Part 37 Google Compute Engine Managed Instance Groups Stateful en Google Cloud Platform GCP
Cuando despliegas cargas en Google Cloud Platform un Managed Instance Group con estado es una forma potente de ejecutar aplicaciones escalables y resilientes que además necesitan mantener datos propios por instancia. A diferencia de los MIG sin estado que son ideales para la mayoría de escenarios, los MIG con estado preservan recursos únicos por VM y garantizan continuidad en auto reparaciones y actualizaciones.
Que es un Managed Instance Group Stateful Un MIG con estado puede conservar el estado único de cada VM durante eventos de reparación, actualización o reemplazo. Lo más habitual es preservar discos persistentes de arranque y de datos, metadatos de instancia, nombres personalizables e IPs internas y externas. Así, si una VM falla y el grupo la vuelve a crear, el disco y las IPs se vuelven a adjuntar y la aplicación mantiene su configuración y datos.
Funciones clave de un MIG con estado Balanceo de carga para distribuir tráfico entre instancias. Despliegue multizona para alta disponibilidad. Autohealing mediante health checks para sustituir instancias no saludables sin perder estado. Actualizaciones controladas manteniendo discos y metadatos. Preservación de discos e IPs por instancia.
Nota importante los MIG con estado no admiten autoscaling. Escalar hacia fuera o hacia dentro podría provocar pérdida de recursos preservados por lo que Google Cloud deshabilita esa capacidad en este tipo de grupos.
Cuándo usar MIG con estado Recomendados cuando cada instancia requiere su propio estado local o persistente. Ejemplos bases de datos como MySQL PostgreSQL o MongoDB, aplicaciones monolíticas heredadas que dependen de almacenamiento local o configuraciones personalizadas, y procesos batch de larga duración que necesitan datos persistentes entre reinicios.
Tipos de grupos de instancias en Compute Engine Grupos no gestionados permiten VMs no idénticas y solo balanceo de carga sin plantillas ni autoscaling autohealing actualizaciones ni multizona. MIG sin estado gestionados crean VMs idénticas desde una plantilla y ofrecen balanceo multizona autoscaling autohealing y autoactualización siendo la opción recomendada en la mayoría de casos para workloads horizontales y stateless como frontends web o app servers. MIG con estado gestionados también crean VMs desde plantilla pero preservan discos metadatos e IPs internas y externas ofreciendo balanceo multizona autohealing y actualizaciones sin autoscaling por la preservación de estado.
Guía paso a paso para crear un MIG Stateful en GCP
Paso 01 Introducción Un grupo de instancias es un conjunto de VMs que gestionas como una sola entidad. En esta guía nos centramos en Managed Instance Groups con estado que preservan discos e IPs por instancia y se integran con balanceadores y health checks.
Paso 02 Crear un health check Un health check determina si una VM está saludable enviando solicitudes periódicas. La instancia se considera sana si responde consecutivamente en el tiempo establecido. En la consola navega a Compute Engine Grupos de instancias Health checks Crear health check. Nombre app1-health-check. Alcance Regional. Región us-central1. Protocolo HTTP. Puerto 80. Ruta de solicitud index.html. Respuesta esperada App1. Criterios y registros en valores por defecto. O bien con CLI ejecuta este ejemplo gcloud compute health-checks create http app1-health-check --project=TU_PROYECTO --port=80 --request-path=/index.html --proxy-header=NONE --response=App1 --region=us-central1 --no-enable-logging --check-interval=10 --timeout=5 --unhealthy-threshold=3 --healthy-threshold=2
Paso 03 Abrir firewall para los probes de salud Los probes provienen de 130.211.0.0/22 y 35.191.0.0/16. Si tus VMs escuchan en el puerto 80 crea una regla si aún no está abierta. Ejemplo CLI gcloud compute firewall-rules create allow-health-check --allow tcp:80 --source-ranges 130.211.0.0/22,35.191.0.0/16 --network default
Paso 04 Crear una plantilla de instancia con disco persistente adicional En Compute Engine Plantillas de instancia Crear. Nombre mig-it-stateful-v1. Ubicación Regional región us-central1. Serie E2 tipo e2-micro. Deja políticas de disponibilidad en estándar. Habilita firewall HTTP si procede. Cuenta de servicio por defecto con accesos por defecto. En opciones avanzadas añade un script de arranque para instalar y publicar una página sencilla. Ejemplo de script sin comillas ni caracteres especiales conflictivos para JSON y HTML que genera index.html con datos de la VM
# inicio de script
#!/bin/bash
apt-get update -y
apt-get install -y telnet nginx
systemctl enable nginx
chmod -R 755 /var/www/html
HOSTNAME=$(hostname)
IPADDR=$(hostname -I)
echo Bienvenido a WebVM App1 > /var/www/html/index.html
echo VM Hostname $HOSTNAME >> /var/www/html/index.html
echo VM IP $IPADDR >> /var/www/html/index.html
echo Aplicacion Version V1 >> /var/www/html/index.html
# fin de script
En Discos adicionales añade un nuevo disco persistente equilibrado de 12 GB con nombre de dispositivo persistent-disk-1 modo lectura escritura y regla de borrado estándar. El MIG con estado anulará la regla de borrado para preservar el disco según configures más adelante.
Paso 05 Crear el Managed Instance Group con estado Configura Nombre mig-stateful. Ubicación zona única por ejemplo us-central1-a dentro de us-central1. Plantilla mig-it-stateful-v1. Tamaño 2 instancias. En Configuración con estado marca como stateful el disco persistent-disk-1 para readjuntarlo en recreación autohealing y actualizaciones, y elige separar o mantener en borrado permanente según tu política de retención. Marca también IP interna y externa como stateful para que se preserven y se reasignen en eventos de reparación o actualización. En ciclo de vida de VM deja la acción de fallo en reparar instancia. En Autohealing asigna el health check app1-health-check con retraso inicial de 300 segundos y mapea el puerto 80 como webserver-port. Crea el grupo.
Paso 06 Revisar propiedades del MIG Comprueba en Compute Engine Grupos de instancias que el tipo de grupo es Stateful. Abre el grupo mig-stateful y revisa pestañas de resumen detalles y monitorización. En VM Instances verifica que se crearon dos VMs a partir de la plantilla. En Discos confirma que cada VM tiene su disco persistent-disk-1 asociado y preservado.
Paso 07 Eliminar el MIG con estado Si eliminas el grupo, los discos configurados como preservados no se borrarán se separan y permanecen en tu proyecto. Por ejemplo verás nombres similares a mig-stateful-xxxx-1 en la sección de Discos.
Paso 08 Limpieza de discos Si deseas eliminar completamente los recursos borra manualmente los discos preservados desde Compute Engine Discos selecciona el disco asociado y pulsa eliminar.
Paso 09 Liberar IPs internas y externas Si configuraste preservación de IPs libera las direcciones desde VPC Network Direcciones IP para evitar cargos y devolverlas al pool.
Buenas prácticas y recomendaciones Para cargas stateful planifica la capacidad porque no hay autoscaling. Usa despliegues multizona para tolerancia a fallos regionales. Automatiza backups de discos persistentes con snapshots regulares y políticas de retención. Define ventanas de actualización y políticas de reparto para evitar interrupciones simultáneas. Siempre prueba la estrategia de recuperación autohealing en un entorno de staging.
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