Рекомендации по обеспечению высокой доступности с помощью виртуальных машин Azure и управляемых дисков
Azure предлагает несколько вариантов конфигурации для обеспечения высокой доступности виртуальных машин Azure и управляемых дисков Azure. В этой статье рассматриваются доступность и устойчивость управляемых дисков по умолчанию, а также рекомендации по повышению доступности и устойчивости приложения.
Вкратце
| Настройка | Рекомендация | Льготы |
|---|---|---|
| Приложения, работающие на одной виртуальной машине | Используйте диски ценовой категории "Ультра", SSD уровня "Премиум" версии 2 и SSD уровня "Премиум". | Отдельные виртуальные машины, использующие только диски SSD уровня "Премиум" в качестве дисков ОС, а также диски ssd ценовой категории "Премиум" версии 2 или SSD уровня "Премиум" в качестве дисков данных имеют максимальное соглашение об уровне обслуживания (SLA), и эти типы дисков обеспечивают лучшую производительность. |
| Используйте диски, избыточные между зонами (ZRS). | Доступ к данным, даже если вся зона возникает сбой. | |
| Приложения, работающие на нескольких виртуальных машинах | Распределяйте виртуальные машины и диски между несколькими зонами доступности с помощью масштабируемого набора виртуальных машин с гибким режимом оркестрации или путем развертывания виртуальных машин и дисков в трех зонах доступности. | При развертывании нескольких зон обслуживания на нескольких виртуальных машинах выполняется максимальное время обслуживания. |
| Разверните виртуальные машины и диски в нескольких доменах сбоя с помощью региональных Масштабируемые наборы виртуальных машин с гибким режимом оркестрации или группами доступности. | При развертывании в нескольких доменах сбоя несколько виртуальных машин имеют второе максимальное время обслуживания об уровне обслуживания. | |
| Используйте диски ZRS при совместном использовании дисков между виртуальными машинами. | Запрещает общему диску стать одной точкой сбоя. |
Доступность и устойчивость управляемых дисков
Прежде чем выполнять рекомендации по повышению доступности, необходимо понять доступность и устойчивость управляемых дисков по умолчанию.
Управляемые диски предназначены для доступности 99,999 % и обеспечивают по крайней мере 99,9999999999 % (11 9) устойчивости. С управляемыми дисками данные реплицируются три раза. Если одна из трех копий становится недоступной, Azure автоматически создает новую копию данных в фоновом режиме. Это обеспечивает сохраняемость данных и высокую отказоустойчивость.
Управляемые диски имеют две модели избыточности, локальные избыточные диски хранилища (LRS) и диски, избыточные между зонами (ZRS). На следующей схеме показано, как данные реплицируются с помощью любой модели.
Диски LRS обеспечивают по крайней мере 99,9999999999 % (11 9) устойчивости в течение заданного года, и диски ZRS обеспечивают по крайней мере 99,99999999 % (12 9) устойчивости в течение заданного года. Эта архитектура помогает Azure постоянно обеспечивать устойчивость корпоративного уровня для дисков инфраструктуры как службы (IaaS) с нулевым процентом годовых сбоев в отрасли.
Рекомендации для приложений, работающих на одной виртуальной машине
Устаревшие приложения, традиционные веб-серверы, бизнес-приложения, среды разработки и тестирования, а также небольшие рабочие нагрузки являются примерами приложений, которые могут выполняться на одной виртуальной машине. Эти приложения не могут воспользоваться репликацией на нескольких виртуальных машинах, но данные на дисках по-прежнему реплицируются три раза, и вы можете выполнить следующие действия для дальнейшего повышения доступности.
Использование дисков категории "Ультра", SSD уровня "Премиум" версии 2 или SSD уровня "Премиум"
Отдельные виртуальные машины, использующие только диски SSD уровня "Премиум" в качестве диска ОС, диски SSD категории "Премиум" версии 2 или SSD уровня "Премиум" в качестве дисков данных имеют максимальное время обслуживания для отдельной виртуальной машины, и эти типы дисков обеспечивают максимальную производительность.
