Zonas no GDC com isolamento de ar

Este documento explica a hierarquia de implementação do Google Distributed Cloud (GDC) air-gapped, que inclui universos, regiões e zonas. Para garantir a alta disponibilidade dos seus recursos e infraestrutura air-gapped, tem de compreender as localizações que alojam o seu ambiente e os limites estratégicos que aplicam as configurações disponíveis para as suas aplicações.

Este documento destina-se aos seguintes grupos de público-alvo:

  • Operadores de infraestrutura responsáveis pela implementação e gestão de zonas do GDC e da infraestrutura global.
  • Administradores de plataformas, como administradores de rede e de TI, responsáveis pela configuração de serviços multizonas.
  • Operadores de aplicações responsáveis pelo desenvolvimento e gestão de aplicações num universo do GDC.

Para mais informações, consulte o artigo Públicos-alvo da documentação do GDC air-gapped.

Vista geral da hierarquia de implementação

Uma implementação do GDC air-gapped segue uma estrutura hierárquica composta por universos, regiões e zonas.

Um universo é um agrupamento de alto nível de zonas interligadas que partilham a conectividade de rede e um plano de controlo. Embora as zonas possam estar geograficamente distantes, é estabelecido um limite regional quando as zonas distintas estão fisicamente próximas o suficiente para terem uma comunicação de baixa latência.

Uma zona é a base da sua implementação do GDC air-gapped. Cada zona é uma implementação autónoma que não requer conectividade em Google Cloud qualquer altura. Uma zona gere a sua própria infraestrutura, serviços, APIs e ferramentas através de um plano de controlo local.

Por exemplo, o diagrama seguinte ilustra um universo multizonas do GDC:

Um universo consiste em zonas agrupadas em várias regiões.

Este diagrama tem duas regiões, cada uma existente num único universo. A Região 1 está realçada para mostrar três zonas que operam vários serviços zonais, como máquinas virtuais (VMs) e aplicações de contentores. Também existem serviços globais que abrangem todas as zonas e regiões do universo, como a Gestão de identidade e acesso (IAM) e o balanceamento de carga.

Por exemplo, pode ter um universo do GDC que abranja regiões geográficas de grande alcance. Considere que a Região 1 existe na Virgínia, EUA, com três zonas:

  • Zona A, como us-virginia1-a
  • Zona B, como us-virginia1-b
  • Zona C, como us-virginia1-c

Da mesma forma, a Região 2 pode residir nos Países Baixos e incluir zonas em Amesterdão:

  • Zona A, como eu-ams1-a
  • Zona B, como eu-ams1-b
  • Zona C, como eu-ams1-c

As zonas numa região têm de estar geograficamente próximas umas das outras, mas as regiões podem abranger grandes distâncias. Por exemplo, uma zona pode ter um limite máximo de distância de fibra de 50 km para outra zona na mesma região, mas a região pode abranger centenas de quilómetros de outra região. Contacte o seu grupo de operadores de infraestrutura para mais informações sobre os seus requisitos de latência específicos.

Acerca das zonas

Uma zona contém quatro camadas que podem funcionar de forma isolada sem exigirem conectividade à Google Cloud ou à Internet pública:

  • Hardware: o equipamento fundamental totalmente integrado nos racks do seu centro de dados. Esta camada fornece a capacidade de computação, armazenamento, rede e GPU para o seu sistema e cargas de trabalho integradas.
  • Infraestrutura: o sistema de gestão de hardware subjacente. Esta camada fornece interfaces que permitem que o software seja executado sem precisar de configurações específicas de hardware.
  • Plataforma de serviços: a estrutura para criar serviços no GDC. Esta camada garante a consistência entre os serviços geridos e os serviços do Marketplace.
  • Serviços geridos e do Marketplace: os serviços na nuvem virados para o cliente em execução no GDC. Esta camada fornece uma implementação consistente do plano de dados para cargas de trabalho e serviços.

