Zagadnienia dotyczące platformy aplikacji dla zrównoważonych obciążeń na platformie Azure

  • Artykuł

Projektowanie i tworzenie zrównoważonych obciążeń wymaga zrozumienia platformy, na której wdrażasz aplikacje. Zapoznaj się z zagadnieniami i zaleceniami w tej sekcji, aby dowiedzieć się, jak podejmować lepsze świadome decyzje związane z platformą w zakresie zrównoważonego rozwoju.

Ważne

Ten artykuł jest częścią serii zrównoważonych obciążeń platformy Azure Well-Architected . Jeśli nie znasz tej serii, zalecamy rozpoczęcie od tego, co to jest zrównoważone obciążenie?

Aktualizacje platformy i usługi

Zapewnij aktualność platform i usług, aby korzystać z najnowszych ulepszeń wydajności i optymalizacji zużycia energii.

Regularne przeglądanie aktualizacji platformy i usług

Aktualizacje platformy umożliwiają korzystanie z najnowszych funkcji i funkcji w celu zwiększenia wydajności. Uruchomienie na nieaktualnym oprogramowaniu może spowodować nieoptymalne obciążenie z niepotrzebnymi problemami z wydajnością. Nowe oprogramowanie jest ogólnie bardziej wydajne.

Wyrównanie Green Software Foundation: Efektywność energetyczna

Zalecenie:

  • Uaktualnij do nowszych i bardziej wydajnych usług w miarę ich udostępniania.
  • Rozważ zgodność z poprzednimi wersjami i ponowne użycie sprzętu. Uaktualnienie może nie być najbardziej wydajnym rozwiązaniem, jeśli sprzęt lub system operacyjny nie jest obsługiwany.
  • Korzystaj z usługi Azure Automation Update Management, aby upewnić się, że aktualizacje oprogramowania są wdrażane na maszynach wirtualnych platformy Azure.

Różnice regionalne

Centra danych platformy Microsoft Azure są rozmieszczone geograficznie na całej planecie i zasilane przy użyciu różnych źródeł energii. Podejmowanie decyzji dotyczących tego, gdzie wdrażać obciążenia, może znacząco wpłynąć na emisje wytwarzane przez rozwiązania.

Dowiedz się więcej o zrównoważonym rozwoju od centrum danych do chmury za pomocą platformy Azure. Zobacz informacje o zrównoważonym rozwoju specyficzne dla regionu w arkuszach faktów zrównoważonego rozwoju centrum danych firmy Microsoft.

Wdrażanie w regionach o niskim poziomie emisji dwutlenku węgla

Dowiedz się, jakie regiony platformy Azure mają niższy ślad węglowy niż inne, aby podejmować lepsze świadome decyzje dotyczące tego, gdzie i jak nasze obciążenia przetwarzają dane.

Wyrównanie Green Software Foundation: Efektywność emisji dwutlenku węgla

Zalecenie:

  • Używaj mniejszej ilości węgla, ponieważ centra danych, w których wdrażasz obciążenie, mogą być zasilane ze źródeł energii odnawialnej i niskoemisyjnej.
  • Rozważ następujące potencjalne kompromisy:
    • Nakład pracy i czas potrzebny na przejście do regionu niskoemisyjnego.
    • Migrowanie danych między centrami danych może nie być wydajne pod względem emisji dwutlenku węgla.
    • Rozważ koszty dla nowych regionów, w tym regionów o niskim poziomie emisji dwutlenku węgla, które mogą być droższe.
    • Jeśli obciążenia są wrażliwe na opóźnienia, przejście do regionu niższego emisji dwutlenku węgla może nie być opcją.

Proces, gdy wskaźnik emisji dwutlenku węgla jest niski

Niektóre regiony na świecie są bardziej intensywne niż inne. Dlatego ważne jest, aby rozważyć, gdzie wdrażamy nasze obciążenia i łączymy je z innymi wymaganiami biznesowymi.

Wyrównanie Green Software Foundation: Efektywność węglowa, Świadomość emisji dwutlenku węgla

Zalecenie:

  • Jeśli masz dostępne dane, rozważ optymalizację obciążeń, wiedząc, że mieszanka energii pochodzi głównie ze źródeł energii odnawialnej.
  • Jeśli zezwalają na to aplikacje, rozważ dynamiczne przenoszenie obciążeń po zmianie warunków energetycznych.
    • Na przykład uruchamianie określonych obciążeń w nocy może być bardziej korzystne, gdy źródła odnawialne znajdują się w szczytowym momencie.