Использование дисков хранилища, избыточных между зонами
Диски, избыточные между зонами (ZRS), синхронно реплицируют данные в трех зонах доступности, которые являются разделенными группами центров обработки данных в регионе с независимой питанием, охлаждения и сетевой инфраструктурой. С дисками ZRS данные доступны даже в случае зонального сбоя. Кроме того, диски данных ZRS позволяют принудительно отсоединять их от виртуальных машин с проблемами. Диски ZRS имеют ограничения, см . раздел ограничений статьи о параметрах избыточности.
Рекомендации для приложений, работающих на нескольких виртуальных машинах
Приложения на основе кворума, кластеризованные базы данных (SQL, MongoDB), корпоративные веб-приложения и игровые приложения — это все примеры приложений, работающих на нескольких виртуальных машинах. Приложения, работающие на нескольких виртуальных машинах, могут назначать первичную виртуальную машину и несколько вторичных виртуальных машин и реплицировать данные на этих виртуальных машинах. Эта настройка позволяет выполнить отработку отказа на вторичную виртуальную машину, если основная виртуальная машина будет отключена.
Несколько виртуальных машин имеют соглашение об уровне обслуживания (SLA) с наибольшим временем простоя при развертывании в нескольких зонах доступности, и при развертывании в нескольких доменах сбоя хранилища и вычислений они имеют второе время обслуживания.
Распределение виртуальных машин и дисков между зонами доступности
Зоны доступности — это группы центров обработки данных в пределах региона, которые имеют независимую инфраструктуру питания, охлаждения и сетевой инфраструктуры. Они достаточно близки, чтобы иметь подключения с низкой задержкой к другим зонам доступности, но достаточно далеко, чтобы уменьшить вероятность того, что более одного влияет на локальные сбои или погоду. Дополнительные сведения см. в разделе "Что такое зоны доступности".
Несколько виртуальных машин имеют наибольшее соглашение об уровне обслуживания при распределении между тремя зонами доступности. Для виртуальных машин и дисков, распределенных между несколькими зонами доступности, диски и их родительские виртуальные машины сопоставляются соответственно в одной зоне, что позволяет предотвратить сбой нескольких виртуальных машин, даже если вся зона возникает сбой. Зоны доступности в настоящее время недоступны в каждом регионе, см . в регионах Azure с поддержкой зоны доступности.
Виртуальные машины, распределенные между несколькими зонами доступности, могут иметь более высокую задержку сети, чем виртуальные машины, распределенные в одной зоне доступности, что может быть проблемой для рабочих нагрузок, требующих низкой задержки. Если низкая задержка является главным приоритетом, рассмотрите методы, описанные в статье "Развертывание виртуальных машин и дисков в нескольких доменах сбоя".
Чтобы развернуть ресурсы в зонах доступности, можно либо использовать избыточные между зонами Масштабируемые наборы виртуальных машин, либо развертывать ресурсы в зонах доступности.
На следующей схеме показано, как виртуальные машины и диски сопоставляются в одних и том же зонах при развертывании в зонах доступности напрямую или с помощью избыточного между зонами Масштабируемые наборы виртуальных машин.
Использование избыточного между зонами Масштабируемые наборы виртуальных машин с гибкой оркестрацией
Масштабируемые наборы виртуальных машин позволяют создавать группу виртуальных машин с балансировкой нагрузки и управлять ими. Количество экземпляров виртуальных машин может автоматически настраиваться в ответ на запрос или следовать заданному расписанию. Масштабируемый набор виртуальных машин, избыточный между зонами, — это масштабируемый набор виртуальных машин, развернутый в нескольких зонах доступности. См . раздел "Избыточность зоны" или "Диапазон зоны".
