Arquitectura activa-activa multirregión

Incluso con zonas de disponibilidad, una carga de trabajo implementada en una única región de Azure puede verse afectada por una interrupción regional, un evento poco frecuente pero posible causado por una catástrofe importante, una tormenta intensa o un fallo de infraestructura a gran escala. Para obtener los niveles más altos de disponibilidad, las empresas implementan las cargas de trabajo en dos o más regiones de Azure, lo que permite que la aplicación siga atendiendo a los usuarios aunque una región completa deje de estar disponible.

Existen dos patrones principales para varias regiones:

• Activo-activo: los recursos de ambas regiones atienden tráfico real simultáneamente. Esto maximiza la disponibilidad y también puede reducir la latencia al dirigir a los usuarios a la región más cercana.
• Activo-pasivo: los recursos de la región secundaria están en espera y solo reciben tráfico después de un evento de conmutación por error. Este modelo cuesta menos, pero tiene un tiempo de recuperación más largo.

Para obtener la máxima disponibilidad, se recomienda el enfoque activo-activo.

Azure Traffic Manager es un equilibrador de carga global basado en DNS que distribuye el tráfico entre puntos de conexión de distintas regiones de Azure (o locales). Usa sondeos de estado para supervisar cada punto de conexión y métodos de enrutamiento (rendimiento, ponderado, prioridad, geográfico y de varios valores) para decidir dónde enviar el tráfico. Para una configuración activa-activa, use el método de enrutamiento por rendimiento para enviar a los usuarios a la región saludable más cercana.

Traffic Manager admite varios métodos de enrutamiento adaptados a distintos escenarios:

• Rendimiento: dirige el tráfico al punto de conexión con menor latencia (la mejor opción para activo-activo).
• Ponderado: distribuye el tráfico según un porcentaje de ponderación (útil para implementaciones graduales).
• Prioridad: envía todo el tráfico al punto de conexión principal y recurre al secundario si es necesario (activo-pasivo).
• Geográfico: dirige a los usuarios según su ubicación geográfica (soberanía de datos).

En una arquitectura activa-activa, los datos deben replicarse entre regiones para que los usuarios de cualquiera de ellas lean datos coherentes. Entre las opciones se incluyen:

• Azure SQL Database con replicación geográfica: una réplica secundaria legible en otra región.
• Azure Cosmos DB con escrituras en varias regiones: todas las regiones aceptan escrituras simultáneamente.
• Azure Storage con GRS: replicación asincrónica a una región secundaria.

La elección depende de sus requisitos de coherencia y disponibilidad de escritura.

Azure Cosmos DB es especialmente adecuado para arquitecturas activas-activa porque admite escrituras en varias regiones: todas las regiones configuradas pueden aceptar operaciones de escritura simultáneamente. Cosmos DB usa niveles de coherencia configurables (desde fuerte hasta eventual) para gestionar la sincronización de las réplicas. En escenarios activos-activos, la coherencia de sesión o la inconsistencia acotada son opciones habituales que equilibran el rendimiento y la corrección.

Tanto Traffic Manager como Azure Front Door proporcionan equilibrio de carga global, pero en niveles diferentes:

• Traffic Manager está basado en DNS: redirige al cliente al punto de conexión regional correcto, pero la conexión se realiza directamente con ese punto de conexión. Opera en la capa DNS.
• Azure Front Door es un proxy anycast: termina la conexión del cliente en un PoP global y reenvía la solicitud al origen. Además del enrutamiento, proporciona WAF, descarga SSL y almacenamiento en caché.

Microsoft designa pares de regiones para cada región de Azure: una región secundaria dentro de la misma geografía, suficientemente alejada para sobrevivir a desastres regionales. Al diseñar arquitecturas para varias regiones, use la región emparejada como región secundaria siempre que sea posible. Durante el mantenimiento planeado de la plataforma, solo se actualiza una región del par cada vez, lo que reduce las interrupciones simultáneas.

En las implementaciones activas-activa, las solicitudes de un usuario pueden ser atendidas por distintas regiones. Si la aplicación almacena el estado de sesión en memoria en el servidor web, esto causa problemas cuando el usuario cambia de región. La solución consiste en usar un almacén de sesiones distribuido, como Azure Cache for Redis con replicación geográfica, para que los datos de sesión sean accesibles desde cualquier región.

Una arquitectura activa-activa es más cara que una implementación en una sola región porque ejecuta una copia completa de la infraestructura en al menos dos regiones. Entre los costes adicionales se incluyen la transferencia de datos entre regiones, la replicación geográfica de las bases de datos y las tarifas de Traffic Manager o Front Door. Realice un análisis de costes y beneficios: en las cargas de trabajo críticas, el coste del tiempo de inactividad suele superar con creces el coste de la segunda región.

Una arquitectura activa-activa debe probarse periódicamente para garantizar que funciona cuando sea necesario. Las herramientas de ingeniería del caos, como Azure Chaos Studio, permiten inyectar errores, como detener todas las máquinas virtuales de una región, y observar cómo responde el sistema. Las pruebas periódicas confirman que los sondeos de estado de Traffic Manager detectan los errores, que la conmutación por error se produce dentro del RTO y que los datos permanecen coherentes entre regiones.

Compruebe sus conocimientos sobre los conceptos de Microsoft Azure Fundamentals (AZ-900) de esta lección.

En esta lección ha aprendido que la arquitectura activa-activa implementa recursos activos en varias regiones simultáneamente para maximizar la disponibilidad; Azure Traffic Manager dirige el tráfico mediante métodos de rendimiento, prioridad, ponderación o ubicación geográfica; y la replicación de datos (escritura múltiple de Cosmos DB y replicación geográfica de SQL) es esencial para mantener la coherencia entre regiones. A continuación, exploraremos los sondeos de estado y los patrones de degradación gradual.