REL10-BP01 Implementazione del carico di lavoro in diversi luoghi
Distribuisci i dati e le risorse del carico di lavoro su più zone di disponibilità o, se necessario, su diverse Regioni AWS. Questi luoghi possono essere diversi a seconda delle necessità.
Uno dei principi fondamentali per la progettazione di servizi su AWS è l'eliminazione di singoli punti di errore nell'infrastruttura fisica sottostante. Questo ci spinge a creare software e sistemi che utilizzano più zone di disponibilità e sono resistenti al fallimento di una singola zona. Allo stesso modo, i sistemi sono costruiti per resistere ai guasti di un singolo nodo di calcolo, singolo volume di archiviazione o singola istanza di un database. Quando si costruisce un sistema che si basa su componenti ridondanti, è importante garantire che i componenti funzionino in modo indipendente e, nel caso delle Regioni AWS, in modo autonomo. I vantaggi ottenuti dai calcoli di disponibilità teorica con componenti ridondanti sono validi solo se questo continua a essere vero.
Zone di disponibilità (AZ)
Le Regioni AWS sono composte da almeno due zone di disponibilità progettate per essere indipendenti. Ogni zona di disponibilità è separata da una distanza fisica significativa da altre zone per evitare scenari di guasto correlati, dovuti a rischi ambientali come incendi, inondazioni e tornado. Ogni zona di disponibilità ha anche un'infrastruttura fisica indipendente: connessioni dedicate di alimentazione di rete, fonti di alimentazione di backup autonome, servizi meccanici indipendenti e connettività di rete indipendente all'interno e all'esterno della zona di disponibilità. Questa struttura limita gli errori di uno qualsiasi di questi sistemi alla sola AZ interessata. Nonostante siano geograficamente separate, le zone di disponibilità sono situate nella stessa area regionale, il che consente una rete a velocità di trasmissione effettiva elevata e bassa latenza. L'intera Regione AWS (in tutte le zone di disponibilità, costituite da più data center fisicamente indipendenti) può essere trattata come un unico obiettivo logico di implementazione per il carico di lavoro, compresa la possibilità di replicare i dati in modo sincrono (ad esempio, tra i database). Ciò ti consente di utilizzare le zone di disponibilità in una configurazione attiva/attiva o attiva/standby.
Le zone di disponibilità sono indipendenti e pertanto la disponibilità del carico di lavoro aumenta quando il carico di lavoro è progettato per utilizzare più zone di disponibilità. Alcuni servizi AWS (tra cui il piano dati dell'istanza Amazon EC2) sono implementati come servizi strettamente zonali nei quali hanno un destino condiviso con la zona di disponibilità in cui si trovano. Le istanze Amazon EC2 nelle altre AZ non saranno, tuttavia, interessate e continueranno a funzionare. Allo stesso modo, se un errore in una zona di disponibilità causa l'errore di un database Amazon Aurora, un'istanza Aurora di lettura-replica in una AZ non interessata può essere automaticamente promossa a primaria. I servizi regionali AWS, ad esempio Amazon DynamoDB, utilizzano internamente più zone di disponibilità in una configurazione attiva/attiva per raggiungere gli obiettivi di progettazione della disponibilità per quel servizio, senza che sia necessario configurare il posizionamento delle AZ.
Figura 9. Architettura multi-livello distribuita su tre zone di disponibilità. Tieni presente che Amazon S3 e Amazon DynamoDB sono sempre Multi-AZ automaticamente. L'ELB viene inoltre distribuito in tutte e tre le zone.
