Membangun solusi untuk ketersediaan tinggi menggunakan zona ketersediaan

Azure

Infrastruktur global Microsoft Azure didesain dan dibangun di setiap lapisan untuk memberikan tingkat redundansi dan ketahanan tertinggi kepada para pelanggan. Infrastruktur Azure terdiri dari geografi, wilayah, dan zona ketersediaan, yang membatasi radius sebaran kegagalan dan oleh karena itu, membatasi potensi dampak pada aplikasi dan data pelanggan. Konstruksi zona ketersediaan Azure dikembangkan untuk memberikan solusi perangkat lunak dan jaringan untuk melindungi dari kegagalan pusat data dan untuk memberikan ketersediaan tinggi (HA) yang ditingkatkan kepada pelanggan kami.

Zona ketersediaan adalah lokasi fisik unik yang berada dalam wilayah Azure. Setiap zona terdiri dari satu atau lebih pusat data dengan daya, pendinginan, dan jaringan independen. Pemisahan fisik zona ketersediaan dalam suatu wilayah membatasi dampak terhadap aplikasi dan data dari kegagalan zona, seperti banjir skala besar, badai besar, dan badai super, dan kejadian lain yang dapat mengganggu akses situs, jalur aman, waktu aktif utilitas yang diperpanjang, serta ketersediaan sumber daya. Zona ketersediaan dan pusat data terkait didesain sedemikian rupa sehingga jika satu zona disusupi, layanan, kapasitas, dan ketersediaan didukung oleh zona ketersediaan lain di wilayah tersebut.

Zona ketersediaan dapat digunakan untuk menyebarkan solusi di beberapa zona dalam suatu wilayah, memungkinkan aplikasi untuk terus berfungsi ketika satu zona gagal. Dengan zona ketersediaan, Azure menawarkan 99,99% Perjanjian tingkat layanan (SLA) waktu aktif Mesin Virtual (VM) yang terbaik di industri ini. Layanan zone-redundant mereplikasi layanan dan data Anda di seluruh zona ketersediaan untuk melindungi dari satu titik kegagalan. Jika Anda merancang solusi yang sangat tersedia di Azure yang bersifat sangat penting untuk misi, selain menggunakan zona ketersediaan, distribusi global di beberapa wilayah Azure sangat disarankan .

Diagram menampilkan zona ketersediaan Azure 1-3.

Untuk informasi tambahan mengenai zona ketersediaan, termasuk dukungan layanan berdasarkan wilayah dan harga, lihat Apa itu zona ketersediaan di Azure?.

Arsitektur referensi zona ketersediaan

Arsitektur berikut menampilkan beberapa skenario ketersediaan tinggi:

Memberikan keandalan di Azure

Merancang solusi yang terus berfungsi, meskipun gagal adalah kunci untuk meningkatkan keandalan solusi. Dalam solusi berbasis cloud, membangun untuk bertahan dari kegagalan adalah sebuah tanggung jawab bersama. Ini dapat dilihat pada tiga tingkat: fondasi tangguh, layanan tangguh, dan aplikasi tangguh. Fondasi ini adalah investasi Microsoft dalam platform, termasuk zona ketersediaan. Di atas fondasi ini adalah layanan Azure, yang dapat diaktifkan pelanggan untuk mendukung ketersediaan tinggi, seperti penyimpanan zone-redundant (ZRS), yang mereplikasi data di seluruh zona. Pelanggan membangun aplikasi berdasarkan layanan aktif yang didukung oleh fondasi. Aplikasi-aplikasi tersebut harus dirancang untuk mendukung ketangguhan.

Aplikasi Anda

Arsitektur aplikasi atau beban kerja Anda

Layanan yang tangguh

Kemampuan Azure yang diaktifkan sesuai kebutuhan

Fondasi yang tangguh

Kemampuan Azure dibangun ke dalam platform

Ketika merancang untuk ketahanan, ketiga lapisan- fondasi, layanan, dan aplikasi- harus dipertimbangkan untuk mencapai tingkat keandalan tertinggi. Karena solusi dapat terdiri dari banyak komponen, setiap komponen harus dirancang demi keandalan.

Zonal vs. arsitektur zone-redundant

Zona Ketersediaan di wilayah Azure adalah kombinasi antara domain kesalahan dan domain pembaruan. Misalnya, jika Anda membuat tiga VM atau lebih di tiga zona di wilayah Azure, VM Anda didistribusikan secara efektif di tiga domain kesalahan dan tiga domain pembaruan. Platform Azure mengenali distribusi ini di seluruh domain pembaruan untuk memastikan bahwa VM di zona yang berbeda tidak diperbarui secara bersamaan.

Layanan Azure yang mendukung zona ketersediaan dibagi dalam dua kategori: zonal dan zone redundant. Beban kerja pelanggan dapat dikategorikan untuk memanfaatkan skenario arsitektur untuk memenuhi performa aplikasi dan persyaratan daya tahan.

Dengan arsitektur zonal, sumber daya dapat digunakan ke Zona Ketersediaan tertentu yang dipilih sendiri untuk mencapai latensi atau persyaratan performa yang lebih ketat. Ketahanan dibangun sendiri dengan mereplikasi aplikasi dan data ke satu atau lebih zona di dalam wilayah. Anda dapat memilih zona ketersediaan khusus untuk replikasi sinkron, menyediakan ketersediaan tinggi, atau replikasi asinkron, memberikan keuntungan cadangan atau biaya. Anda dapat menyematkan sumber daya-misalnya, mesin virtual, disk terkelola, atau alamat IP standar-ke zona tertentu, memungkinkan peningkatan ketahanan dengan memiliki satu atau lebih contoh sumber daya yang tersebar di seluruh zona.

