Padrões de Conceção de CloudCloud Design Patterns

• 03/01/2018
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Estes padrões de conceção são úteis para criar aplicações fiáveis, dimensionáveis e seguras na cloud.These design patterns are useful for building reliable, scalable, secure applications in the cloud.

Cada padrão descreve o problema que o padrão aborda, as considerações para aplicar o padrão e um exemplo baseado no Microsoft Azure.Each pattern describes the problem that the pattern addresses, considerations for applying the pattern, and an example based on Microsoft Azure. A maioria dos padrões incluem exemplos de código ou fragmentos de código que mostram como implementar o padrão no Azure.Most of the patterns include code samples or snippets that show how to implement the pattern on Azure. No entanto, a maioria dos padrões são relevantes para qualquer sistema distribuído, esteja alojado no Azure ou noutras plataformas de cloud.However, most of the patterns are relevant to any distributed system, whether hosted on Azure or on other cloud platforms.

Desafios no desenvolvimento da cloudChallenges in cloud development

	DisponibilidadeAvailability A disponibilidade é a proporção de tempo que o sistema está funcional e em funcionamento, normalmente medida como percentagem do tempo de atividade.Availability is the proportion of time that the system is functional and working, usually measured as a percentage of uptime. Pode ser afetada por erros do sistema, problemas de infraestrutura, ataques maliciosos e carga de sistema.It can be affected by system errors, infrastructure problems, malicious attacks, and system load. As aplicações da cloud oferecem, normalmente, aos utilizadores com um contrato de nível de serviço (SLA), para que as aplicações possam ser concebidas para maximizar a disponibilidade.Cloud applications typically provide users with a service level agreement (SLA), so applications must be designed to maximize availability.
	Gestão de DadosData Management A gestão de dados é o elemento-chave das aplicações da cloud e influencia a maioria dos atributos de qualidade.Data management is the key element of cloud applications, and influences most of the quality attributes. Os dados normalmente estão alojados em diferentes localizações e em vários servidores por motivos de desempenho, disponibilidade ou escalabilidade, e isto pode apresentar diversos desafios.Data is typically hosted in different locations and across multiple servers for reasons such as performance, scalability or availability, and this can present a range of challenges. Por exemplo, deve ser mantida uma consistência de dados e estes têm normalmente de ser sincronizados em diferentes localizações.For example, data consistency must be maintained, and data will typically need to be synchronized across different locations.
	Conceção e implementaçãoDesign and Implementation Uma boa conceção abrange fatores como a consistência e a coerência na conceção e implementação do componente, manutenção para simplificar a administração e desenvolvimento, e reutilização para permitir que os componentes e subsistemas sejam utilizados em outras aplicações e outros cenários.Good design encompasses factors such as consistency and coherence in component design and deployment, maintainability to simplify administration and development, and reusability to allow components and subsystems to be used in other applications and in other scenarios. As decisões tomadas durante a fase de conceção e implementação têm um impacto enorme na qualidade e no custo total de posse das aplicações e serviços alojados na cloud.Decisions made during the design and implementation phase have a huge impact on the quality and the total cost of ownership of cloud hosted applications and services.
	MensagensMessaging A natureza distribuída das aplicações da cloud requer uma infraestrutura de mensagens que liga os componentes e serviços, idealmente de forma livremente ligada para maximizar a escalabilidade.The distributed nature of cloud applications requires a messaging infrastructure that connects the components and services, ideally in a loosely coupled manner in order to maximize scalability. As mensagens assíncronas são amplamente utilizadas e oferecem muitas vantagens, mas também colocam desafios, como a ordenação de mensagens, a gestão de mensagens não processáveis, a idempotência e muito mais.Asynchronous messaging is widely used, and provides many benefits, but also brings challenges such as the ordering of messages, poison message management, idempotency, and more.
