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Confiabilidade no Azure HDInsight

  • Artigo

Este artigo descreve o suporte à confiabilidade no Azure HDInsight e aborda zonas de disponibilidade, recuperação entre regiões e continuidade de negócios. Para obter uma visão geral mais detalhada da confiabilidade no Azure, consulte Confiabilidade do Azure.

Suporte à zona de disponibilidade

As zonas de disponibilidade do Azure são pelo menos três grupos fisicamente separados de datacenters em cada região do Azure. Os datacenters dentro de cada zona são equipados com infraestrutura independente de energia, resfriamento e rede. No caso de uma falha de zona local, as zonas de disponibilidade são projetadas de modo que, se uma zona for afetada, os serviços regionais, a capacidade e a alta disponibilidade sejam suportados pelas duas zonas restantes.

As falhas podem variar de falhas de software e hardware a eventos como terremotos, inundações e incêndios. A tolerância a falhas é alcançada com redundância e isolamento lógico dos serviços do Azure. Para obter informações mais detalhadas sobre zonas de disponibilidade no Azure, consulte Regiões e zonas de disponibilidade.

Os serviços habilitados para zonas de disponibilidade do Azure são projetados para fornecer o nível certo de confiabilidade e flexibilidade. Eles podem ser configurados de duas maneiras. Eles podem ser redundantes de zona, com replicação automática entre zonas, ou zonais, com instâncias fixadas a uma zona específica. Você também pode combinar essas abordagens. Para obter mais informações sobre arquitetura zonal versus arquitetura com redundância de zona, consulte Recomendações para usar zonas e regiões de disponibilidade.

O Azure HDInsight dá suporte a uma configuração de implantação zonal. Os nós de cluster do Azure HDInsight são colocados em uma única zona selecionada na região selecionada. Um cluster HDInsight zonal é isolado de quaisquer interrupções que ocorram em outras zonas. No entanto, se uma interrupção afetar a zona específica escolhida para o cluster HDInsight, o cluster não estará disponível. Esse modelo de implantação fornece conectividade de rede barata e de baixa latência dentro do cluster. Replicar esse modelo de implantação em várias zonas de disponibilidade pode fornecer um nível mais alto de disponibilidade para proteção contra falhas de hardware.

Importante

Para implantações em que os usuários não especificam uma zona específica, os tipos de nó não são resilientes à zona e podem enfrentar tempo de inatividade durante uma interrupção em qualquer zona dessa região.

Pré-requisitos

  • As zonas de disponibilidade só são suportadas para clusters criados após 15 de junho de 2023. As configurações da zona de disponibilidade não podem ser atualizadas após a criação do cluster. Também não é possível atualizar um cluster de zona de indisponibilidade existente para usar zonas de disponibilidade.

  • Os clusters devem ser criados em uma VNet personalizada.

  • Você precisa trazer seu próprio SQL DB para Ambari DB e metastore externo, como o metastore do Hive, para que possa configurar esses DBs na mesma zona de disponibilidade.

  • Os clusters HDInsight devem ser criados com a opção de zona de disponibilidade em uma das seguintes regiões:

    • Leste da Austrália
    • Sul do Brasil
    • Canadá Central
    • E.U.A. Central
    • E.U.A. Leste
    • E.U.A. Leste 2
    • França Central
    • Alemanha Centro-Oeste
    • Leste do Japão
    • Coreia do Sul Central
    • Europa do Norte
    • Catar Central
    • Sudeste Asiático
    • E.U.A. Centro-Sul
    • Sul do Reino Unido
    • US Gov - Virginia
    • Europa Ocidental
    • E.U.A. Oeste 2

Criar um cluster HDInsight usando a zona de disponibilidade

Você pode usar o modelo ARM (Azure Resource Manager) para iniciar um cluster HDInsight em uma zona de disponibilidade especificada.

Na seção de recursos, você precisa adicionar uma seção de 'zonas' e fornecer em qual zona de disponibilidade você deseja que esse cluster seja implantado.

   "resources": [
        {
            "type": "Microsoft.HDInsight/clusters",
            "apiVersion": "2021-06-01",
            "name": "[parameters('cluster name')]",
            "location": "East US 2",
            "zones": [
                "1"
            ],
        }
   ]

Verificar nós dentro de uma zona de disponibilidade entre zonas

Quando o cluster HDInsight estiver pronto, você poderá verificar o local para ver em qual zona de disponibilidade eles serão implantados.

Captura de tela que mostra as informações da zona de disponibilidade na visão geral do cluster.

Obtenha a resposta da API:

 [
        {
            "location": "East US 2",
            "zones": [
                "1"
            ],
        }
 ]

Aumentar a escala do cluster

Você pode dimensionar um cluster HDInsight com mais nós de trabalho. Os nós de trabalho recém-adicionados serão colocados na mesma zona de disponibilidade desse cluster.

