Die Architektur verwendet AKS zum Implementieren von Computeclustern der Anwendungen, die Volumenbatches von Transaktionen verarbeiten. Die Anwendungen erhalten die Transaktionen in Nachrichten aus Service Bus-Themen oder Warteschlangen. Die Themen und Warteschlangen können sich in Azure-Rechenzentren in verschiedenen geografischen Regionen befinden, und mehrere AKS-Cluster können Eingaben daraus lesen.
Anmerkung
Diese Architektur passt zu einer Art Batchtransaktionsverarbeitung, die auf IBM-Großrechnern häufig mithilfe der IBM MQ-Familie von nachrichtenorientierter Middleware implementiert wird.
Architektur
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Arbeitsablauf
Die nummerierten Kreise im Diagramm entsprechen den nummerierten Schritten in der folgenden Liste.
- Die Architektur verwendet Service Bus-Themen und Warteschlangen, um die Batchverarbeitungseingabe zu organisieren und nachgelagert zur Verarbeitung zu übergeben.
- Azure Load Balancer, ein TCP-, UDP-Lastenausgleichsmodul, verteilt eingehenden Datenverkehr zwischen fehlerfreien Instanzen von Diensten, die in einem Lastenausgleichssatz definiert sind. Lastenausgleich und Verwaltung von Verbindungen optimieren die Verarbeitung.
- Die AKS-Clusterarbeitsknoten lauschen auf Service Bus-Warteschlangenendpunkte für Eingaben.
- Die Java-Knoten verwenden den Java-Nachrichtendienst, um eine Verbindung mit Service Bus herzustellen, und Java-Schnittstellen wie Java-Datenbankkonnektivität, um eine Verbindung mit anderen Datenquellen herzustellen. Sie verwenden bei Bedarf andere Java-APIs.
- Die wiederherstellbaren Transaktionen werden zusammen mit dem Geschäftscode für jeden Batchschritt ausgeführt.
- Die Batchinfrastruktur verwendet azure beschleunigtes Netzwerk zur Geschwindigkeit.
- Azure Cache für Redis, Azure Cosmos DB und Azure Stream Analytics bieten bei Bedarf Arbeitsspeicher.
- Die permanente Datenschicht verwendet Azure Data Factory für die Datenintegration und azure SQL Managed Instance, business critical performance tier, for high availability. Der permanente Speicher ist lose gekoppelt, um einfach zu anderen Datenbanktechnologien zu wechseln, und zur Optimierung der Speicherorganisation (z. B. mithilfe von Shards oder Partitionen).
- Die Datenlösungen (übergangsweise und dauerhaft) verwenden die Azure Storage-Option für georedundanten Speicher (GRS), um vor katastrophalen Fehlern zu schützen.
Komponenten
Die Architektur verwendet die folgenden Komponenten:
- Azure Virtual Network bietet ein sicheres privates Netzwerk in der Cloud. Sie kann virtuelle Computer (VMs) miteinander, mit dem Internet und mit lokalen Netzwerken verbinden.
- Azure ExpressRoute bietet private Verbindungen zwischen Azure-Rechenzentren und lokaler Infrastruktur.
- Azure Bastion bietet privaten und vollständig verwalteten RDP- und SSH-Zugriff auf VMs.
- azure Virtual Machines bietet die Flexibilität der Virtualisierung, ohne die Hardware bereitstellen und verwalten zu müssen, die sie hostet. Die Auswahlmöglichkeiten des Betriebssystems umfassen Windows und Linux.
- Ein virtueller Computer, der mit beschleunigtem Netzwerk erstellt wurde, verwendet eine einzelne Stamm-E/A-Virtualisierung (SR-IOV), die die Netzwerkleistung erheblich verbessert. Weitere Informationen finden Sie unter Erstellen einer Windows-VM mit beschleunigtem Netzwerk mithilfe von Azure PowerShell und Übersicht über die Single Root I/O Virtualization (SR-IOV).
- Eine Azure-Netzwerkschnittstelle verbindet eine VM mit dem Internet und mit Azure und lokalen Ressourcen. Wie in dieser Architektur gezeigt, können Sie jedem untergeordneten virtuellen Computer eine eigene Netzwerkschnittstelle und IP-Adresse zuweisen. Weitere Informationen zu Netzwerkschnittstellen finden Sie unter Erstellen, Ändern oder Löschen einer Netzwerkschnittstelle.
- azure Managed Disks sind hochleistungsfähige, langlebige Blockspeicher für VMs. Es gibt vier Speicheroptionen für die Cloud: Ultra Disk Storage, Premium SSD, Standard SSD und Standard HDD.
- Azure Kubernetes Service (AKS) ist ein vollständig verwalteter Kubernetes-Dienst zum Bereitstellen und Verwalten von containerisierten Anwendungen.
- Service Bus bietet zuverlässige Cloud messaging as a Service (MaaS) und einfache Hybridintegration.
