跨云缩放（本地数据）模式

项目
06/21/2023

了解如何生成跨 Azure 和 Azure Stack Hub 的混合应用。此模式还演示如何使用单个本地数据源来实现合规性。

上下文和问题

许多组织收集并存储大量敏感客户数据。企业规章或政府政策经常阻止组织将敏感数据存储在公有云中。这些组织还希望利用公有云的可伸缩性。公有云可以处理季节性的流量高峰，使客户能够在需要时将费用花费在他们真正需要的硬件上。

解决方案

此解决方案利用私有云的合规性优势，并将这些优势与公有云的可伸缩性相结合。 Azure 和 Azure Stack Hub 混合云为开发人员提供一致的体验。这种一致性使他们能够将其技能运用到公有云和本地环境中。

可以参考解决方案部署指南将相同的 Web 应用部署到公有云和私有云。还可以访问私有云中托管的无法通过 Internet 路由的网络。 Web 应用的负载将受到监视。当流量大幅增加时，某个程序会处理 DNS 记录，以将流量重定向到公有云。当流量不再高发时，将会更新 DNS 记录，以将流量定向回到私有云。

组件

此解决方案使用以下组件：

层	组件	说明
Azure	Azure 应用服务	Azure 应用服务可让你生成和托管 Web 应用、RESTful API 应用和 Azure Functions。相关应用全都以所选的编程语言编写，无需管理基础结构。
	Azure 虚拟网络	Azure 虚拟网络 (VNet) 是 Azure 中专用网络的基本构建块。 VNet 允许多种类型的 Azure 资源（例如虚拟机 [VM]）以安全方式彼此通信、与 Internet 通信，以及与本地网络通信。该解决方案还演示了其他网络组件的用法： - 应用和网关子网。 - 本地网络网关。 - 充当站点到站点 VPN 网关连接的虚拟网络网关。 - 公共 IP 地址。 - 点到站点 VPN 连接。 - 用于托管 DNS 域和提供名称解析的 Azure DNS。
	Azure 流量管理器	Azure 流量管理器是基于 DNS 的流量负载均衡器。使用它可以控制用户流量在不同数据中心内的服务终结点上的分布。
	Azure Application Insights	Application Insights 是可扩展的应用程序性能管理服务，可让 Web 开发人员在多个平台上生成和管理应用。
	Azure Functions	Azure Functions 用于在无服务器环境中执行代码，无需先创建 VM 或发布 Web 应用。
	Azure 自动缩放	自动缩放是云服务、VM 和 Web 应用的内置功能。当需求有变化时，应用可通过此功能来发挥最佳性能。应用将会根据流量高峰进行调整，在指标有变化时发出通知，并可按需缩放。
Azure Stack Hub	IaaS 计算	Azure Stack Hub 可让你使用 Azure 支持的相同应用模型、自助门户和 API。 Azure Stack Hub IaaS 允许使用各种开源技术来实现一致的混合云部署。例如，解决方案示例使用 Windows Server VM 来部署 SQL Server。
	Azure 应用服务	与 Azure Web 应用一样，该解决方案使用 Azure Stack Hub 上的 Azure 应用服务来托管 Web 应用。
	网络	Azure Stack Hub 虚拟网络的工作原理与 Azure 虚拟网络完全相同。它使用许多相同的网络组件，包括自定义主机名。
Azure DevOps Services	注册	快速设置用于生成、测试和部署的持续集成。有关详细信息，请参阅注册和登录到 Azure DevOps。
	Azure Pipelines	使用 Azure Pipelines 实现持续集成/持续交付。 Azure Pipelines 可让你管理托管的生成和发布代理以及定义。
	代码存储库	利用多个代码存储库来简化开发管道。使用 GitHub、Bitbucket、Dropbox、OneDrive 和 Azure Repos 中现有的代码存储库。

问题和注意事项

在决定如何实现此解决方案时，请考虑以下几点：

可伸缩性

Azure 和 Azure Stack Hub 非常适合支持当今全球分布式业务的需求。

无障碍的混合云

Microsoft 在统一的解决方案中为本地资产与 Azure Stack Hub 和 Azure 提供无可比拟的集成。这种集成消除了管理多点解决方案和混合云提供程序的不便。通过跨云缩放，按几下鼠标就能利用 Azure 的强大功能。出现云流量突发时，只需将 Azure Stack Hub 连接到 Azure，数据和应用即可按需在 Azure 中提供。

消除了构建和维护辅助灾难恢复站点的需求。
不再需要使用磁带备份，并且可在 Azure 中将备份数据存储长达 99 年，因而可以节省时间与成本。
将运行中的 Hyper-V、物理（预览版）和 VMware（预览版）工作负荷轻松迁移到 Azure，以利用云的经济效益和弹性。
针对 Azure 中本地资产的副本运行计算密集型报告或分析，且不影响生产工作负荷。
根据需要使用更大的计算模板将流量突发到云中，并在 Azure 中运行本地工作负荷。混合解决方案可在需要时提供所需的强大功能。
只需按几下鼠标，即可在 Azure 中创建多层开发环境，甚至可将实时生产数据复制到开发/测试环境，使数据保持准实时的同步。

