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一歩先行く Azure Computing シリーズ（全3回） 第1回 SLA を軸にした Azure 高可用性設計とは
- 1. Azure SLA を軸にした Azure 高可用性設計とは 一歩先行く Azure Computing シリーズ（全3回） 第1回 2018/11/06 Minoru Naito Partner Solutions Professional
- 7. クラウドは“契約”行為 ゲスト OS ミドルウエア データ アプリケーション ランタイム Azure 仮想マシン ストレージ サーバー ネットワーク ゲスト OS ミドルウエア 仮想化 データ アプリケーション ランタイム ホスト OS Windows Server UNIX, Linux アプリケーション データ Web サイト SQL Database 等 Office 365 Dynamics 365 お 客 様 で の開 発 ・ 運 用 範 囲 Microsoft Azure “契約”を介して提供
- 8. Azure サービスと SLA 8 Hybrid Operations Backup StorSimple Site Recovery Import/Export Azure AD Connect Health AD Privileged Identity Management Log Analytics Security & Management Active Directory Multi-Factor Authentication Automation Portal Key Vault Store / Marketplace VM Image Gallery & VM Depot Infrastructure Services Web Apps Mobile Apps API Management API Apps Logic Apps Notification Hubs Content Delivery Network (CDN) Media Services HDInsight Machine Learning Stream Analytics Data Factory Event Hubs Mobile Engagement Biztalk Services Hybrid Connections Service Bus Storage Queues SQL Database DocumentDB Redis Cache Search Tables SQL Data Warehouse Cloud Services Batch Remote App Service Fabric Visual Studio Application Insights Azure SDK Team Project Platform Services 99.99% 99.99%100%99.99% 99.95% 99.9% 99.9%99.9%99.99% 99.99% 99.95% 99.95% 99.95% 99.95% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.99% 99.9% 99.99% 99.9%99.9% 99.9% 99.99% 99.9% 99.95% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.99% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.95% Azure は基本的に GA された全て のサービスにSLAが提供されています
- 10. Azure SLA を理解するために ➀ ➁ ➀ Japanese でサーチ http://www.microsoftvolumelicensing.com/DocumentSearch.aspx?Mode=3&DocumentTypeId=37 ➁ 表示されるものをDL
- 11. https://www.microsoft.com/ja-jp/licensing/product-licensing/products.aspx#SLA Azure SLA を理解するために ➀ ➁ ➀ Japanese を選択 ➁ 表示されるものをDL
- 14. サービスの稼働率の考え方 メンテナンスによるダウンタイムはサービスの停止と同義 ダウンタイムは障害による停止だけではない AIR Annual Interruption Rate ( 計画済みメンテナンス含む ) 1 / AIR = VMの平均停止時間 ( 年間 ) Comparative AIR March Today December Plan 2014 • 大規模な障害 • 改善を本格化 2015 • 稼働率 @99.99 2016 • 稼働率 @99.995 2017 • 稼働率 @99.999 2018 • AIRの改善活動 • ファームウェア更新 による再起動の低減
- 15. 2 種類のメンテナンス • 別名メモリ保護更新 ( VM – PHU ) • • • • •
- 18. SLA を軸にしたシステム設計
- 19. よくある誤解 それ SLA 100% ですよ
- 23. サービスレベル設計の元となる SLA アップタイム SLA 年間の ダウンタイム 月間の ダウンタイム 99% 3.65 日 7.2 時間 99.9% 8.76 時間 43.2 分 99.95% 4.38 時間 21.6 分 99.99% 52.56 分 4.32 分 99.999% 5.26 分 25.9 秒