- Azure-Lastenausgleichsdienste bietet Skalierung für hohe Verfügbarkeit und hohe Leistung. Diese Architektur verwendet Load Balancer. Es bietet Lastenausgleichsfunktionen mit geringer Latenz (TCP, UDP) zum Ausgleich von Datenverkehr zwischen VMs und über mehrstufige Hybrid-Apps hinweg.
- Azure Cache für Redis ist ein blitzschneller und vollständig verwalteter Speicherzwischenspeicherungsdienst für die Freigabe von Daten und den Status zwischen Computeressourcen.
- Azure Cosmos DB ist eine schnelle NoSQL-Datenbank mit offenen APIs für beliebige Skalierungen.
- Azure Stream Analytics bietet Echtzeitanalysen für schnell verschiebende Datenströme aus Anwendungen und Geräten.
- Azure Databricks ist ein schneller, einfacher und kollaborativer Big Data Analytics-Dienst, der auf Apache SparkTMbasiert.
- Azure SQL ist eine Familie von SQL-Clouddatenbanken, die eine einheitliche Benutzeroberfläche für Ihr gesamtes SQL-Portfolio und eine vielzahl von Bereitstellungsoptionen von Edge zu Cloud bieten.
- azure SQL Managed Instance, Teil des Azure SQL-Dienstportfolios, ist eine verwaltete, sichere und immer up-to-datum SQL-Instanz in der Cloud.
- Data Factory ist eine vollständig verwaltete und serverlose Datenintegrationslösung zum Vorbereiten und Transformieren aller Daten im großen Maßstab.
- Data Factory unterstützt das Datenformat "Laminat". Weitere Informationen finden Sie unter Parkettformat in Azure Data Factory.
- Log Analytics ist ein Tool im Azure-Portal zum Bearbeiten und Ausführen von Protokollabfragen in Azure Monitor Protokollen. Weitere Informationen finden Sie unter Übersicht über Log Analytics in Azure Monitor.
- Die Option für georedundanten Speicher (GRS) von Azure Storage kopiert Ihre Daten synchron dreimal innerhalb eines einzelnen physischen Standorts in der primären Region und kopiert sie dann asynchron an einen einzelnen physischen Standort in der sekundären Region. Weitere Informationen finden Sie unter Azure Storage-Redundanz.
- Azure Blob Storage ist massiv skalierbarer und sicherer REST-basierter Objektspeicher für cloudeigene Workloads, Archive, Datenseen, hochleistungsfähiges Computing und maschinelles Lernen.
- Azure Files bietet einfache, sichere und serverlose Dateifreigaben auf Unternehmensniveau in der Cloud. Sie verwenden die Branchenstandardprotokolle Server Message Block (SMB) und Network File System (NFS), um auf die Freigaben zuzugreifen.
Szenariodetails
In Azure können Sie die Batchtransaktionsverarbeitung (z. B. Das Posten von Zahlungen an Konten) mithilfe einer Architektur basierend auf Microsoft Azure Kubernetes Service (AKS) und Azure Service Bus implementieren. Diese Art von Architektur stellt die Transaktionsverarbeitungsgeschwindigkeit, Skalierung und Zuverlässigkeit bereit, die für die Verarbeitung von Stapeln mit hohem Volumen erforderlich ist.
In der Regel bleibt eine Nachricht in die Warteschlange eingereiht, bis die Transaktion abgeschlossen ist, sodass eine Wiederherstellung möglich ist, wenn ein Fehler auftritt. Darüber hinaus können Sie Themen und Warteschlangen in andere Regionen replizieren, Workloads freigeben und die Verarbeitung fortsetzen, auch wenn eine Region fehlschlägt.
Potenzielle Anwendungsfälle
Die Lösung ist ideal für die Finanz-, Bildungs- und Wissenschaftsindustrie. Diese Architektur ist für die Verarbeitung von Batches von Transaktionen mit hohem Volumen vorgesehen, insbesondere für unabhängige Transaktionen, die parallel verarbeitet werden können. Es ist daher wahrscheinlich ein Kandidat für die Migration der Batchverarbeitung im Großrechner. Mögliche Anwendungen sind:
- Verarbeitung von Finanztransaktionen, z. B. Lohnbuchhaltung, Bestellungen und Zahlungen.
- Verarbeitung experimenteller Daten, die von wissenschaftlichen Instrumenten gesammelt wurden.
- Andere Großrechnerbatchverarbeitung.
Betrachtungen
Diese Überlegungen implementieren die Säulen des Azure Well-Architected-Frameworks, das eine Reihe von leitden Tenets ist, die verwendet werden können, um die Qualität einer Workload zu verbessern. Weitere Informationen finden Sie unter Microsoft Azure Well-Architected Framework.
Zuverlässigkeit
Zuverlässigkeit stellt sicher, dass Ihre Anwendung die Verpflichtungen erfüllen kann, die Sie an Ihre Kunden vornehmen. Weitere Informationen finden Sie unter Prüfliste zur Entwurfsüberprüfung für Zuverlässigkeit.
