Regionen und Verfügbarkeitzonen

Im Konzept der Cloud-Infrastruktur gibt es den Begriff der „Region“, d. h. einen physischen Ort auf der Welt, an dem wir Rechenzentren zusammenfassen. Wir bezeichnen jede Gruppe von logischen Rechenzentren als Verfügbarkeitszone (Availibility Zone, abgekürzt AZ). Normalerweise besteht jede Region aus mehreren, isolierten und physisch getrennten AZs innerhalb eines geografischen Gebiets.

Eine Cloud-Region ist eine Gruppe von Geräten, die sich in einem separaten Rechenzentrum befinden. Jede Region verfügt über einen von anderen Regionen getrennten Anschluss an Stromleitungen, eine autonome Stromversorgung und Kühlung sowie über dedizierte Kommunikationskanäle. Jede Region ist von Hardware- und Softwarefehlern in anderen Regionen der Cloud isoliert.

Jede AZ verfügt über eine unabhängige Stromversorgung, Kühlung und physische Sicherheit und ist über redundante Netzwerke mit niedriger Latenz verbunden. Cloud-Kunden, die Wert auf hohe Verfügbarkeit legen, können ihre Anwendungen so konzipieren, dass sie in mehreren AZs laufen, um eine noch größere Fehlertoleranz zu erreichen. Die Regionen der SIM-Cloud-Infrastruktur erfüllen die höchsten Anforderungen an Sicherheit, Compliance und Datenschutz.

Ressourcen der Regionen

Regionale Ressourcen sind gemeinsam genutzte Objekte, die in der gesamten Cloud-Region und in allen Verfügbarkeitszonen der Region genutzt werden können. Dazu gehören:

  • Cloud-Management-Schnittstellen:

    • API (Service Endpoints)
    • Web Interface - Dashboard

  • Keystone - der Identity Service von OpenStack

  • Glance - der Image Service von OpenStack

  • OpenStack Controllers: Nova, Cinder, Neutron

Was ist eine Verfügbarkeitszone (Availibility Zone)?

Im Zusammenhang mit Cloud Computing handelt es sich um ein Rechenzentrum eines Public Cloud-Anbieters, das über eine eigene Stromversorgung und Netzwerkverbindung verfügt. In der Regel gibt es mehrere Verfügbarkeitszonen (Availability Zones, abgekürzt AZ) in einer Region. Jede Region ist ein separates geografisches Gebiet, und jede Region hat im Allgemeinen mehrere isolierte Standorte, die als Verfügbarkeitszonen bezeichnet werden. Ein weit verbreiteter Irrglaube ist, dass eine einzelne Zone einem einzelnen Rechenzentrum entspricht. Tatsächlich wird jede Zone in der Regel von einem oder mehreren physischen Rechenzentren unterstützt.

Vorteile von Verfügbarkeitszonen

  • Geringere Latenz bei der Implementierung mehrerer Verfügbarkeitszonen. Es ist sinnvoll, dass sich die Server, die eine bestimmte Anwendung bereitstellen, relativ nahe bei den Endbenutzern befinden, die auf diese Anwendung zugreifen. Latenz ist ein großes Problem in der Welt der Anwendungen, und viele Cloud-Anbieter gehen dieses Problem an, indem sie Server und Speicherplatz verteilen und diese Ressourcen näher bei den Endnutzern ihrer Kunden platzieren.
  • Kunden können ihre Anwendungen und Instanzen über Verfügbarkeitszonen hinweg einsetzen und ihre Umgebung so gestalten, dass bei einem Ausfall einer Verfügbarkeitszone die Instanzen in der anderen Verfügbarkeitszone aktiv werden. Dadurch kann die Arbeit der Server der ausgefallenen Verfügbarkeitszone fortgesetzt werden, bis der Dienst wiederhergestellt werden kann.
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Ressourcen der Zone

Zonenressourcen sind Ressourcen, die nur innerhalb der Zone, zu der sie gehören, verwendet werden können. Wenn Sie eine Ressource dieses Typs erstellen, müssen Sie in der Regel den Namen der Verfügbarkeitszone angeben, in der die Ressource erstellt werden soll.

Zu diesen Ressourcen gehören:

  • Rechenknoten;
  • Cinder Clients;
  • Neutron Clients;
  • Instanz (virtuelle Maschinen);
  • Speicher und Volumes;
  • Cloud-Anbieter-Router;
  • BaaS-Agents
  • Lokale und externe private Netzwerke

Hinweis

Wenn bei der Erstellung von zonalen Objekten keine Verfügbarkeitszone ausgewählt wird, wie z.B.:

  • Volumes
  • Instanzen
  • Cloud-Anbieter Router
  • Netzwerk

werden die Ressourcen in der Standardverfügbarkeitszone - eu-west-avz1 - zugewiesen und erstellt.

