Google Cloud のグローバルネットワーク

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。

Google Cloud ネットワークのリージョンとゾーン

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 のエッジ ネットワーク図

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

Google Cloud データセンターのロケーション

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。

Google Cloud ネットワークのエッジ POPs

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 ネットワークのエッジ ノード

Google Cloud ネットワークの3Dモデル

Google Cloud のグローバルネットワーク

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

Google Cloud グローバル インフラストラクチャのデータ分析プロセス
  1. BigQurey でクエリを実行します
  2. 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。
  3. 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。
  4. クラスタにルーティングされます。
  5. ノードに変換されます。
  6. データが読み込まれ、処理されます。

Data encryption:データの暗号化

Google Cloud グローバル インフラストラクチャのデータ暗号化 プロセス
  1. 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。
  2. 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。
  3. データは Google データセンターに移動します。
  4. ハードウェアや認証 ID に認証されます。
  5. ディスクに書き込みされる前に暗号化を行います。
  6. データのチャンク別に暗号鍵が生成されます。
  7. 暗号鍵は鍵暗号鍵で保護されます。
  8. データは Google 鍵管理サービス内に保存されます。
  9. 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。
  10. 暗号鍵を使って暗号化されてデータを元に戻します。
  11. 再構築されたデータを送信します。

Container operations:コンテナ運用

Google Cloud グローバル インフラストラクチャのコンテナ運用 プロセス
  1. コンテナ化されたアプリを GKE でデプロイします。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。

Google Cloud のネットワーク
Google Cloud のネットワーク
  1. 2010年:Unity:アメリカ(レドンドビーチ)、日本(千倉)
  2. 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)
  3. 2016年:FASTER:アメリカ(バンドン)、日本(千倉)、台湾(淡水)
  4. 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)
  5. 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)
  6. 2018年:Junior:ブラジル(リオデジャネイロ / サントス)
  7. 2019年:PLCN(Pacific Light Cable Network):香港、台湾、フィリピン、米国
  8. 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)
  9. 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)
  10. 2019年:Curie:アメリカ(ロサンゼルス)、チリ(サンティアゴ)
  11. 2019年:Havfrue:アメリカ、デンマーク、アイルランド
  12. 2019年:Dunant:アメリカ(バージニア)、フランス
  13. 2020年:HK-G(Hong Kong-Guam):アジアの主要な都市
  14. 2021年:Equiano:ポルトガル、ナイジェリア、南アフリカ
  15. 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)
  16. 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
  17. 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

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