- Azure Site Recovery Notfallwiederherstellungsdienst schützt vor großen Ausfällen. Es ist zuverlässig, kostengünstig und einfach bereitzustellen.
- Verfügbarkeitssätze für VMs stellen sicher, dass genügend virtuelle Computer verfügbar sind, um die anforderungen des unternehmenskritischen Batchprozesses zu erfüllen.
- Service Bus, AKS und Azure SQL Managed Instance bieten hohe Verfügbarkeit und Wiederherstellbarkeit in geografischen Regionen.
Sicherheit
Die Sicherheit bietet Sicherheitsmaßnahmen gegen bewusste Angriffe und den Missbrauch Ihrer wertvollen Daten und Systeme. Weitere Informationen finden Sie unter Prüfliste zur Entwurfsüberprüfung für sicherheitsrelevante.
- Alle Komponenten in der Service Bus-Batcharchitektur arbeiten mit Azure-Sicherheitskomponenten wie Microsoft Entra ID, Virtual Network und Verschlüsselung zusammen.
Kostenoptimierung
Bei der Kostenoptimierung geht es um Möglichkeiten, unnötige Ausgaben zu reduzieren und die betriebliche Effizienz zu verbessern. Weitere Informationen finden Sie unter Prüfliste für die Überprüfung der Kostenoptimierung.
Verwenden Sie den Preisrechner, um die Kosten für ihre Implementierung dieser Lösung zu schätzen.
Die Autoskalierungsfeatures von AKS-Clustern – und anderen PaaS-Features (Azure Platform as a Service), die eine Skalierung bei Bedarf bieten – halten Sie die Kosten auf ein Minimum.
Hier sind Preisüberlegungen für bestimmte Komponenten:
- Die meisten Unternehmen verfügen bereits über eine Microsoft Active Directory-Implementierung. Andernfalls ist Microsoft Entra ID P1 oder P2 kostengünstige Kosten.
- Preise für Windows-VM und Linux-VM-Preise von Ihrer Rechenkapazität abhängen.
- Preise für Premium-SSD- oder Ultra-verwaltete Speicherdatenträger finden Sie unter Preise für verwaltete Datenträger.
- Es gibt keine Vorabkosten für Azure SQL-Datenbank; Sie zahlen für Ressourcen wie verwendet.
- Für ExpressRoute-zahlen Sie eine monatliche Portgebühr und ausgehende Datenübertragungsgebühren.
- Kosten für Azure Storage hängen von Datenredundanzoptionen und -volumen ab.
- Azure Files Preise hängen von vielen Faktoren ab: Datenvolumen, Datenredundanz, Transaktionsvolumen und anzahl der verwendeten Dateisynchronisierungsserver.
- Informationen zu den Preisen für verwaltete SSD-Datenträger finden Sie unter Verwalteten Datenträgern Preisen.
- Für Site Recoveryzahlen Sie für jede geschützte Instanz.
- Diese Dienste sind mit Ihrem Azure-Abonnement kostenlos, aber Sie bezahlen für Nutzung und Datenverkehr:
- Lastenausgleich.
- Ihr Aktivitätsausführungsvolumen bestimmt die Kosten für Data Factory-.
- Für Azure Virtual Networktragen IP-Adressen eine Nominalgebühr.
- Ausgehendes Datenübertragungsvolumen bestimmt Azure Bastion Kosten.
Operative Exzellenz
Operational Excellence deckt die Betriebsprozesse ab, mit denen eine Anwendung bereitgestellt und in der Produktion ausgeführt wird. Weitere Informationen finden Sie unter Prüfliste für die Überprüfung von Operational Excellence.
- Azure Resource Manager-Vorlagen (ARM-Vorlagen) eine Konfigurationssprache bereitstellen, um Ihre Ressourcen in Vorlagen zu beschreiben, die Sie für die Skriptbereitstellung verwenden können. Die Vorlagen bieten auch Überwachungs- und Warnungsfunktionen.
Leistungseffizienz
Die Leistungseffizienz ist die Fähigkeit Ihrer Arbeitsauslastung, um die Anforderungen zu erfüllen, die die Benutzer auf effiziente Weise an sie stellen. Weitere Informationen finden Sie unter Prüfliste zur Entwurfsüberprüfung für die Leistungseffizienz.
- Die Architektur ist für die parallele Verarbeitung unabhängiger Transaktionen konzipiert.
- Service Bus, AKS und andere Azure PaaS-Features bieten eine hohe Leistung für die Transaktionsverarbeitung, Computing und Datenspeicher.
- Service Bus, AKS und andere Azure PaaS-Features werden bei Bedarf dynamisch skaliert.
Nächste Schritte
- Weitere Informationen zu AKS finden Sie unter: Azure Kubernetes Service Solution Journey.
- Weitere Informationen zu Service Bus finden Sie unter: Service Bus Warteschlangen, Themen und Abonnements.
Verwandte Ressourcen
- In dieser Architektur verwendete Techniken:
- Azure-Referenzarchitekturen: