Almacenamiento optimizado: basado en tiempo con lago de datos

Front Door
App Service
Functions
Cosmos DB
Data Lake

Esta arquitectura usa varios servicios de Azure para optimizar el rendimiento y el costo del almacenamiento. Azure Cosmos DB contiene datos recientes y cumple los requisitos de disponibilidad, rendimiento y resistencia de la aplicación. Por su parte, las funcionalidades de replicación nativa de Azure Cosmos DB replican los datos de Azure Cosmos DB en otras regiones. Periódicamente, Azure Data Factory lleva los datos más antiguos de Azure Cosmos DB a Azure Data Lake para reducir los costos de almacenamiento.

Posibles casos de uso

La arquitectura puede ser adecuada para cualquier aplicación que use grandes cantidades de datos que siempre deban estar disponibles. Algunos ejemplos son las aplicaciones que:

  • Hacen un seguimiento de los hábitos de gasto y del comportamiento de compra de los clientes.
  • Pronostican el tiempo.
  • Ofrecen o implementan sistemas de tráfico inteligentes, o bien usan tecnología inteligente para supervisar el tráfico.
  • Analizan los datos de fabricación del Internet de las cosas (IoT).
  • Muestran los datos de medidores inteligentes o usan la tecnología inteligente para supervisar los datos de los medidores.

Arquitectura

Arquitectura de un sistema resistente que usa dos tipos de almacenamiento para reducir los costos.

Descargue un archivo Visio de esta arquitectura.

  1. El cliente se autentica con Azure Active Directory (Azure AD) y se le concede acceso a las aplicaciones web hospedadas en Azure App Service.
  2. Azure Front Door, un firewall y un equilibrador de carga de nivel 7, cambia el tráfico de usuario a otra región de Azure en caso de una interrupción regional.
  3. Azure App Service hospeda sitios web y API web RESTful. Los clientes de explorador ejecutan aplicaciones AJAX que usan las API.
  4. Las API web delegan aplicaciones de funciones para controlar las tareas en segundo plano. Las tareas se ponen en cola en Azure Queue Storage.
  5. Las aplicaciones de funciones hospedadas por Azure Functions realizan las tareas en segundo plano, desencadenadas por los mensajes en cola.
  6. Azure Cache for Redis copia en caché los datos de base de datos de las aplicaciones de funciones. Esto descarga la actividad de la base de datos y acelera las aplicaciones de función y las aplicaciones web.
  7. Azure Cosmos DB contiene entre 3 y 4 meses de los datos más recientes que hayan usado las aplicaciones web.
  8. Data Lake Storage guarda los datos históricos que usan las aplicaciones web.
  9. Periódicamente, Azure Data Factory lleva los datos de Azure Cosmos DB a Azure Data Lake para reducir los costos de almacenamiento.

