規(guī)避云服務宕機的架構(gòu)設計方法

Jeff Carter
今天,云服務宕機時有發(fā)生,比如AWS在前段時間就有過服務中斷。為應對這種宕機,有很多關(guān)于架構(gòu)的討論以及它們能如何有效處理這種狀況。因為這些討論在成本、復雜性和權(quán)衡方面有很大不同,所以我想在概覽層面簡要介紹其中的幾個,然后深入介紹一個在很多對話中被忽略的一種架構(gòu)。

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本文針對AWS宕機事件,分析了面對云服務中斷時,作為應用架構(gòu)和運維人員,采用何種架構(gòu)方式能盡可能規(guī)避這種事的影響。

今天,云服務宕機時有發(fā)生,比如AWS在前段時間就有過服務中斷。為應對這種宕機,有很多關(guān)于架構(gòu)的討論以及它們能如何有效處理這種狀況。因為這些討論在成本、復雜性和權(quán)衡方面有很大不同,所以我想在概覽層面簡要介紹其中的幾個,然后深入介紹一個在很多對話中被忽略的一種架構(gòu)。

1、多云

首先,就是關(guān)于多云價值的討論。它的理念就是在多個云中運行你的應用。

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通過將負載分散到多個供應商,我們就能在其中的某一個供應商出現(xiàn)故障的時候得以幸免于難。在理論上,這種方式聽起來很不錯!當然,兩家云廠商不會同時宕機。但是,在實踐中,由于種種原因,在應用層面這樣做是很困難的:

每種云的基礎設施是不同的

部署的復雜性會大幅度增加

兩者之間的帶寬費用相當高昂

鑒于此,多云架構(gòu)并不是高可用的可行方案(少數(shù)的邊緣情況除外)。

2、多Region

接下來,是關(guān)于多Region的討論。AWS Region是由多個可用區(qū)(availability zone,AZ)組成的,每個AZ是一個或多個的數(shù)據(jù)中心,它們具有獨立的電源、網(wǎng)絡和連接。在一個Region的多個AZ中運行能提供高可用性,但是無法提供災難恢復(Disaster Recovery,DR)功能。為實現(xiàn)這一點,我們需要多個Region。一個非常簡略的多Region結(jié)構(gòu)如下所示:

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這種方式解決了多云架構(gòu)的多個問題:

應用依然在同一個云中運行,所以基礎設施保持不變

Region是完全獨立的,因此能獲得同樣的可用性優(yōu)勢

Region之間的帶寬費用要比云之間的費用低得多

但令人遺憾的是,大多數(shù)的評論都是圍繞Active-Active的多Region。也就是將負載同時分布到多個Region,這帶來了很多關(guān)于持久化同步方面的復雜性。同時,這種方式也會增加部署方面的復雜性,并且很多地方都很容易出錯,甚至它本身的停機時間比AWS導致的宕機時間可能還要長。

3、多Region DR

這是最近以來一種被忽視的方案。它的理念是在同一時間只有一個Region處于活躍狀態(tài),在發(fā)生災難的時候,另外一個備用的Region能接管系統(tǒng)的功能(因此是DR)。這種方式和上面所述方案的收益是一樣的,但是它能極大地規(guī)避全Active-Active架構(gòu)的復雜性。在這種架構(gòu)下,備用Region不用完全構(gòu)建,只需要復制持久化數(shù)據(jù)即可。

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但是,稍等,在發(fā)生災難時,部署完整的應用棧難道不需要一段時間嗎?是的,是這樣的,不過這是允許的!對大多數(shù)常見的中斷場景來說,高可用是通過使用多AZ實現(xiàn)的,這種方式就足夠了。

如果整個Region出現(xiàn)問題,就像我們前段時間在AWS上所看到的那樣,花費小于一個小時的時間從備份中建立一個新的應用棧,仍然要比大于八個小時的中斷更可取。這個過程可以通過自動化的方式來進行簡化,但即便是手動的(但經(jīng)過了實踐檢驗)操作,有可選的備用方案也是很重要的。

所以,我們更深入地探討一下這種架構(gòu):

應用程序像平常那樣部署在主Region中

使用AWS托管的服務、備份和副本實現(xiàn)數(shù)據(jù)持久化,這通常只需要一兩個配置即可:

a.在不同的Region中為RDS添加一個讀副本;

b.創(chuàng)建Dynamo DB global表;

c.啟用S3 bucket副本

在進行故障恢復的時候,將應用程序部署在其他的Region上,并更新DNS的設置

a.這一過程要定期進行測試

這是一個銀彈嗎?絕不是。它并不適用于任何類型的工作負載,也絕對不可能適用于任何類型的宕機。然而,它是一個相對簡單的方案,并且有一定的成本效益。

4、總結(jié)

總之,中斷肯定是會發(fā)生的,這絲毫不會降低AWS的價值,但是這確實表明了良好架構(gòu)和規(guī)劃的重要性。我們可以設計一些非常昂貴和復雜的系統(tǒng)來緩解這些中斷,但這對大多數(shù)客戶來說是過猶不及和不切實際的。幸運的是,我們還有一些其他的選擇,它們可能會提供一個“足夠有效”的解決方案,并有合理的權(quán)衡,這應該成為在AWS上開展工作時的“最佳實踐”。

原文鏈接:

https://www.forelse.io/posts/architectures-for-mitigating-aws-outages

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