Dengan arsitektur zone-redundant, platform Azure mereplikasi sumber daya dan data di seluruh zona secara otomatis. Microsoft mengelola pengiriman ketersediaan tinggi, karena Azure mereplikasi dan mendistribusikan instans di dalam suatu wilayah secara otomatis.

Kegagalan ke zona mempengaruhi layanan zonal dan zona-redundan secara berbeda. Dalam kasus kegagalan zona, layanan zonal di zona gagal menjadi tidak tersedia sampai zona telah pulih. Dengan merancang solusi Anda untuk menggunakan VM yang direplikasi di zona, Anda dapat melindungi aplikasi dan data Anda dari zona yang menjadi tidak tersedia-misalnya, karena pemadaman listrik. Jika satu zona dikompromikan, aplikasi dan data yang direplikasi langsung tersedia di zona lain.

Arsitektur zonal berlaku untuk sumber daya tertentu, biasanya sumber daya infrastruktur sebagai layanan (IaaS), seperti VM atau disk terkelola, seperti yang ilustrasi.

Diagram yang menampilkan arsitektur zonal.

Misalnya, penyeimbang beban zonal, VM, disk terkelola, set skala mesin virtual.

Dalam ilustrasi, setiap VM dan penyeimbang beban (LB) disebarkan ke zona tertentu.

Dengan layanan zone-redundant, distribusi beban kerja adalah fitur dari layanan dan ditangani oleh Azure. Azure mereplikasi sumber daya lintas zona secara otomatis tanpa memerlukan intervensi Anda. Misalnya ZRS, mereplikasi data di tiga zona sehingga kegagalan zona tidak memengaruhi ketersediaan tinggi data.

Ilustrasi berikut adalah penyeimbang beban zona-redundan.

Diagram yang menampilkan load balancer zone-redundant.

Misalnya, load balancer zone-redundant, Azure Application Gateway, Azure Service Bus, virtual private network (VPN), penyimpanan zone-redundant, Azure ExpressRoute, Azure Event Hubs, Azure Cosmos DB.

Beberapa sumber daya seperti load balancer dan subnet, keduanya mendukung penyebaran zonal dan zone-redundant. Pertimbangan penting dalam HA adalah mendistribusikan lalu lintas secara efektif di seluruh sumber daya, di zona ketersediaan yang berbeda. Untuk informasi tentang cara zona ketersediaan diterapkan pada sumber daya load balancer untuk kedua sumber daya zonal dan zone-redundant, lihat Standard Load Balancer dan zona ketersediaan.

Untuk daftar layanan Azure yang mendukung zona ketersediaan, lihat dokumentasi zona ketersediaan.

SLA yang ditawarkan oleh zona ketersediaan

Dengan zona ketersediaan, Azure menawarkan SLA waktu aktif VM 99,99% terbaik di industri. Azure SLA yang lengkap menjelaskan ketersediaan Azure yang dijamin secara keseluruhan.

Diagram berikut menggambarkan berbagai tingkat HA yang ditawarkan oleh VM tunggal, Kumpulan Ketersediaan, dan zona ketersediaan.

Diagram yang menunjukkan tingkat HA yang ditawarkan oleh satu VM, Kumpulan Ketersediaan, dan zona ketersediaan.

Menggunakan beban kerja VM sebagai contoh, VM tunggal memiliki SLA 99,9%. Hal ini berarti VM akan tersedia 99,9% dari waktu. Dalam satu pusat data, penggunaan Set Ketersediaan dapat meningkatkan tingkat SLA menjadi 99,95% dengan melindungi satu set VM, memastikan mereka tidak semua akan berada di perangkat keras yang sama. Dalam satu wilayah, beban kerja VM dapat didistribusikan di seluruh zona ketersediaan untuk meningkatkan SLA menjadi 99,99%. Untuk informasi selengkapnya, lihat Opsi ketersediaan untuk VM di Azure.

Setiap organisasi memiliki persyaratan yang unik, dan Anda harus merancang aplikasi Anda untuk memenuhi kebutuhan bisnis Anda yang kompleks. Menentukan SLA target akan memungkinkan untuk mengevaluasi apakah arsitektur yang dirancang memenuhi persyaratan bisnis Anda. Beberapa hal yang perlu dipertimbangkan antara lain:

Apa saja persyaratan ketersediaannya?
Berapa banyak downtime yang dapat diterima?
Berapa biaya kemungkinan downtime untuk bisnis Anda?
Berapa banyak yang harus Anda investasikan untuk membuat aplikasi dengan tingkat ketersediaan yang tinggi?
Apa saja persyaratan pencadangan data?
Apa saja persyaratan replikasi data?
Apa saja persyaratan pemantauan data?
Apakah aplikasi Anda memiliki persyaratan latensi khusus?

Untuk panduan tambahan, lihat Prinsip pilar keandalan.

Tergantung pada kebutuhan ketersediaan aplikasi, biaya dan kompleksitas desain bisa bervariasi. Saat membangun beban kerja VM, akan ada biaya yang dibutuhkan untuk setiap VM. Misalnya, dua VM per zona di tiga zona aktif akan memiliki biaya enam VM. Untuk harga beban kerja VM, lihat kalkulator harga Azure.