Migração da zona de disponibilidade

Atualmente, os clusters do Azure HDInsight não dão suporte à migração in-loco de instâncias de cluster existentes para o suporte à zona de disponibilidade. No entanto, você pode optar por recriar seu cluster e escolher uma zona ou região de disponibilidade diferente durante a criação do cluster. Um cluster secundário em espera em uma região diferente e uma zona de disponibilidade diferente podem ser usados em cenários de recuperação de desastres.

Experiência de zoneamento

Quando uma zona de disponibilidade fica inativa:

  • Não é possível ssh para este cluster.
  • Não é possível excluir, aumentar ou reduzir esse cluster.
  • Não é possível enviar trabalhos ou ver o histórico de trabalhos.
  • Você ainda pode enviar uma nova solicitação de criação de cluster em uma região diferente.

Recuperação de desastres entre regiões e continuidade de negócios

A recuperação de desastres (DR) consiste na recuperação de eventos de alto impacto, como desastres naturais ou implantações com falha que resultam em tempo de inatividade e perda de dados. Independentemente da causa, a melhor solução para um desastre é um plano de DR bem definido e testado e um design de aplicativo que suporte ativamente a DR. Antes de começar a pensar em criar seu plano de recuperação de desastres, consulte Recomendações para projetar uma estratégia de recuperação de desastres.

Quando se trata de DR, a Microsoft usa o modelo de responsabilidade compartilhada. Em um modelo de responsabilidade compartilhada, a Microsoft garante que a infraestrutura de linha de base e os serviços da plataforma estejam disponíveis. Ao mesmo tempo, muitos serviços do Azure não replicam dados automaticamente ou recorrem de uma região com falha para replicação cruzada para outra região habilitada. Para esses serviços, você é responsável por configurar um plano de recuperação de desastres que funcione para sua carga de trabalho. A maioria dos serviços executados nas ofertas de plataforma como serviço (PaaS) do Azure fornecem recursos e orientação para dar suporte à DR e você pode usar recursos específicos do serviço para dar suporte à recuperação rápida para ajudar a desenvolver seu plano de DR.

Os clusters do Azure HDInsight dependem de muitos serviços do Azure, como armazenamento, bancos de dados, Ative Directory, Serviços de Domínio Ative Directory, rede e Cofre da Chave. Um aplicativo de análise bem projetado, altamente disponível e tolerante a falhas deve ser projetado com redundância suficiente para resistir a interrupções regionais ou locais em um ou mais desses serviços. Esta seção fornece uma visão geral das práticas recomendadas, disponibilidade de uma e várias regiões e opções de otimização para o planejamento de continuidade de negócios.

Recuperação de desastres em geografia de várias regiões

Melhorar a continuidade de negócios usando a recuperação de desastres de alta disponibilidade entre regiões requer projetos arquitetônicos de maior complexidade e maior custo. As tabelas a seguir detalham algumas áreas técnicas que podem aumentar o custo total de propriedade.

Otimizações de custos

Área Causa da escalada de custos Estratégias de otimização
Armazenamento de Dados Duplicação de dados/tabelas primários em uma região secundária Replicar apenas dados selecionados
Saída de dados As transferências de dados de saída entre regiões têm um preço. Revise as diretrizes de preços de largura de banda Replicar apenas dados selecionados para reduzir a pegada de saída da região
Computação em cluster Cluster/s HDInsight adicionais na região secundária Use scripts automatizados para implantar a computação secundária após a falha primária. Use o dimensionamento automático para manter o tamanho do cluster secundário ao mínimo. Use SKUs VM mais baratas. Crie secundários em regiões onde as SKUs de VM podem ser descontadas.
Autenticação Cenários multiusuário na região secundária incorrem em configurações extras dos Serviços de Domínio Microsoft Entra Evite configurações multiusuário na região secundária.

Otimizações de complexidade

Área Causa do escalonamento da complexidade Estratégias de otimização
Padrões de leitura de escrita Exigir que o primário e o secundário estejam habilitados para leitura e gravação Projete o secundário para ser somente leitura
Zero RPO & RTO Exigindo zero perda de dados (RPO=0) e zero tempo de inatividade (RTO=0) Projete RPO e RTO de forma a reduzir o número de componentes que precisam fazer failover. Para obter mais informações sobre RTO e RPO, consulte Objetivos de recuperação.
Funcionalidade empresarial Exigindo funcionalidade comercial completa do primário no secundário Avalie se você pode executar com o subconjunto crítico mínimo da funcionalidade de negócios no secundário.
Conectividade Exigindo que todos os sistemas a montante e a jusante do primário se conectem ao secundário também Limite a conectividade secundária a um subconjunto crítico mínimo.

Ao criar seu plano de recuperação de desastres em várias regiões, considere as seguintes recomendações:

  • Determine a funcionalidade mínima de negócios necessária se houver um desastre e por quê. Por exemplo, avalie se você precisa de recursos de failover para a camada de transformação de dados (mostrada em amarelo) e a camada de serviço de dados (mostrada em azul), ou se você só precisa de failover para a camada de serviço de dados.

