポール、香港、オーストラリア（シドニー）
2019年：Curie：アメリカ（ロサンゼルス）、チリ（サンティアゴ）
2019年：Havfrue：アメリカ、デンマーク、アイルランド
2019年：Dunant：アメリカ（バージニア）、フランス
2020年：HK-G（Hong Kong-Guam）：アジアの主要な都市
2021年：Equiano：ポルトガル、ナイジェリア、南アフリカ
2022年：Grace Hopper：アメリカ（ニューヨーク）、イギリス（ブード）、スペイン（ビルバオ）
2022年：Blue-Raman：インド、オマーン、サウジアラビア、ヨルダン、イスラエル、イタリア
2023年：Echo：カリフォルニア、グアム、インドネシア、シンガポール