Mentre i piani di controllo AWS in genere offrono la possibilità di gestire le risorse all'interno dell'intera Regione (più zone di disponibilità), alcuni piani di controllo (inclusi Amazon EC2 ed Amazon EBS) hanno la capacità di filtrare i risultati per una singola zona di disponibilità. Con questo approccio, la richiesta viene elaborata solo nella zona di disponibilità specificata, riducendo l'esposizione all'interruzione in altre zone di disponibilità. Questo esempio di AWS CLI illustra come ottenere informazioni su un'istanza Amazon EC2 dalla sola zona di disponibilità us-east-2c:
AWS ec2 describe-instances --filters Name=availability-zone,Values=us-east-2c
Zone locali AWS
Le Zone locali AWS agiscono in modo simile alle zone di disponibilità nella rispettiva Regione AWS, in quanto possono essere selezionate come ubicazione di posizionamento per le risorse AWS zonali come le sottoreti e le istanze EC2. Ciò che le rende speciali è che non si trovano nella Regione AWS associata, ma vicino a grandi popolazioni, settori e centri IT in cui al momento non esiste alcuna Regione AWS. Tuttavia, mantengono una connessione sicura e a larghezza di banda elevata tra i carichi di lavoro locali nella zona locale e quelli in esecuzione nella Regione AWS. È consigliabile utilizzare le Zone locali AWS per implementare i carichi di lavoro più vicini agli utenti per requisiti a bassa latenza.
Amazon Global Edge Network
Amazon Global Edge Network è costituito da posizioni edge in città di tutto il mondo. Amazon CloudFront utilizza questa rete per fornire contenuti agli utenti finali con una latenza inferiore. AWS Global Accelerator consente di creare gli endpoint del carico di lavoro in queste posizioni edge per fornire l'onboarding alla rete globale AWS vicino agli utenti. Amazon API Gateway permette agli endpoint API ottimizzati per l'edge che utilizzano una distribuzione CloudFront di facilitare l'accesso dei clienti attraverso la posizione edge più vicina.
Regioni AWS
Le Regioni AWS sono progettate per essere autonome; pertanto, per utilizzare un approccio multi-regione, puoi implementare copie dedicate dei servizi in ciascuna Regione.
Un approccio multi-regione è comune per le strategie di ripristino di emergenza per raggiungere gli obiettivi di ripristino quando si verificano eventi unici su larga scala. Consulta Pianificazione per il disaster recovery (DR) per ulteriori informazioni su queste strategie. Qui, tuttavia, si focalizza l'attenzione sulla disponibilità, che cerca di fornire un obiettivo medio di operatività nel tempo. Per gli obiettivi di alta disponibilità, un'architettura multi-regione sarà generalmente progettata per essere attiva/attiva, dove ogni copia del servizio (nelle rispettive Regioni) è attiva (serve le richieste).
Consiglio
Gli obiettivi di disponibilità per la maggior parte dei carichi di lavoro possono essere soddisfatti utilizzando una strategia multi-AZ all'interno di una singola Regione AWS. Considera le architetture multi-regione solo quando i carichi di lavoro hanno requisiti di disponibilità estremi o altri obiettivi aziendali che richiedono un'architettura multi-regione.
AWS offre ai clienti la possibilità di gestire servizi in più Regioni. Ad esempio, AWS fornisce una replica continua e asincrona dei dati utilizzando la replica Amazon Simple Storage Service (Amazon S3), le repliche di lettura Amazon RDS (incluse le repliche di lettura Aurora) e le tabelle globali Amazon DynamoDB. Con la replica continua, le versioni dei dati sono disponibili per un uso quasi immediato in ogni Regione attiva.
Utilizzando AWS CloudFormation, puoi definire l'infrastruttura e implementarla in modo coerente sugli Account AWS e sulle Regioni AWS. Invece, AWS CloudFormation StackSets estende questa funzionalità consentendo di creare, aggiornare o eliminare stack AWS CloudFormation su più account e regioni con un'unica operazione. Per le implementazioni di istanza Amazon EC2, si utilizza un'immagine AMI (Amazon Machine Image) per fornire informazioni quali la configurazione hardware e il software installato. È possibile implementare una pipeline di Amazon EC2 Image Builder che crea le AMI necessarie e le copia nelle regioni attive. Ciò garantisce che le Golden AMI abbiano tutto ciò che serve per implementare e dimensionare il carico di lavoro in ogni nuova regione.
Per instradare il traffico, sia Amazon Route 53 sia AWS Global Accelerator abilitano la definizione di criteri che determinano quali utenti indirizzare a ogni endpoint regionale attivo. Con Global Accelerator imposti un valore di traffico per controllare la percentuale di traffico diretta a ciascun endpoint dell'applicazione. Route 53 supporta questo approccio percentuale e anche diverse altre policy disponibili, tra cui quelle basate sulla geoprossimità e sulla latenza. Global Accelerator sfrutta automaticamente la vasta rete di server edge AWS per convogliare il traffico verso la dorsale di rete AWS il prima possibile, con conseguente riduzione delle latenze delle richieste.
Tutte queste capacità operano in modo da preservare l'autonomia di ogni Regione. Ci sono pochissime eccezioni a questo approccio, inclusi i nostri servizi che forniscono distribuzione edge globale (ad esempio Amazon CloudFront e Amazon Route 53), insieme al piano di controllo per il servizio AWS Identity and Access Management (IAM). La maggior parte dei servizi opera interamente all'interno di una singola Regione.
Data center in locale
Per i carichi di lavoro eseguiti in un data center on-premise, puoi progettare un'esperienza ibrida quando possibile. AWS Direct Connect fornisce una connessione di rete dedicata dalla tua sede ad AWS che consente l'esecuzione in entrambi.
Un'altra opzione è quella di eseguire l'infrastruttura AWS e i servizi on-premise utilizzando AWS Outposts. AWS Outposts è un servizio completamente gestito che estende l'infrastruttura AWS, i servizi AWS, le API e gli strumenti al tuo data center. La stessa infrastruttura hardware utilizzata nel Cloud AWS viene installata nel data center. AWS Outposts è, quindi, connesso alla Regione AWS più vicina. Puoi quindi utilizzare AWS Outposts per supportare i carichi di lavoro che hanno requisiti di bassa latenza o di elaborazione dei dati locali.
Livello di rischio associato se questa best practice non fosse adottata: Alta
Guida all'implementazione
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Utilizza zone di disponibilità multiple e Regioni AWS. Distribuisci i dati e le risorse del carico di lavoro su più zone di disponibilità o, se necessario, su diverse Regioni AWS. Questi luoghi possono essere diversi a seconda delle necessità.
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I servizi regionali sono distribuiti intrinsecamente in zone di disponibilità.
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Sono inclusi Amazon S3, Amazon DynamoDB e AWS Lambda (se non collegati a un VPC)
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Distribuisci il tuo container, istanza e carichi di lavoro basati su funzioni in più zone di disponibilità. Utilizza datastore multi-zona, inclusi sistemi di cache. Utilizza le funzionalità di dimensionamento automatico EC2, posizionamento di attività ECS, configurazione della funzione AWS Lambda in esecuzione nel tuo VPC e i cluster ElastiCache.
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Utilizza sottoreti che sono in zone di disponibilità separate nella distribuzione di gruppi Auto Scaling.
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Utilizza sottoreti in zone di disponibilità separate quando distribuisci gruppi Auto Scaling.
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Utilizza parametri di posizionamento attività ECS, specificando i gruppi di sottorete DB.
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Utilizza sottoreti in più zone di disponibilità quando configuri una funzione da eseguire nel tuo VPC.
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Utilizza più zone di disponibilità con cluster ElastiCache.
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Se il carico di lavoro deve essere implementato in più Regioni, scegli una strategia multi-regione. La maggior parte delle esigenze di affidabilità può essere soddisfatta all'interno di una singola Regione AWS utilizzando una strategia a più zone di disponibilità. Quando necessario, utilizza una strategia multi-Regione per soddisfare le tue esigenze aziendali.
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Il backup in un'altra Regione AWS può garantire ulteriormente che i dati saranno disponibili quando necessario.
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Alcuni carichi di lavoro hanno requisiti normativi che prevedono l'utilizzo di una strategia multi-regione.
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Valuta AWS Outposts per il tuo carico di lavoro. Se il carico di lavoro richiede bassa latenza nel data center locale o ha requisiti di elaborazione dei dati locali. In tal caso esegui l'infrastruttura e i servizi AWS on-premise utilizzando AWS Outposts.
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Stabilisci se le Zone locali AWS ti aiutano a fornire il servizio ai tuoi utenti. Se hai requisiti di bassa latenza, verifica se le Zone locali AWS si trovano vicino ai tuoi utenti. Se sì, utilizzale per implementare carichi di lavoro più vicini a tali utenti.
Risorse
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