Abrechnung und Kontingente

Verfügbarkeitszonenobjekte haben ein gemeinsames Kontingent für alle AZs. Das bedeutet, dass die Projektressourcen in der SIM-Cloud auf die Verfügbarkeitszonen aufgeteilt werden. Wenn der Kunde über freie Projektressourcen verfügt, kann er in jeder Verfügbarkeitszone Objekte seiner Wahl anlegen.

Wie man Verfügbarkeitszonen implementieren kann

  • Service-Synchronisation Sie können die Ausfallsicherheit Ihrer Anwendung erhöhen, indem Sie sie auf virtuellen Maschinen in verschiedenen Verfügbarkeitszonen ausführen. Bei dieser Architektur werden bei einem Ausfall in einer der Verfügbarkeitszonen - beispielsweise der Stromversorgung oder der Netzwerklaufwerke - die virtuellen Maschinen in der anderen Verfügbarkeitszone ohne Unterbrechung weiterarbeiten.
  • HA APP Clusters
  • Monitoring Die Möglichkeit, den Hauptstandort der Infrastruktur von einer unabhängigen Verfügbarkeitszone aus zu überwachen.
  • Test Site Die Möglichkeit, verschiedene Standorte für Entwicklung und Produktion zu nutzen.

Jede Zone ist von Hardware- und Softwarefehlern, die in anderen Verfügbarkeitszonen auftreten können, isoliert. Indem Sie Ihre Anwendungen in mehreren Zonen bereitstellen, gewährleisten Sie Ausfallsicherheit und verringern das Risiko von Datenverlusten erheblich.

Unsere Cloud-Infrastruktur wird in den High-End-Rechenzentren TelemaxX IPC-3 und TelemaxX IPC-4 Tier III+ in Karlsruhe, Deutschland, gehostet. Die Rechenzentren sind seit 2009 bzw. 2011 in Betrieb. Der Fokus liegt auf Geschäfts- und Firmenkunden mit hohen Ansprüchen an die Zuverlässigkeit und Sicherheit verschiedener Infrastrukturprojekte.

Liste der verfügbaren Regionen und Zonen

Sie können Ihre Ressourcen in den folgenden Verfügbarkeitszonen platzieren:

„SIM-Cloud Regions and Zones“
Geographic location Country Region Zone
Europe Germany eu-west avz1
Europe Germany eu-west avz2
  • eu-west-avz1 (TelemaxX IPC-3)
  • eu-west-avz2 (TelemaxX IPC-4)

Einschränkungen

  1. Es gibt keine Möglichkeit, eine Instanz von einem Volume in unterschiedlichen Availability Zones zu erstellen und zu starten. Das bedeutet, dass Sie keine Instanz in der Verfügbarkeitszone „eu-west-avz1“ erstellen können, wenn das Volume in AZ „eu-west-avz2“ erstellt wurde.

2) Die Option, Volumes zwischen Verfügbarkeitszonen mit Hilfe von Standard-Cloud-Funktionen zu migrieren, ist nicht möglich. Dies liegt daran, dass jede AZ ihren eigenen Speicher verwendet und Daten nicht mit einem Klick zwischen Speichern verschoben werden können.

Die Lösung: Für die Migration von Daten kann BaaS verwendet werden. Detaillierte Anweisungen werden in unserem Artikel Migration von Volumes zwischen Verfügbarkeitszonen beschrieben.

  1. Der Prozess der Migration von solchen AZ-Ressourcen (Objekten) wie:

    • Cloud-Provider-Router
    • Netzwerk

ist kostengünstig. Die genannten Objekte müssen in der gewünschten Verfügbarkeitszone neu erstellt werden.

4) Eine Instanz kann erst in eine andere Verfügbarkeitszone verschoben werden, nachdem sie gelöscht und das Volume in die gewünschte Verfügbarkeitszone migriert worden ist. Erst dann kann eine neue Instanz von einem Volume erstellt werden, das in die Verfügbarkeitszone migriert wurde.

Hinweis

Bitte beachten Sie, dass beim Wechsel der Verfügbarkeitszonen die Floating-IP-Adresse nicht gespeichert wird.

Um diesen zu lösen, müssen Sie ein dediziertes externes Netzwerk oder Domain-Namen verwenden, bei denen der Dienst des Benutzers nicht von der IP-Adresse abhängt.

Der Prozess der Migration einer Instanz in eine andere Verfügbarkeitszone wird in unserem Artikel Migration von Volumes zwischen Verfügbarkeitszonen beschrieben.