- 24. サービスレベル設計の元となる SLA Cache フォールバック: ローカル キャッシュから データを返す 99.95% × 99.99% = 99.94% 2 リージョンの複合 SLA = (1 − (1 − N) (1 − N)) x Traffic Manager SLA (100% – (0.05% ×0.05%) x 99.99% = 99.9899% https://docs.microsoft.com/azure/architecture/resiliency/ 100% - (0.001% × 0.1%) = 99.99999% 99.95% × 99.99999% = 99.95%
- 26. 本日の話はこちら
- 27. © Microsoft Corporation 仮想マシンの冗長性と SLA Single VM Premium Storage 使用 VM SLA 99.9% 可用性セット & VM スケールセット データセンター障害への対応 Single VM & VM スケールセット データセンター全体障害への 対応 Region pairs 広域災害対策の構成 VM SLA 99.95% VM SLA 99.99% Regions 54
- 28. 仮想マシンの可用性向上 同じ役割の Azure 仮想マシンを同じ 「可用性セット」 に所属させることで、サービスの可用性を向上できる 同じ可用性セット内の Azure 仮想マシンは、別々の障害ドメイン、更新ドメインに配置される 東日本リージョン クラスター 1 FC ・ ・ ・ ・ クラスター 2 FC ・ ・ ・ ・ クラスター 3 FC ・ ・ ・ ・ 障害ドメイン サーバー サーバー サーバー サーバー サーバー ・ ・ ・ ・ ルーターFC サーバー 障害ドメイン サーバー サーバー サーバー サーバー サーバー ・ ・ ・ ・ ルーターFC サーバー可用性セット Web1 Web2 App01 App02 同じ可用性セットに 2 つ以上の Azure 仮想マシンを配置した場合の SLA 99.95 % Microsoft Azure
- 30. 管理ディスク ( Managed Disk ) の使用 非管理ディスクの構成 管理ディスクの構成 ストレージ アカウント1 ストレージ アカウント2 ストレージ アカウント3 ストレージユニットが単一障害点になりえる FD0 FD1 FD3 ストレージ ユニット 1 独立した管理ディスク FD0 FD1 ストレージ ユニット 2 ストレージ ユニット 3 FD3 障害ドメインに応じたストレージユニットの独立 管理ディスクは、自動的に障害ドメイン内のVMごとに独立したディスクとなる
- 31. 管理ディスク ( Managed Disk ) への変換 Azure ポータルで Managed Disks への移行が可能に https://blogs.technet.microsoft.com/mssvrpmj/2018/08/08/managed-disks-migration-portal/ 既存の非管理ディスクをワンクリックで管理ディスクへ変換
- 32. Availability Zones ( AZ )データセンターレベルの障害の保護 • AZは一つ以上の物理データセンターで構成 • 各AZで独立した電源系統、ネットワーク、 冷却設備 • AZはリージョンに3つ以上 低レイテンシー • AZ間のレイテンシー <2ms. Region Zone 2 Zone 3 Zone 1
- 33. Availability Zones対応サービス Zone Redundant Storage (ZRS) Load Balancer Standard (Zone Redundant) Virtual Machines Virtual Machine Scale Set Managed Disks Event Hubs Express Route Application Gateway VPN Gateway Service Bus
- 34. Availability Zones の選択 Availability Zones を使う場合 • 可用性のプライオリティが高い場合 • レイテンシーの許容 ( < 2ms ) 可用性セット (障害ドメイン) を使う場合 • レイテンシーのプライオリティが高い場合
- 35. Blob ストレージ冗長構成 LRS 99.9% の Read / Write SLA ※クールアクセスレベル では99％ リージョン内3レプリカ ディスク、ノード、ラッ クレベル障害への保護 全レプリカがコミットで ACK データ耐久性 99.999999999 (11ナイン) GRS 99.9% の Read / Write SLA ※クールアクセスレベルでは 99％ 2リージョン6レプリカ 広域災害の保護 セカンダリへの非同期書き込み データ耐久性 99.99999999999999 (16ナイン) RA-GRS 99.99 ％ の Read SLA ※クールアクセスレベルでは 99.9％ GRS + セカンダリの読み取 り機能 セカンダリエンドポイントの 分離 Zone 1 ZRS 99.9% の Read / Write SLA ※クールアクセスレベルでは 99％ 3つのゾーンを跨ぐ3つの レプリカ ディスク、ノード、ラック、 ゾーンレベル障害への保護 3つのゾーンへの同期書き込み データ耐久性 99.9999999999 (12ナイン) Zone 2 Zone 3 ※耐久性とSLAは異なります。