通过 Azure Stack Hub 进行跨云缩放的经济效益

云突发的主要优势是经济实惠。只有在需要这些额外的资源时，才需要支付费用。无需付费购买不必要的额外容量，也不必尝试预测需求高峰和波动。

减少云中的高需求负载

跨云缩放可用于分担处理负载。通过将基本应用移到公有云来分散负载，为业务关键型应用释放本地资源。应用可应用到私有云，然后仅在有必要满足需求时才突发到公有云。

可用性

全局部署本身面临着挑战，例如不稳定的连接和不同区域的政府法规。开发人员只能开发一个应用，然后根据不同的原因和要求部署该应用。将应用部署到 Azure 公有云，然后在本地部署其他实例或组件。可以使用 Azure 管理所有实例之间的流量。

可管理性

单一一致的开发方法

Azure 和 Azure Stack Hub 让你可在整个组织中使用一套一致的开发工具。这种一致性可让你更轻松地实现持续集成和持续开发 (CI/CD)。部署在 Azure 或 Azure Stack Hub 中的许多应用和服务可以互换，并可在任一位置无缝运行。

混合 CI/CD 管道有助于：

根据代码存储库中提交的代码启动新的生成。
自动将新生成的代码部署到 Azure 进行用户验收测试。
代码通过测试后，可自动部署到 Azure Stack Hub。

单一一致的标识管理解决方案

Azure Stack Hub 可与 Azure Active Directory (Azure AD) 和 Active Directory 联合身份验证服务 (ADFS) 配合使用。在联网场景中，Azure Stack Hub 可与 Azure AD 配合使用。对于未建立连接的环境，可以使用 ADFS 作为离线解决方案。服务主体用于向应用授予访问权限，使其能够通过 Azure 资源管理器部署或配置资源。

安全性

确保合规性和数据主权

Azure Stack Hub 让你可在多个国家/地区运行相同的服务，就像使用公有云时一样。在各个国家/地区的数据中心部署相同的应用可以满足数据主权要求。此功能可确保个人数据保留在每个国家/地区境内。

Azure Stack Hub - 安全态势

没有稳定、持续的服务流程，就没有良好的安全态势。出于此原因，Microsoft 投资购买了一个业务流程引擎，它可以在整个基础结构中无缝应用修补程序和更新。

由于与 Azure Stack Hub OEM 合作伙伴建立了合作关系，Microsoft 可将相同的安全态势延伸到 OEM 特定的组件，例如硬件生命周期主机及其上运行的软件。这种合作关系可确保 Azure Stack Hub 在整个基础结构上具有一致且稳固的安全态势。而客户又可以生成并保护其应用工作负荷。

通过 PowerShell、CLI 和 Azure 门户使用服务主体

若要为资源提供对脚本或应用的访问权限，请设置应用的标识，并使用应用自身的凭据进行身份验证。此标识称作服务主体，可让你：

为应用标识分配不同于你自己的权限的权限，并将这些权限限制为用于满足应用的确切需求。
执行无人参与的脚本时，使用证书进行身份验证。

有关创建服务主体以及将证书用作凭据的详细信息，请参阅使用应用标识访问资源。

何时使用此模式

我的组织正在使用 DevOps 方法，或打算在不久的将来使用某种方法。
我想要跨 Azure Stack Hub 实施方案和公有云实施 CI/CD 做法。
我想要跨云和本地环境合并 CI/CD 管道。
我想要能够使用云或本地服务无缝开发应用。
我想要跨云和本地应用利用一致的开发人员技能。
我正在使用 Azure，但有开发人员在本地 Azure Stack Hub 云中工作。
我的本地应用在季节性、周期性或无法预测的波动期间遇到需求高峰。
我拥有本地组件，并想要使用云对其进行无缝缩放。
我想要实现云中可伸缩性，但又希望应用尽可能地在本地运行。

后续步骤

若要详细了解本文中介绍的主题：

观看在数据中心与公有云之间动态缩放应用，大致了解如何使用此模式。
请参阅混合应用设计注意事项，了解有关最佳做法的详细信息，并获取对你可能遇到的其他问题的解答。
此模式使用 Azure Stack 产品系列，包括 Azure Stack Hub。请参阅 Azure Stack 产品和解决方案系列，了解有关整个产品和解决方案组合的详细信息。

准备好测试解决方案示例时，请继续阅读跨云缩放（本地数据）解决方案部署指南。该部署指南逐步说明了如何部署和测试 Azure Stack 的组件。

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