Поделиться через


Что такое зоны доступности?

Многие регионы Azure предоставляют зоны доступности, которые разделены группами центров обработки данных в пределах региона. Каждая зона доступности имеет независимую энергетику, охлаждение и сетевую инфраструктуру, так что при возникновении сбоя в одной из зон, региональные службы, ресурсы и высокий уровень доступности поддерживаются остальными зонами. Некоторые службы Azure автоматически используют несколько зон, а другие требуют настройки развертывания с несколькими зонами.

Зоны доступности не только защищают от крупномасштабных сбоев, влияющих на всю зону. Они также обеспечивают устойчивость к сбоям с меньшей областью действия, например сбоем стойки сервера или кластера в пределах зоны. В этих сценариях рабочие нагрузки могут продолжать выполняться в других зонах, даже если части затронутой зоны остаются функционирующими.

На следующей схеме показано несколько примеров регионов Azure. Регионы 1 и 2 поддерживают зоны доступности, а регионы 3 и 4 не имеют зон доступности. Некоторые зоны имеют один центр обработки данных, а другие — несколько.

Схема физически отдельных расположений зоны доступности в регионе Azure.

Подсказка

Сведения о том, какие регионы поддерживают зоны доступности, см. в списке регионов Azure.

Центры обработки данных и зоны доступности

Зона доступности — это логическая группировка одного или нескольких физически отдельных центров обработки данных в пределах региона. Каждая зона доступности создается таким образом, что если что-то происходит неправильно в одном (например, проблема с питанием или сетью), другие продолжают работать. Единый центр обработки данных не предоставляет такой уровень защиты самостоятельно.

Зоны доступности обычно разделены несколькими километрами и обычно находятся в пределах 100 километров друг от друга. Это обеспечивает подключение с низкой задержкой, снижая вероятность того, что локальные сбои или погодные условия одновременно затронут несколько зон.

Расположения центров обработки данных выбираются с помощью строгих критериев оценки рисков уязвимостей. Этот процесс определяет все значительные риски, связанные с центром обработки данных, и рассматривает общие риски между зонами доступности.

Типы поддержки зон доступности

Службы Azure могут предоставлять различные типы поддержки зон доступности для своих ресурсов, и большинство служб поддерживают развертывание зонально-избыточных или зональных ресурсов.

  • Ресурсы с избыточностью между зонами: ресурсы с избыточностью между зонами реплицируются или распределяются по нескольким зонам доступности службой. Зонально-избыточные службы данных реплицируют данные в нескольких зонах, чтобы сбой в одной зоне не влиял на доступность данных. Некоторые службы автоматически становятся зонально избыточными в поддерживаемых регионах, в то время как для других служб необходимо настроить ресурс на зональную избыточность. Для большинства служб корпорация Майкрософт выбирает зоны, используемые ресурсами, но иногда можно выбрать набор зон.

    При зонально избыточном развертывании Microsoft управляет распределением запросов и репликацией данных между зонами. Если сбой возникает в зоне доступности, Microsoft автоматически управляет переключением на другую зону.

    Схема зонально-избыточного ресурса, развернутого в трех зонах.

  • Зональные ресурсы: зональный ресурс развертывается в одной зоне доступности, выбранной самостоятельно.

    Схема зонального ресурса, развернутого в одной зоне.

    Зональные развертывания не обеспечивают автоматическую устойчивость к отказам в зонах доступности. Однако зональные ресурсы изолированы от сбоев в других зонах. Они также могут помочь вам достичь необычно строгих требований к задержке или производительности. Например, для разговорных рабочих нагрузок, созданных с помощью виртуальных машин, можно развернуть несколько виртуальных машин в одной зоне, чтобы уменьшить задержку соединений между ними.

    Чтобы обеспечить устойчивость зональных ресурсов к сбоям зоны доступности, необходимо разработать архитектуру с отдельными ресурсами в нескольких зонах доступности в пределах региона. Майкрософт не управляет процессом для вас. Если сбой возникает в зоне доступности, вы несете ответственность за переключение на другую зону.

    Схема трех зональных ресурсов, развернутых в трех отдельных зонах.

Если вы настраиваете ресурс для зональной избыточности или используете несколько экземпляров зонального ресурса в разных зонах доступности, то ресурс считается зональной отказоустойчивостью: то есть он может выдержать сбой одной зоны доступности. Дополнительные сведения об использовании зональных развертываний и поддержании устойчивости зоны см. в разделе "Зональные ресурсы" и "Устойчивость зональных зон".