- 37. PaaS を利用する
- 38. SQL Database できること ダウンタイムなしの拡張性、ビジネス継続性、 データ保護を提供し、いずれの場合も管理を ほとんど必要としません。 お客様のメリット SQL Server エンジンを基礎としているため、 既存の SQL Server ツール、ライブラリ、 および API をサポートしています。 したがって、オンプレミスの SQL Server アプリケーションを容易に Azure に移行して、 データセンターのコストを削減したり、IT の 生産性を向上させたりできます。
- 39. SQL Database サービスレベル（DTUベース) Basic Standard Premium B S0 S1 S2 S3 S4 S6 S7 S9 S12 P1 P2 P4 P6 P11 P15 SLA 99.99% 付属ストレージ 250 GB 500 GB 4 TB 最大ストレージ容量 2 GB 250 GB 1 TB(プレビュー) 1 TB(プレビュー) 4 TB ポイント インタイム リス トア 7 日以 内 35 日以内 障害・災害対策 Geo リストア (ERT < 12h, RPO < 1h) アクティブ geo レプリケーション (ERT < 30s, RPO < 5s) 最大 4 つの読み取り可能セカンダリ バックアップ (ERT < 30s, RPO < 5s) セキュリティ Azure AD 認証、Always Encrypted、透過的データ暗号化、Auditing、行レベル セキュリティ、動的データマスク In-Memory 最大サイズ N/A N/A 1 GB 2 GB 4 GB 8 GB 14 GB 32 GB 最大同時 Worker 数 30 60 90 120 200 400 800 1600 3,200 6,000 200 400 800 1,600 2,400 6,400 最大同時ログイン数 30 60 90 120 200 400 800 1600 3,200 6,000 200 400 800 1,600 2,400 6,400 最大同時 Session 数 300 600 900 1,200 2,400 4,800 9,600 19,200 30,000 30,000 30,000 Database Transaction Units (DTUs) 5 10 20 50 100 200 400 800 1,600 3,000 125 250 500 1,000 1,750 4,000 https://azure.microsoft.com/ja-jp/pricing/details/sql-database/ https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/sql-database/sql-database-service-tiers https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/sql-database/sql-database-resource-limits https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/sql-database/sql-database-business-continuity
- 40. Azure Database for MySQL / PostgresSQL 参考： https://azure.microsoft.com/en-us/services/mysql/ https://azure.microsoft.com/en-us/services/postgresql/ 40 Azure Database for PostgreSQL Azure Database for MySQL (Preview) • IaaS ではなく、PaaS • インスタンスチューニングではなく 必要なスループットプランを必要なときに選択 • バックアップ、リストア、パッチ適用などの作業はおまかせで • SaaS アプリケーションに最適のフルマネージド サービス • 高可用性と高セキュリティを両立 • ダウンタイム無しでスケールアップ、スケールダウンも自在 • 既存のドライバ、ライブラリ、ツールと完全互換 使い慣れたツール、アプリケーションでからすぐに利用可能 MySQL PostgreSQL
- 41. サービス階層 サービスレベル Basic 汎用 メモリ最適化 想定ユースケース 低めのワークロード IOPSが可変でも問題ないケース 全体スループットを重視し、IOとCPUの バランスを取りたいケース 高速トランザクション処理と高い スループットを必要とするケース 仮想コア Gen4, Gen5 1, 2 Gen4, Gen5 2, 4, 8, 16,32 Gen5 2, 4, 8, 16,32 仮想コアあたりのメモリ 1x 2x Basic 2x 汎用 ストレージ 5GB~1TB Azure Standard Storage 5GB~1TB Azure Premium Storage 5GB~1TB Azure Premium Storage IOPS 可変 3 IOPS/GB 最小100IOPS 3 IOPS/GB 最小100IOPS 追加オプション Scale up to 10 TBScale up to 1 TBストレージ 最大 1 TB 最大 1 TB 最大 1 TB IOPS 提供なし ストレージ追加に応じて増加 ストレージ追加に応じて増加 99.99% SLA | フルマネージド | 自動バックアップ|組み込みフェイルオーバー | オンラインでパフォーマンス変更
