Aplicación web de dos regiones con conmutación por error de Table Storage

Esta arquitectura proporciona una solución de alta disponibilidad para una aplicación web que usa grandes cantidades de datos. Una región secundaria actúa como apoyo para la principal, lo que mejora la disponibilidad. La región primaria envía sus datos a la base de datos secundaria mediante las funcionalidades de replicación integradas de Azure Storage.

A continuación, los datos se almacenan en tablas de Azure Table Storage. Igual que sucede con cualquier servicio de Azure Storage, los datos de Table Storage se replican sincrónicamente tres veces en la región primaria. Para que esté disponible para su uso en espera, también se replica de forma asincrónica tres veces en la región secundaria. Para obtener más información sobre la replicación de Azure Storage, consulte Redundancia de Azure Storage.

La arquitectura incluye una memoria caché para las tablas con el fin de reducir la carga de acceso y mejorar la respuesta de la aplicación.

Posibles casos de uso

La arquitectura puede ser adecuada para cualquier aplicación que use grandes cantidades de datos que siempre deban estar disponibles. Algunos ejemplos son las aplicaciones que:

• Hacen un seguimiento de los hábitos de gasto y del comportamiento de compra de los clientes.
• Pronostican el tiempo.
• Ofrecen o implementan sistemas de tráfico inteligentes, o bien usan tecnología inteligente para supervisar el tráfico.
• Analizan los datos de fabricación del Internet de las cosas (IoT).
• Muestran los datos de medidores inteligentes o usan la tecnología inteligente para supervisar los datos de los medidores.

Architecture

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Flujo de datos

1. El cliente se autentica con Microsoft Entra ID y se le concede acceso a las aplicaciones web hospedadas en Azure App Service.
2. Azure Front Door, un firewall y un equilibrador de carga de nivel 7, cambia el tráfico de usuario a la región en espera en caso de una interrupción regional.
3. Azure App Service hospeda sitios web y API web RESTful. Los clientes de explorador ejecutan aplicaciones AJAX que usan las API.
4. Las API web delegan aplicaciones de funciones para controlar las tareas en segundo plano. Las tareas se ponen en cola en Azure Queue Storage.
5. Las aplicaciones de función que hospeda Azure Functions realizan las tareas en segundo plano, y las desencadenan los mensajes en cola.
6. Azure Cache for Redis copia en la caché los datos de la tabla de las aplicaciones de función. Esto descarga la actividad de la base de datos y acelera las aplicaciones de función y las aplicaciones web.
7. Azure Table Storage contiene los datos que usan las aplicaciones web.
8. Table Storage admite la replicación sincrónica de datos en las zonas de disponibilidad de la región para mitigar las interrupciones del centro de datos. También usa la replicación asincrónica para replicar datos entre diferentes regiones de Azure y así corregir las interrupciones regionales y mejorar la disponibilidad de las aplicaciones.

Componentes

• Microsoft Entra ID es un servicio de administración multiinquilino de identidad y acceso que se puede sincronizar con un directorio local.
• Azure DNS es un servicio de hospedaje de alta disponibilidad para dominios DNS que proporciona a las aplicaciones consultas de DNS y actualizaciones de registros DNS de gran velocidad. Administrar Azure DNS es como administrar otros servicios de Azure. Además, usa las mismas credenciales, API, herramientas y facturación.
• Azure Front Door es una red de entrega de contenido segura (CDN) y un equilibrador de carga con conmutación por error instantánea. Funciona en el borde cerca de los usuarios, lo que acelera la entrega de contenido y protege las aplicaciones, las API y los sitios web frente a amenazas cibernéticas.
• Azure App Service es un servicio totalmente administrado para compilar, implementar y escalar aplicaciones web. Puede compilar aplicaciones mediante .NET, .NET Core, Node.js, Java, Python o PHP. Las aplicaciones se pueden ejecutar en contenedores o en Windows o Linux. En una migración del sistema central, las pantallas de front-end o la interfaz web se pueden programar como API REST basadas en HTTP. Se pueden segregar y pueden no tener estado para organizar un sistema basado en microservicios. Para obtener más información sobre las API web, consulte Diseño de API web RESTful.
• Azure Functions proporciona un entorno para ejecutar pequeños fragmentos de código, denominados funciones, sin tener que establecer una infraestructura de aplicaciones. Puede usarlo para procesar datos masivos, integrar sistemas, trabajar con IoT, y crear API y microservicios sencillos. Con los microservicios, puede crear servidores que se conecten a los servicios de Azure y estén siempre actualizados.
• Azure Storage es un conjunto de servicios en la nube seguros y escalables de forma masiva para datos, aplicaciones y cargas de trabajo. Incluye Azure Files, Azure Table Storage y Azure Queue Storage. Azure Files suele ser una herramienta eficaz para migrar cargas de trabajo del sistema central.
• Azure Queue Storage proporciona colas de mensajes sencillas, rentables y duraderas para cargas de trabajo grandes.
• Azure Table Storage es un almacén de pares clave-valor noSQL para el desarrollo rápido que usa conjuntos de datos semiestructurados masivos. Las tablas son sin esquema y se adaptan fácilmente a medida que cambian las necesidades. El acceso es rápido y rentable para muchos tipos de aplicaciones y, normalmente, cuesta menos que otros tipos de almacenamiento con clave.
• Azure Cache for Redis es un servicio de almacenamiento en caché en memoria totalmente administrado y un agente de mensajes para compartir los datos y el estado entre los recursos de los procesos. Incluye el producto de código abierto Redis y el producto comercial de Redis Labs como servicios administrados. Se puede mejorar el rendimiento de las aplicaciones de procesamiento de transacciones en líneas de alto rendimiento si se diseñan para escalarlas y para usar un almacén de datos en memoria como Azure Cache for Redis.

Alternativas

• Azure Traffic Manager dirige las solicitudes DNS entrantes en las regiones globales de Azure en función de los métodos de enrutamiento de tráfico elegidos. También proporciona las opciones de conmutación automática por error y de enrutamiento de rendimiento.
• Azure Content Delivery Network almacena en caché el contenido estático en servidores perimetrales para una respuesta rápida y usa optimizaciones de red para mejorar la velocidad de respuesta del contenido dinámico. Content Delivery Network es especialmente útil cuando la base de usuarios es global.
• Azure Kubernetes Service (AKS) es un servicio de Kubernetes administrado para la implementación y la administración de aplicaciones contenedorizadas. Se puede usar para implementar una arquitectura de microservicios con componentes que se escalan de forma independiente a petición.
• Azure Container Instances proporciona una manera rápida y sencilla de ejecutar tareas sin tener que administrar la infraestructura. Es útil durante el desarrollo o para la ejecución de tareas no programadas.
• Azure Service Bus es un servicio de mensajería en la nube confiable para una integración híbrida sencilla. Se puede usar en lugar de Queue Storage en esta arquitectura. Para obtener más información, consulte Colas de Storage y de Service Bus: comparación y diferencias.

Consideraciones

• Hay límites de rendimiento en Table Storage que se pueden superar mediante la adición de cuentas de almacenamiento. Las siguientes circunstancias pueden requerir cuentas adicionales:

  • Para implementar servicios multiinquilino para dar soporte a varios clientes.
  • Para proporcionar soporte técnico a los clientes con mayores tasas de transacciones.
  • Para proporcionar soporte técnico a los clientes con grandes conjuntos de datos.
  • Para acelerar el acceso a los datos mediante la distribución de datos entre varias cuentas de almacenamiento.
  • Para separar los datos en niveles de archivo de acceso frecuente y poco frecuente.
  • Para realizar copias de datos para tener copias de seguridad y realizar informes.

  Para obtener más información, consulte Objetivos de escalabilidad y rendimiento de Table Storage.

• La replicación de Table Storage no está disponible en algunas regiones de Azure.

• Los datos de una región secundaria tienen una coherencia eventual, lo que significa que hay un retraso entre el momento en que se produce una actualización en una región primaria y el momento en que se ve en la región secundaria. Dado que la replicación desde la región primaria a la región secundaria es asincrónica, los datos se pueden perder si se produce un error en la región primaria y esta no se recupera. Actualmente, no hay ningún Acuerdo de nivel de servicio (SLA) sobre cuánto tiempo se tarda en replicar datos en la región secundaria. Para más información, vea Redundancia de Azure Storage.

Colaboradores

Microsoft mantiene este artículo. Originalmente lo escribieron los siguientes colaboradores.

Autor principal:

• Nabil Siddiqui | Arquitecto de soluciones en la nube: innovación digital y de aplicaciones

Pasos siguientes

• Uso de redundancia geográfica para diseñar aplicaciones de alta disponibilidad
• Directrices para el diseño de tablas

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