Wybieranie centrów danych blisko klienta

Wdrażanie obciążeń w chmurze w centrach danych jest łatwe. Należy jednak wziąć pod uwagę odległość od centrum danych do klienta. Przechodzenie do sieci zwiększa się, jeśli centrum danych znajduje się w większej odległości od konsumenta.

Wyrównanie Green Software Foundation: Efektywność energetyczna

Zalecenie:

  • Rozważ wdrożenie w centrach danych blisko konsumenta.

Uruchamianie obciążeń wsadowych w okresach o niskiej intensywności emisji dwutlenku węgla

Proaktywne projektowanie przetwarzania wsadowego obciążeń może pomóc w planowaniu intensywnej pracy w okresach niskoemisyjnych.

Wyrównanie Green Software Foundation: Świadomość emisji dwutlenku węgla

Zalecenie:

  • Jeśli masz dostępne dane, zaplanuj wdrożenia, aby zmaksymalizować wykorzystanie zasobów obliczeniowych na potrzeby uruchamiania obciążeń wsadowych w okresach niskiej emisji dwutlenku węgla.
  • Potencjalne kompromisy mogą obejmować nakład pracy i czas potrzebny na przejście do regionu niskoemisyjnego. Ponadto migracja danych między centrami danych może nie być węglowa, a koszt nowych regionów, w tym regionów o niskim poziomie emisji dwutlenku węgla, może być droższy.

Modernizacja

Podczas wybierania sposobu obsługi obciążeń należy wziąć pod uwagę te decyzje projektowe dotyczące platformy. Korzystanie z usług zarządzanych i wysoce zoptymalizowanych platform na platformie Azure pomaga tworzyć aplikacje natywne dla chmury, które z założenia przyczyniają się do lepszego stanu zrównoważonego rozwoju.

Konteneryzowanie obciążeń, jeśli ma to zastosowanie

Rozważ opcje konteneryzowania obciążeń w celu zmniejszenia niepotrzebnej alokacji zasobów i lepszego wykorzystania wdrożonych zasobów.

Wyrównanie Green Software Foundation: Wydajność sprzętu

Zalecenie:

  • Wdrażanie aplikacji jako kontenerów umożliwia pakowanie pojemników i uzyskiwanie większej ilości danych z maszyny wirtualnej, co ostatecznie zmniejsza potrzebę duplikowania bibliotek w systemie operacyjnym hosta.
  • Usuwa obciążenie związane z zarządzaniem całą maszyną wirtualną i umożliwia wdrażanie większej liczby aplikacji na maszynę fizyczną. Konteneryzacja optymalizuje również współczynniki wykorzystania serwera i zwiększa niezawodność usługi, obniżając koszty operacyjne. Wymagana jest mniejsza liczba serwerów, a istniejące serwery można lepiej wykorzystać.
  • Weź pod uwagę te kompromisy: korzyść z konteneryzacji będzie dawać sobie sprawę tylko wtedy, gdy wykorzystanie jest wysokie. Ponadto aprowizowanie orkiestratora, takiego jak Azure Kubernetes Services (AKS) lub Azure Red Had OpenShift (ARO) tylko dla kilku kontenerów, prawdopodobnie doprowadzi do zwiększenia ogólnej emisji.

Ocena przenoszenia do usług PaaS i obciążeń bezserwerowych

Usługi zarządzane są wysoce zoptymalizowane i działają na bardziej wydajnym sprzęcie niż inne opcje, co przyczynia się do mniejszego wpływu na emisję dwutlenku węgla.

Dopasowanie Green Software Foundation: Efektywność sprzętowa, Efektywność energetyczna

Zalecenie:

  • Tworzenie aplikacji natywnej dla chmury bez zarządzania infrastrukturą przy użyciu w pełni zarządzanej i z natury zoptymalizowanej platformy. Platforma obsługuje skalowanie, dostępność i wydajność, ostatecznie optymalizując wydajność sprzętu.
  • Zapoznaj się z zasadami projektowania dla obciążeń platformy jako usługi (PaaS ).

Używanie maszyn wirtualnych typu spot tam, gdzie to możliwe

Pomyśl o nieużywanej pojemności w centrach danych platformy Azure. Wykorzystanie w inny sposób zmarnowanej pojemności — po znacznie obniżonych cenach — obciążenie przyczynia się do bardziej zrównoważonego projektowania platformy.