- 42. Azure Cosmos DB SQL MongoDB Table API Turnkey global distribution Elastic scale out of storage & throughput Guaranteed low latency at the 99th percentile Comprehensive SLAs Five well-defined consistency models DocumentColumn-family Key-value Graph 地球規模の分散 DB 、 大規模な拡張性、 マルチモデルデータベース
- 43. Cosmos DB 包括的SLA 43 項目 月間SLA 可用性 99.99％ 要求されたスループット 達成率 99.99％ 設定した整合性の達成率 99.99％ レイテンシ達成率 99.99％ https://azure.microsoft.com/ja-jp/support/legal/sla/cosmos-db/v1_0/
- 44. まとめ シングル VM クラスタ構成 マルチリージョン構成 マルチ AZ 構成 Azure Service Healing ストレージ 可用性セット 各種 PaaS 化 ペアリージョン Traffic Manager 可用性ゾーン Geo Region Primary Region Secondary Region
- 45. Azure 上のシステム設計と SLA Network Security Group 可用性セット：A 可用性セット：B 東日本リージョン Network Security Group ※西日本へRA-GRS可能 Azure DNS Azure CDN App Gateway Azure VM Azure SQL Database Azure Monitor Azure Active Directory Log Analytics BLOB Functions 100％ 99.9% 99.95% 99.95% 99.99% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.95%
- 46. 「クラウドがデフォルト」時代のあるべきサービスレベル設計 これまでのクラウドサービス これからの「エンタープライズ」クラウドサービス 共有リソースであるため ベストエフォート 共有リソースであるかどうかに 関わらずきちんとした SLA が必要 ・SPOF を無くすため設計でカバー ・不確実な指標に基づく非機能要件 のコミュニケーション ・性能問題のトラブル ・SPOF を無くすための設計 （引き続き重要） ・コミットされた指標に基づく 非機能要件と コストのコミュニケーション ・性能まで踏み込んだ明確なSLA クラウドの本質は技術ではなく契約モデル
- 47. まとめ
- 48. 本日のまとめ クラウドサービス利用とは契約行為 契約の中身をしっかり理解する （エンジニアであっても！） SLA を活用し、お客様と“現実的な”コミュニケーションを 技術と契約を理解し、コスト合理性のある適切な 可用性設計を実現 48
- 51. 参考 ( Tech Summit 2018 セッション ) こちらも一緒にご覧になるとより理解が深まります。
- 52. © Copyright Microsoft Corporation. All rights reserved. © 2018 Microsoft Corporation. All rights reserved. Microsoft, Windows, Windows Vista and other product names are or may be registered trademarks and/or trademarks in the U.S. and/or other countries. The information herein is for informational purposes only and represents the current view of Microsoft Corporation as of the date of this presentation. Because Microsoft must respond to changing market conditions, it should not be interpreted to be a commitment on the part of Microsoft, and Microsoft cannot guarantee the accuracy of any information provided after the date of this presentation. MICROSOFT MAKES NO WARRANTIES, EXPRESS, IMPLIED OR STATUTORY, AS TO THE INFORMATION IN THIS PRESENTATION. 本情報の内容（添付文書、リンク先などを含む）は、2018/11 時点のものであり、予告なく変更される場合があります。