Мульти региональная активная активная архитектура

Даже при использовании зон доступности рабочая нагрузка, развёрнутая в одном регионе Azure, может пострадать из-за отказа региона — редкого, но возможного события, вызванного крупной катастрофой, сильным штормом или масштабным сбоем инфраструктуры. Для обеспечения максимального уровня доступности организации развёртывают рабочие нагрузки в двух или более регионах Azure, благодаря чему приложение продолжает обслуживать пользователей, даже если целый регион становится недоступным.

Существует два основных шаблона для нескольких регионов:

• Активная-активная — ресурсы в обоих регионах одновременно обслуживают рабочий трафик. Это повышает доступность и может также уменьшить задержку за счёт направления пользователей в ближайший регион.
• Активная-пассивная — ресурсы во вторичном регионе находятся в режиме ожидания и начинают получать трафик только после события переключения на резервный ресурс. Это обходится дешевле, но восстановление занимает больше времени.

Для обеспечения максимальной доступности предпочтителен подход активная-активная.

Azure Traffic Manager — это глобальный балансировщик нагрузки на основе DNS, который распределяет трафик между конечными точками в разных регионах Azure (или локально). Он использует пробы работоспособности для мониторинга каждой конечной точки и методы маршрутизации (по производительности, с весами, по приоритету, географический и многозначный), чтобы определить, куда направлять трафик. Для конфигурации активная-активная используйте метод маршрутизации по производительности, чтобы направлять пользователей в ближайший работоспособный регион.

Traffic Manager поддерживает несколько методов маршрутизации для разных сценариев:

• Производительность — направляет трафик к конечной точке с наименьшей задержкой (лучший вариант для конфигурации активная-активная)
• Веса — распределяет трафик в соответствии с процентным весом (удобно для постепенного развёртывания)
• Приоритет — направляет весь трафик к основной конечной точке, переключаясь на вторичную при отказе (активная-пассивная конфигурация)
• Географический — направляет пользователей с учётом их географического положения (суверенитет данных)

В архитектуре активная-активная данные необходимо реплицировать между регионами, чтобы пользователи в обоих регионах получали согласованные данные. Возможные варианты:

• Azure SQL Database с георепликацией — доступная для чтения вторичная база данных в другом регионе
• Azure Cosmos DB с записью в несколько регионов — все регионы одновременно принимают операции записи
• Azure Storage с GRS — асинхронная репликация во вторичный регион

Выбор зависит от требований к согласованности данных и доступности операций записи.

Azure Cosmos DB особенно хорошо подходит для архитектур активная-активная, поскольку поддерживает запись в несколько регионов — все настроенные регионы могут одновременно принимать операции записи. Cosmos DB использует настраиваемые уровни согласованности (от строгой до конечной), чтобы управлять синхронизацией реплик. Для сценариев активная-активная часто выбирают согласованность сеанса или ограниченную несвежесть данных, поскольку они обеспечивают баланс между производительностью и корректностью.

И Traffic Manager, и Azure Front Door обеспечивают глобальную балансировку нагрузки, но на разных уровнях:

• Traffic Manager работает на основе DNS — он перенаправляет клиента к правильной региональной конечной точке, но соединение устанавливается напрямую с этой конечной точкой. Он работает на уровне DNS.
• Azure Front Door — это прокси с anycast-маршрутизацией: он завершает соединение клиента в глобальной точке присутствия и пересылает запрос к исходному серверу. Помимо маршрутизации, он предоставляет WAF, разгрузку SSL и кэширование.

Microsoft назначает пары регионов для каждого региона Azure — вторичный регион в той же географии, расположенный достаточно далеко, чтобы пережить региональные катастрофы. При проектировании архитектур в нескольких регионах по возможности используйте парный регион в качестве вторичного. Во время планового обслуживания платформы обновляется только один регион из пары, что уменьшает вероятность одновременного сбоя.

В развёртываниях активная-активная запрос пользователя может обрабатываться разными регионами при разных обращениях. Если приложение хранит состояние сеанса в памяти веб-сервера, при переключении пользователя между регионами возникают проблемы. Решение — использовать распределённое хранилище сеансов, например Azure Cache для Redis с георепликацией, чтобы данные сеанса были доступны из любого региона.

Архитектура активная-активная дороже развёртывания в одном регионе, поскольку Вы запускаете полную копию инфраструктуры как минимум в двух регионах. Дополнительные расходы включают передачу данных между регионами, георепликацию баз данных, а также оплату Traffic Manager или Front Door. Проведите анализ затрат и выгод: для критически важных рабочих нагрузок стоимость простоя обычно намного превышает стоимость второго региона.

Архитектуру активная-активная необходимо регулярно тестировать, чтобы убедиться в её работоспособности в нужный момент. Инструменты хаос-инжиниринга, такие как Azure Chaos Studio, позволяют искусственно создавать сбои — например, останавливать все виртуальные машины в одном регионе — и наблюдать за реакцией системы. Регулярное тестирование подтверждает, что пробы работоспособности Traffic Manager обнаруживают сбои, переключение выполняется в пределах Вашего RTO, а данные остаются согласованными между регионами.

Проверьте своё понимание концепций Microsoft Azure Fundamentals (AZ-900) из этого урока.

В этом уроке Вы узнали, что архитектура активная-активная одновременно развёртывает рабочие ресурсы в нескольких регионах для обеспечения максимальной доступности, Azure Traffic Manager направляет трафик с помощью методов по производительности, по приоритету, с весами или географического метода, а репликация данных (многорегиональная запись в Cosmos DB, георепликация SQL) необходима для согласованности данных между регионами. Далее мы рассмотрим пробы работоспособности и шаблоны плавного снижения функциональности.