	Gestão e MonitorizaçãoManagement and Monitoring As aplicações na cloud são executadas num datacenter remoto onde o utilizador não tem controlo total sobre a infraestrutura ou, em alguns casos, do sistema operativo.Cloud applications run in a remote datacenter where you do not have full control of the infrastructure or, in some cases, the operating system. Isto pode dificultar a gestão e a monitorização em relação a uma implementação no local.This can make management and monitoring more difficult than an on-premises deployment. As aplicações devem expor as informações do runtime que os administradores e os operadores podem utilizar para gerir e monitorizar o sistema, bem como suportar e personalizar requisitos empresariais em constante alteração, sem precisar que a aplicação esteja parada ou seja implementada novamente.Applications must expose runtime information that administrators and operators can use to manage and monitor the system, as well as supporting changing business requirements and customization without requiring the application to be stopped or redeployed.
	Desempenho e EscalabilidadePerformance and Scalability O desempenho é uma indicação da capacidade de resposta de um sistema para executar qualquer ação num determinado intervalo de tempo, enquanto a escalabilidade é a capacidade de um sistema processar os aumentos de carga sem impacto no desempenho ou para os recursos disponíveis serem prontamente aumentados.Performance is an indication of the responsiveness of a system to execute any action within a given time interval, while scalability is ability of a system either to handle increases in load without impact on performance or for the available resources to be readily increased. As aplicações da cloud encontram normalmente cargas de trabalho e picos variáveis na atividade.Cloud applications typically encounter variable workloads and peaks in activity. Prevê-los, especialmente num cenário com vários inquilinos, é praticamente impossível.Predicting these, especially in a multitenant scenario, is almost impossible. Em vez disso, as aplicações devem ser capazes de aumentar horizontalmente dentro dos limites para atender aos picos pedidos e reduzir horizontalmente quando a procura diminui.Instead, applications should be able to scale out within limits to meet peaks in demand, and scale in when demand decreases. A escalabilidade diz respeito não só às instâncias de computação, como também a outros elementos como o armazenamento de dados, a infraestrutura de mensagens e muito mais.Scalability concerns not just compute instances, but other elements such as data storage, messaging infrastructure, and more.
	ResiliênciaResiliency Resiliência é a capacidade de um sistema lidar e recuperar de falhas da melhor forma.Resiliency is the ability of a system to gracefully handle and recover from failures. A natureza do alojamento na cloud, onde as aplicações são, muitas vezes, de vários inquilinos, utiliza os serviços de plataforma partilhada, compete para ter recursos e largura de banda, comunica através da Internet, e por ser executado em hardware de comodidade tem uma maior probabilidade de surgirem falhas transitórias e mais permanentes.The nature of cloud hosting, where applications are often multitenant, use shared platform services, compete for resources and bandwidth, communicate over the Internet, and run on commodity hardware means there is an increased likelihood that both transient and more permanent faults will arise. É preciso detetar falhas e recuperar rapidamente e de forma eficiente, para manter a resiliência.Detecting failures, and recovering quickly and efficiently, is necessary to maintain resiliency.
	SegurançaSecurity A segurança fornece garantias de confidencialidade, integridade e disponibilidade contra ataques maliciosos nos sistemas de informação (e garantias de segurança para ataques em sistemas operacionais de tecnologia).Security provides confidentiality, integrity, and availability assurances against malicious attacks on information systems (and safety assurances for attacks on operational technology systems). Perder estas garantias pode afetar negativamente as suas operações e receitas empresariais, bem como a reputação da sua organização no marketplace.Losing these assurances can negatively impact your business operations and revenue, as well as your organization’s reputation in the marketplace. Manter a segurança requer as seguintes práticas bem estabelecidas (higiene de segurança) e estar vigilante para detetar e corrigir rapidamente vulnerabilidades e ataques ativos.Maintaining security requires following well-established practices (security hygiene) and being vigilant to detect and rapidly remediate vulnerabilities and active attacks.

Catálogo de padrõesCatalog of patterns