При разработке стратегии надежности убедитесь, что вы понимаете, как каждая отдельная служба в вашей рабочей нагрузке поддерживает зоны доступности. Например, некоторые службы могут иметь дополнительные требования для обеспечения поддержки зоны доступности, например определенных уровней или номеров SKU. Руководства по надежности содержат подробные сведения о таких требованиях.

Если ресурс не настроен для использования зон доступности, либо из-за региона, который не поддерживает зоны, либо из-за выбора конфигурации, он называется незональнымили региональным развертыванием. Azure может размещать незональные ресурсы в любом регионе. Вы не выбираете, какие ресурсы попадают в какие зоны. Если в какой-либо зоне доступности в регионе произойдет сбой, незональные ресурсы могут оказаться в затронутой зоне и столкнуться с простоем.

Настройка ресурсов для поддержки зоны доступности

Каждая служба имеет собственный метод настройки поддержки зоны доступности, и некоторые службы не требуют какой-либо конфигурации. Сведения о том, как каждая служба поддерживает зоны доступности и как настроить эту поддержку, см. в разделе руководства по надежности Azure для каждой службы.

Физические и логические зоны доступности

Каждому центру обработки данных назначается физическая зона. Физические зоны сопоставляются с логическими зонами в подписке Azure, а разные подписки могут иметь другой порядок сопоставления. Подписки Azure автоматически получают свое назначение сопоставления в момент их создания. Из-за этого сопоставление зоны для одной подписки может отличаться от сопоставления для других подписок.

Например, подписка A может иметь физическую зону 1, сопоставленную с логической зоной 2, а подписка B имеет физическую зону 1, сопоставленную с логической зоной 3:

Схема сопоставления логической и физической зоны доступности.

Чтобы понять сопоставление между логическими и физическими зонами для подписки, используйте Azure CLI или Azure PowerShell или API Azure Resource Manager.

Используйте команду az account list-locations :

az account list-locations \
    --query "[?availabilityZoneMappings].{availabilityZoneMappings: availabilityZoneMappings, displayName: displayName, name: name}"

Зоны доступности и обновления Azure

Для каждого региона корпорация Майкрософт стремится развернуть обновления в службах Azure в пределах одной зоны доступности одновременно. Этот подход снижает влияние обновлений на активную рабочую нагрузку, что позволяет рабочей нагрузке продолжать работать в других зонах во время обновления. Чтобы использовать преимущества поэтапных обновлений зон, рабочая нагрузка должна быть уже настроена для выполнения в нескольких зонах. Дополнительные сведения о развертывании обновлений Azure см. в статье "Продвижение безопасных методов развертывания".

Сеть между зонами

В каждом регионе зоны доступности подключаются через высокопроизводительную сеть. Корпорация Майкрософт стремится обеспечить взаимодействие между зонами с задержкой кругового пути менее 2 миллисекунда. Низкая задержка позволяет обеспечить высокую производительность взаимодействия в регионе и синхронную репликацию данных в нескольких зонах доступности. Целевая задержка относится к задержке сетевых каналов. В зависимости от используемого протокола связи и сетевых прыжков, необходимых для любого конкретного сетевого потока, наблюдаемая задержка может отличаться.

В большинстве рабочих нагрузок можно распределять компоненты решения по зонам доступности без заметного влияния на производительность. Если у вас есть рабочая нагрузка с высокой степенью чувствительности к задержке между зонами, важно проверить задержку между выбранными зонами доступности с помощью фактических протоколов и конфигурации. Чтобы сократить трафик между зонами, можно использовать зональные развертывания, но оптимально использовать несколько зон доступности в плане стратегии надежности. Дополнительные сведения об использовании зональных развертываний и поддержании устойчивости зоны см. в разделе "Зональные ресурсы" и "Устойчивость зональных зон".

Azure не взимает плату за передачу данных между зонами доступности в одном регионе, независимо от того, используется ли частный или общедоступный IP-адрес.

Руководство по архитектуре зоны доступности

Для достижения надежных рабочих нагрузок:

  • Рабочие нагрузки должны быть настроены для использования нескольких зон доступности, если регион, в котором они находятся, поддерживает зоны доступности.
  • Для критически важных рабочих нагрузок следует рассмотреть решение, которое поддерживает мульти-региональные и мульти-зональные возможности.

Дополнительные сведения об использовании регионов и зон доступности в архитектуре решения см . в рекомендациях по использованию зон доступности и регионов.