    Transformação de dados e camadas de serviço de dados

  • Segmente seus clusters com base na carga de trabalho, no ciclo de vida de desenvolvimento e nos departamentos. Ter mais clusters reduz as chances de uma única grande falha afetar vários processos de negócios diferentes.

  • Torne suas regiões secundárias somente leitura. Regiões de failover com recursos de leitura e gravação podem levar a arquiteturas complexas.

  • Clusters transitórios são mais fáceis de gerenciar quando há um desastre. Projete suas cargas de trabalho de forma que os clusters possam ser alternados e nenhum estado seja mantido nos clusters.

  • Muitas vezes, as cargas de trabalho são deixadas inacabadas se houver um desastre e precisarem ser reiniciadas na nova região. Projete suas cargas de trabalho para serem idempotentes por natureza.

  • Use a automação durante implantações de cluster e garanta que as definições de configuração do cluster sejam roteirizadas na medida do possível para garantir uma implantação rápida e totalmente automatizada em caso de desastre.

Deteção, notificação e gerenciamento de interrupções

  • Use as ferramentas de monitoramento do Azure no HDInsight para detetar comportamentos anormais no cluster e definir as notificações de alerta correspondentes. Você pode implantar as soluções de gerenciamento específicas de cluster HDInsight pré-configuradas que coletam métricas de desempenho importantes do tipo de cluster específico. Para obter mais informações, consulte Monitoramento do Azure para HDInsight.

  • Assine os alertas de integridade do Azure para ser notificado sobre problemas de serviço, manutenção planejada, avisos de integridade e segurança de uma assinatura, serviço ou região. As notificações de integridade que incluem a causa do problema e o ETA resoluto ajudam você a executar melhor o failover e os failbacks. Para obter mais informações, consulte a documentação do Azure Service Health.

Recuperação de desastres em geografia de uma única região

Cada componente de um sistema HDInsight básico tem seus próprios mecanismos de tolerância a falhas de região única. Lembre-se de que nem sempre é necessário um evento catastrófico para afetar a funcionalidade dos negócios. Incidentes de serviço em um ou mais dos seguintes serviços em uma única região também podem levar à perda da funcionalidade de negócios esperada.

  • Computação (máquinas virtuais): cluster do Azure HDInsight. O HDInsight oferece um SLA de disponibilidade de 99,9%. Para fornecer alta disponibilidade em uma única implantação, o HDInsight é acompanhado por muitos serviços que estão no modo de alta disponibilidade por padrão. Os mecanismos de tolerância a falhas no HDInsight são fornecidos pelos serviços de alta disponibilidade do ecossistema Microsoft e Apache OSS.

    Os seguintes componentes de infraestrutura são projetados para serem altamente disponíveis:

    • Nós de cabeça ativos e em espera
    • Vários nós de gateway
    • Três nós do Quórum Zookeeper
    • Nós de trabalho distribuídos por domínios de falha e atualização

    Os seguintes serviços também são projetados para serem altamente disponíveis:

    • Servidor Apache Ambari
    • Cortes de cronograma de aplicação para YARN
    • Servidor de histórico de trabalho para Hadoop MapReduce
    • Apache Lívio
    • HDFS
    • Gerente de Recursos YARN
    • Mestre HBase

    Para saber mais, consulte Serviços de alta disponibilidade suportados pelo Azure HDInsight.

  • Metastore(s): Banco de Dados SQL do Azure. O HDInsight usa o Banco de Dados SQL do Azure como um metastore, que fornece um SLA de 99,99%. Três réplicas de dados persistem em um data center com replicação síncrona. Se houver uma perda de réplica, uma réplica alternativa será servida perfeitamente. A replicação geográfica ativa é suportada imediatamente com um máximo de quatro data centers. Quando há um failover, seja manual ou de data center, a primeira réplica na hierarquia torna-se automaticamente capaz de leitura-gravação. Para obter mais informações, consulte Continuidade de negócios do Banco de Dados SQL do Azure.

  • Armazenamento: Azure Data Lake Gen2 ou armazenamento de Blob. O HDInsight recomenda o Azure Data Lake Storage Gen2 como a camada de armazenamento subjacente. O Armazenamento do Azure, incluindo o Azure Data Lake Storage Gen2, fornece um SLA de 99,9%. O HDInsight usa o serviço LRS, no qual três réplicas de dados persistem em um data center e a replicação é síncrona. Quando há uma perda de réplica, uma réplica é servida perfeitamente.

  • Autenticação: Microsoft Entra ID, Microsoft Entra Domain Services, Enterprise Security Package.

  • Serviços opcionais, como o Azure Key Vault e o Azure Data Factory.

Componentes do HDInsight

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