Model Snižování zátěže pomocí brány

Azure Application Gateway

Přesměrovává zpracování sdílených nebo specializovaných funkcí služby na proxy brány. Tento model může zjednodušit vývoj aplikací přesunutím funkce sdílené služby, třeba používání certifikátů SSL, z jiných částí aplikace na bránu.

Kontext a problém

Některé funkce se běžně používají ve více službách a tyto funkce vyžadují konfiguraci, správu a údržbu. Sdílená nebo specializovaná služba, která se distribuuje s každým nasazením aplikace, zvyšuje administrativní zátěž a pravděpodobnost chyby nasazení. Jakékoli aktualizace sdílené funkce se musí nasadit ve všech službách, které funkci sdílejí.

Správné zpracování záležitostí zabezpečení (ověřování tokenů, šifrování, správa certifikátů SSL) a další složité úlohy můžou vyžadovat, aby členové týmu měli vysoce specializované znalosti. Například certifikát vyžadovaný aplikací musí být nakonfigurovaný a nasazený ve všech instancích aplikace. Certifikát se musí spravovat s každým novým nasazením, aby se zajistilo, že nevyprší jeho platnost. Všechny běžné certifikáty, kterým se blíží vypršení, se u každého nasazení aplikace musí aktualizovat, otestovat a ověřit.

Další běžné služby jako ověřování, autorizace, protokolování, monitorování nebo omezování využití sítě můžou být náročné z hlediska implementace a správy v rámci velkého počtu nasazení. Může být lepší tento typ funkcí konsolidovat, aby se snížila zátěž a riziko chyb.

Řešení

Přesměrovává některé funkce do brány, zejména aspekty křížového zpracování, jako je správa certifikátů, ověřování, ukončení protokolu SSL, monitorování, překlad protokolů nebo omezování.

Následující diagram znázorňuje bránu, která ukončuje příchozí připojení SSL. Požaduje data jménem původního žadatele z jakéhokoli nadřazeného serveru HTTP brány.

Diagram modelu přesměrování zátěže brány

K výhodám tohoto modelu patří:

  • Můžete zjednodušit vývoj služeb odstraněním potřeby distribuovat a spravovat podpůrné prostředky, jako jsou certifikáty webových serverů a konfigurace pro zabezpečené weby. Jednodušší konfigurace vede k jednodušší správě a škálovatelnosti a zjednodušuje upgradování služeb.

  • Implementaci funkcí, které vyžadují specializované znalosti, třeba zabezpečení, můžete svěřit vyhrazeným týmům. Hlavní tým se tak může zaměřit na fungování aplikace a tyto specializované záležitosti, které mají vliv na ostatní funkce, přenechat relevantním odborníkům.

  • Umožňuje zajistit do určité míry konzistentní protokolování a monitorování žádostí a odpovědí. I v případě, že služba není správně instrumentovaná, může se brána nakonfigurovat, aby se zajistila minimální úroveň monitorování a protokolování.

Problémy a důležité informace

  • Ujistěte se, že je brána vysoce dostupná a odolná vůči selhání. Vyhněte se kritickým bodům selhání spuštěním několika instancí brány.
  • Ujistěte se, že je brána navržená pro požadavky na kapacitu a škálování vaší aplikace a koncových bodů. Zajistěte, aby se brána nestala kritickým bodem pro aplikaci a byla dostatečně škálovatelná.
  • Přesměrovávejte jenom funkce, které jsou používané celou aplikací, například zabezpečení nebo přenos dat.
  • Obchodní logika by se nikdy neměla přesměrovávat na bránu.
  • Pokud potřebujete sledovat transakce, zvažte generování ID korelace pro účely protokolování.

Kdy se má tento model použít

Tento model použijte v těchto případech:

  • Nasazení aplikace má sdílenou funkci, třeba certifikáty SSL nebo šifrování.
  • Funkce, která je společná pro nasazení aplikací, které můžou mít různé požadavky na prostředky, jako jsou paměťové prostředky, kapacita úložiště nebo připojení k síti
  • Chcete odpovědnost za otázky, jako je zabezpečení sítě, omezení využití sítě nebo jiné záležitosti ohraničení sítě, přesunout na specializovanější tým.

Tento model nemusí být vhodný, pokud by zaváděl párování napříč službami.

Návrh úloh

Architekt by měl vyhodnotit, jak se dá model snižování zátěže brány použít v návrhu úloh k řešení cílů a principů popsaných v pilířích architektury Azure Well-Architected Framework. Příklad:

Pilíř Jak tento model podporuje cíle pilíře
Rozhodnutí o návrhu spolehlivosti pomáhají vaší úloze stát se odolnou proti selhání a zajistit, aby se po selhání obnovila do plně funkčního stavu. Přesměrování této zodpovědnosti na bránu snižuje složitost kódu aplikace na back-endových uzlech. V některých případech snižování zátěže zcela nahrazuje funkce spolehlivou funkcí poskytovanou platformou.

- RE:01 Jednoduchost a efektivita
Rozhodnutí o návrhu zabezpečení pomáhají zajistit důvěrnost, integritu a dostupnost dat a systémů vaší úlohy. Přidání brány do toku požadavků umožňuje centralizovat funkce zabezpečení, jako jsou brány firewall webových aplikací a připojení TLS s klienty. Všechny funkce, které jsou poskytované platformou, už nabízejí lepší zabezpečení.

- SE:06 Řízení sítě
- SE:08 Posílení zabezpečení prostředků
Optimalizace nákladů se zaměřuje na udržení a zlepšení návratnosti vašich úloh. Tento model umožňuje přesměrovat náklady z prostředků, které by se utratily za uzel do implementace brány. Náklady v modelu centralizovaného zpracování jsou často nižší než náklady distribuovaného modelu.

- CO:14 Konsolidace
Efektivita provozu pomáhá poskytovat kvalitu úloh prostřednictvím standardizovaných procesů a týmové soudržnosti. V tomto modelu je konfigurace a upkeep funkce přesměrování zpracování z jednoho bodu místo správy z více uzlů.

- OE:04 Nástroje a procesy
Efektivita výkonu pomáhá vaší úloze efektivně splňovat požadavky prostřednictvím optimalizací škálování, dat a kódu. Přidání brány pro přesměrování zátěže do procesu žádosti umožňuje používat méně prostředků na uzel, protože funkce jsou centralizované v bráně. Implementaci přetěžované funkce můžete optimalizovat nezávisle na kódu aplikace. Funkce poskytované přesměrovanou platformou už pravděpodobně budou vysoce výkonné.

- PE:03 Výběr služeb

Stejně jako u jakéhokoli rozhodnutí o návrhu zvažte jakékoli kompromisy proti cílům ostatních pilířů, které by mohly být s tímto vzorem zavedeny.

Příklad

Následující konfigurace pomocí Nginx jako zařízení pro snižování zátěže SSL ukončí příchozí připojení SSL a distribuuje připojení na jeden ze tří nadřazených serverů HTTP.

upstream iis {
        server  10.3.0.10    max_fails=3    fail_timeout=15s;
        server  10.3.0.20    max_fails=3    fail_timeout=15s;
        server  10.3.0.30    max_fails=3    fail_timeout=15s;
}

server {
        listen 443;
        ssl on;
        ssl_certificate /etc/nginx/ssl/domain.cer;
        ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/domain.key;

        location / {
                set $targ iis;
                proxy_pass http://$targ;
                proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
                proxy_set_header X-Forwarded-Proto https;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
                proxy_set_header Host $host;
        }
}

V Azure toho můžete dosáhnout nastavením ukončení protokolu SSL ve službě Application Gateway.