Componentes

  • Azure Active Directory (Azure AD) es un servicio de administración multiinquilino de identidades y acceso que se puede sincronizar con un directorio local.
  • Azure DNS es un servicio de hospedaje de alta disponibilidad para dominios DNS que proporciona a las aplicaciones consultas de DNS y actualizaciones de registros DNS de gran velocidad. Administrar Azure DNS es como administrar otros servicios de Azure. Además, usa las mismas credenciales, API, herramientas y facturación.
  • Azure Front Door es una red de entrega de contenido segura (CDN) y un equilibrador de carga con conmutación por error instantánea. Funciona en el borde cerca de los usuarios, lo que acelera la entrega de contenido y protege las aplicaciones, las API y los sitios web frente a amenazas cibernéticas.
  • Azure App Service es un servicio totalmente administrado para compilar, implementar y escalar aplicaciones web. Puede compilar aplicaciones mediante .NET, .NET Core, Node.js, Java, Python o PHP. Las aplicaciones se pueden ejecutar en contenedores o en Windows o Linux. En una migración del sistema central, las pantallas de front-end o la interfaz web se pueden programar como API REST basadas en HTTP. Se pueden segregar y pueden no tener estado para organizar un sistema basado en microservicios. Para obtener más información sobre las API web, consulte Diseño de API web RESTful.
  • Azure Functions proporciona un entorno para ejecutar pequeños fragmentos de código, denominados funciones, sin tener que establecer una infraestructura de aplicaciones. Puede usarlo para procesar datos masivos, integrar sistemas, trabajar con IoT, y crear API y microservicios sencillos. Con los microservicios, puede crear servidores que se conecten a los servicios de Azure y estén siempre actualizados.
  • Azure Storage es un conjunto de servicios en la nube seguros y escalables de forma masiva para datos, aplicaciones y cargas de trabajo. Incluye Azure Files, Azure Table Storage, Azure Queue Storage y Azure Data Lake Storage. Azure Files suele ser una herramienta eficaz para migrar cargas de trabajo del sistema central.
  • Azure Queue Storage proporciona colas de mensajes sencillas, rentables y duraderas para grandes cargas de trabajo.
  • Azure Table Storage es un almacén de pares clave-valor noSQL para el desarrollo rápido que usa conjuntos de datos semiestructurados masivos. Las tablas son sin esquema y se adaptan fácilmente a medida que cambian las necesidades. El acceso es rápido y rentable para muchos tipos de aplicaciones y, normalmente, cuesta menos que otros tipos de almacenamiento con clave.
  • Azure Cache for Redis es un servicio de almacenamiento en caché en memoria totalmente administrado y un agente de mensajes para compartir los datos y el estado entre los recursos de los procesos. Incluye el producto de código abierto Redis y el producto comercial de Redis Labs como servicios administrados. Se puede mejorar el rendimiento de las aplicaciones de procesamiento de transacciones en línea de alto rendimiento si se diseñan para escalarlas y para usar un almacén de datos en memoria como Azure Cache for Redis.
  • Azure Cosmos DB es un servicio de Microsoft, de bases de datos multimodelo y de distribución global que permite a las soluciones escalar de forma elástica e independiente el rendimiento y el almacenamiento en cualquier número de regiones geográficas. Ofrece garantía de rendimiento, latencia, disponibilidad y coherencia con Acuerdos de Nivel de Servicio (SLA) integrales.
  • Azure Data Factory es un servicio administrado que organiza y automatiza el movimiento y la transformación de datos.
  • Azure Data Lake Storage es una funcionalidad de lago de datos segura y muy escalable, que se crea en Azure Blob Storage.

Alternativas

  • Azure Traffic Manager dirige las solicitudes DNS entrantes en las regiones globales de Azure en función de los métodos de enrutamiento de tráfico elegidos. También proporciona conmutación automática por error y enrutamiento de rendimiento.
  • Azure Content Delivery Network (CDN) copia en caché el contenido estático en los servidores perimetrales para una respuesta rápida y usa optimizaciones de red para mejorar la respuesta con el contenido dinámico. CDN es especialmente útil cuando la base de usuarios es global.
  • Azure Kubernetes Service (AKS) es un servicio de Kubernetes administrado para la implementación y la administración de aplicaciones contenedorizadas. Se puede usar para implementar una arquitectura de microservicios con componentes que se escalan de forma independiente a petición.
  • Azure Container Instances proporciona una manera rápida y sencilla de ejecutar tareas sin tener que administrar la infraestructura. Es útil durante el desarrollo o para la ejecución de tareas no programadas.
  • Azure Service Fabric es una plataforma para escalar y organizar contenedores y microservicios.
  • Azure Service Bus es un servicio de mensajería en la nube confiable para una integración híbrida sencilla. Se puede usar en lugar de Queue Storage en esta arquitectura. Para obtener más información, consulte Colas de Storage y de Service Bus: comparación y diferencias.
  • Azure Synapse Link para Azure Cosmos DB es una funcionalidad de procesamiento analítico y transaccional híbrido nativo de nube que permite ejecutar análisis casi en tiempo real de datos operativos en Azure Cosmos DB. Azure Synapse Link crea una integración perfecta y sin contratiempos entre Azure Cosmos DB y Azure Synapse Analytics.
  • Azure Synapse Analytics es un almacén de datos en la nube rápido, flexible y de confianza que le permite escalar, procesar y almacenar de forma elástica e independiente, con un procesamiento en paralelo masivo.

Consideraciones

  • Para garantizar la rentabilidad de la solución, los datos históricos deben migrarse a Azure Data Lake como una actividad única.
  • Asimismo, los desarrolladores de aplicaciones deben implementar rutinas de migración de datos que usen Azure Data Factory para mover los datos de Azure Cosmos DB a Azure Data Lake.
  • Si va a migrar los datos de un sistema de almacenamiento antiguo, debe escribir las rutinas para copiar los datos antiguos en Cosmos DB. Asegúrese de que tenga marcas de tiempo y de copia para supervisar el progreso de la migración de datos.
  • Puede optimizar aún más la arquitectura general reemplazando Azure Redis Cache por la caché integrada de Azure Cosmos DB.

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