При использовании избыточного между зонами Масштабируемые наборы виртуальных машин с помощью гибкого режима оркестрации, виртуальных машин и их дисков реплицируются в одну или несколько зон в пределах региона, в которых они развертываются для повышения устойчивости и доступности приложений и данных. Эта конфигурация распределяет виртуальные машины между выбранными зонами по умолчанию, но также обеспечивает возможность указания строгого баланса между зонами в развертывании.
Развертывание виртуальных машин и дисков в трех зонах доступности
Другим способом распределения виртуальных машин и дисков между зонами доступности является развертывание виртуальных машин и дисков в трех зонах доступности. Это развертывание обеспечивает избыточность в виртуальных машинах и дисках в нескольких центрах обработки данных в регионе, что позволяет выполнить отработку отказа в другую зону, если есть центр обработки данных или зональный сбой.
Развертывание виртуальных машин и дисков в нескольких доменах сбоя
Если вы не можете развернуть виртуальные машины и диски в зонах доступности или иметь требования к низкой задержке, их можно развернуть в доменах сбоя. Домены сбоя определяют группы виртуальных машин, которые используют общий источник питания и сетевой коммутатор. Дополнительные сведения см. в статье о работе наборов доступности.
Для виртуальных машин и дисков, развернутых в доменах сбоя с помощью следующих методов, домены сбоя хранилища дисков соответствуют доменам сбоя вычислений соответствующих родительских виртуальных машин, что предотвращает сбой нескольких виртуальных машин, если один домен сбоя хранилища испытывает сбой.
При развертывании в нескольких доменах сбоя несколько виртуальных машин имеют второе максимальное время обслуживания об уровне обслуживания. Дополнительные сведения см. в разделе об уровне обслуживания Виртуальные машины.
Чтобы развернуть ресурсы в нескольких доменах сбоя, можно использовать региональные Масштабируемые наборы виртуальных машин или группы доступности.
На следующей схеме показано выравнивание доменов сбоя вычислений и хранилищ при использовании региональных Масштабируемые наборы виртуальных машин или групп доступности.
Использование региональных Масштабируемые наборы виртуальных машин с гибкой оркестрацией
Региональный масштабируемый набор виртуальных машин — это масштабируемый набор виртуальных машин, не имеющий явно определенных зон доступности. При использовании региональных масштабируемых наборов виртуальных машин ресурсы виртуальных машин реплицируются между доменами сбоя в регионе, в котором они развертываются для повышения устойчивости и доступности приложений и данных. Эта конфигурация распространяет виртуальные машины по доменам сбоя по умолчанию, но также предоставляет возможность назначать домены сбоя при создании виртуальной машины. Дополнительные сведения см. в этом разделе.
Региональные Масштабируемые наборы виртуальных машин не защищаются от крупномасштабных сбоев, таких как центр обработки данных или регион сбоя, и в настоящее время не поддерживают диски ultra или SSD уровня "Премиум" версии 2.
Используйте группы доступности
Группы доступности — это логические группировки виртуальных машин, которые размещают виртуальные машины в разных доменах сбоя, чтобы ограничить вероятность коррелированных сбоев при одновременном уменьшении связанных виртуальных машин. Группы доступности также имеют более высокую задержку виртуальных машин по сравнению с зонами доступности.
Группы доступности не позволяют выбирать домены сбоя для виртуальных машин, не могут использоваться с зонами доступности, не защищаются от сбоев в центре обработки данных или в пределах региона и в настоящее время не поддерживают диски Ценовой категории "Ультра" или SSD уровня "Премиум" версии 2.
Использование дисков ZRS при совместном использовании дисков между виртуальными машинами
При совместном использовании диска между несколькими виртуальными машинами следует использовать ZRS. При использовании LRS общий диск становится одной точкой сбоя для кластеризованного приложения. Это означает, что если общий диск LRS испытывает сбой, все виртуальные машины, к которым подключен этот диск, будут возникать простои. Использование диска ZRS устраняет эту проблему, так как данные диска представлены в трех разных зонах доступности. Дополнительные сведения о общих дисках см. в статье "Общий доступ к управляемому диску Azure".