Wyrównanie Green Software Foundation: Wydajność sprzętu

Zalecenie:

  • Korzystając z maszyn wirtualnych typu spot, korzystasz z nieużywanej pojemności w centrach danych platformy Azure przy jednoczesnym uzyskaniu znacznego rabatu na maszynę wirtualną.
  • Rozważ kompromis: gdy platforma Azure potrzebuje pojemności z powrotem, maszyny wirtualne są eksmitowane. Dowiedz się więcej o zasadach eksmisji maszyn wirtualnych typu spot.

Właściwe ustalanie rozmiaru

Zapewnienie, że obciążenia korzystają ze wszystkich przydzielonych zasobów, pomagają zapewnić bardziej zrównoważone obciążenie. Ponadwymiarowe usługi są częstą przyczyną większej emisji dwutlenku węgla.

Wyłączanie obciążeń poza godzinami pracy

Obciążenia bezczynne marnuje energię i przyczynia się do zwiększenia emisji dwutlenku węgla.

Wyrównanie Green Software Foundation: Efektywność energetyczna, Wydajność sprzętu

Zalecenie:

Korzystanie z funkcji automatycznego skalowania i zwiększania skali

Nie jest rzadkością w przypadku nadmiernych obciążeń obliczeniowych, w których znaczna część pojemności nigdy nie jest wykorzystywana, ostatecznie prowadząc do marnotrawstwa energii.

Wyrównanie Green Software Foundation: Wydajność sprzętu

Zalecenie:

  • Zapoznaj się ze wskazówkami dotyczącymi automatycznego skalowania obciążeń platformy Azure.
  • Przejrzyj rozmiary maszyn wirtualnych z serii B.
  • Należy wziąć pod uwagę, że może wymagać dostrajania, aby zapobiec niepotrzebnemu skalowaniu podczas krótkich wzrostów wysokiego zapotrzebowania, w przeciwieństwie do statycznego wzrostu zapotrzebowania.
  • Rozważ architekturę aplikacji w ramach zagadnień dotyczących skalowania. Na przykład składniki logiczne powinny być skalowane niezależnie , aby odpowiadały zapotrzebowaniu tego składnika, w przeciwieństwie do skalowania całej aplikacji, jeśli tylko część składników wymaga skalowania.

Dopasuj potrzeby dotyczące skalowalności

Rozważ platformę i określ, czy spełnia ona potrzeby dotyczące skalowalności rozwiązania. Na przykład aprowizowane zasoby z dedykowaną alokacją mogą prowadzić do nieużywanych lub niedostatecznie używanych zasobów obliczeniowych.

Przykłady:

  • Aprowizowanie środowiska Azure App Service environment (ASE) w ramach planu App Service może prowadzić do aprowizacji zasobów obliczeniowych, niezależnie od tego, czy są używane, czy nie.
  • Wybranie warstwy Azure API Management Premium zamiast warstwy zużycie prowadzi do nieużywanych zasobów, jeśli nie korzystasz z niej w pełni.

Wyrównanie Green Software Foundation: Wydajność sprzętu

Zalecenie:

  • Zapoznaj się z decyzjami projektowymi dotyczącymi skalowalności platformy i upewnij się, że obciążenie korzysta z jak największej ilości zaaprowizowanych zasobów.
  • Rozważmy tę kompromis: Niektóre usługi wymagają wyższej warstwy dostępu do niektórych funkcji i możliwości niezależnie od wykorzystania zasobów.
  • Rozważ i preferuj usługi, które umożliwiają dynamiczne skalowanie warstw tam, gdzie to możliwe.

Ocena procesorów opartych na armie Ampere Altra dla Virtual Machines

Maszyny wirtualne oparte na usłudze Arm stanowią ekonomiczną i wydajną opcję, która nie narusza wymaganej wydajności.

Wyrównanie Green Software Foundation: Efektywność energetyczna

Zalecenie:

Usuwanie obciążeń zombie

Rozważ odnajdywanie nie w pełni wykorzystanych obciążeń i zasobów, a jeśli w subskrypcjach znajdują się jakiekolwiek zasoby oddzielone.

Dopasowanie Green Software Foundation: Efektywność sprzętowa, Efektywność energetyczna

Zalecenie:

  • Usuń wszystkie oddzielone obciążenia lub zasoby, jeśli nie są już potrzebne.

Następny krok

Zapoznaj się z zagadnieniami dotyczącymi projektowania dotyczącymi wdrażania i testowania.

Wdrażanie i testowanie