Estes componentes oferecem-lhe a flexibilidade de ajustar a configuração zonal para satisfazer os seus requisitos exclusivos de disponibilidade e resiliência. A compreensão desta estrutura é fundamental para compreender as configurações comuns de zonas air-gapped.

Configurações de implementação

As secções seguintes descrevem as configurações de implementação comuns que pode usar para o GDC air-gapped.

Configuração de zona única

Uma configuração de zona única permite-lhe implementar um universo onde uma zona funciona como a única região. Esta configuração é possível porque cada zona funciona de forma independente. Normalmente, usa esta configuração para implementações iniciais ou para cargas de trabalho que não requerem alta disponibilidade ou uma recuperação de emergência robusta.

A principal limitação de um universo de zona única é que cria um único ponto de falha, o que torna o sistema vulnerável a interrupções. Um único ponto de falha ocorre quando implementa recursos exclusivamente numa única zona. Os recursos zonais são afetados como um grupo quando ocorre uma interrupção ou uma falha de serviço nessa zona específica.

Configuração multizonas

Uma configuração multizonas permite-lhe distribuir estrategicamente as suas aplicações e serviços por várias zonas. Esta configuração melhora a resiliência e a tolerância a falhas do sistema ao fornecer recursos distribuídos geograficamente.

Esta configuração também oferece alta disponibilidade, o que permite que a sua aplicação ou serviço permaneça acessível e operacional de forma contínua, mesmo que uma zona tenha uma interrupção. A alta disponibilidade é alcançada através da redundância, implementando e gerindo recursos em várias zonas num universo. O GDC oferece um subconjunto de serviços que fornecem capacidades globais para que o recurso seja gerido em várias zonas num universo por predefinição sem replicação manual. Os recursos globais abrangem várias zonas por predefinição, o que os torna disponíveis mesmo durante uma interrupção zonal

Uma das principais vantagens de uma configuração multizonas é que cada zona pode funcionar como um domínio de emergência distinto. Um domínio de emergência é um grupo de recursos suscetíveis a falhas simultâneas devido à respetiva localização física ou dependência partilhada. Ao posicionar estrategicamente as zonas a uma distância suficiente, o sistema torna-se mais resiliente a falhas generalizadas.

A assimetria zonal permite que as configurações de organização e hardware sejam diferentes entre as zonas num universo do GDC. A assimetria zonal é uma funcionalidade de pré-visualização a partir da versão 1.14.4.

Principais capacidades de uma configuração multizonas

As configurações multizonas permitem-lhe estabelecer uma arquitetura resiliente porque cada zona pode funcionar como um domínio de emergência distinto. A distribuição de recursos por estes domínios de emergência independentes permite-lhe melhorar os seus sistemas air-gapped com as principais capacidades descritas nas secções seguintes.

Alta disponibilidade

Pode criar aplicações de alta disponibilidade para fornecer serviços duráveis capazes de resistir a interrupções. As estratégias de alta disponibilidade, como o balanceamento de carga e a replicação de dados, transformam aplicações zonais frágeis em serviços globais resilientes e fiáveis. Para mais informações, consulte o artigo Alta disponibilidade para as suas apps.

Proteção de dados

Pode usar uma configuração multizonas para manter os seus dados seguros e acessíveis, mesmo em caso de interrupção, através de estratégias de proteção de dados que lhe permitem configurar a replicação de dados para criar cópias de segurança separadas geograficamente. Para mais informações, consulte Proteção de dados com armazenamento multizonas.

Gestão do tráfego de rede

A criação de uma rede durável é essencial para criar um sistema do GDC de alta disponibilidade. Pode configurar estratégias de rede em várias zonas para planear procedimentos de ativação pós-falha durante uma potencial interrupção zonal. O balanceamento do tráfego de rede entre zonas também pode afetar positivamente o desempenho das aplicações. Para mais informações, consulte o artigo Gestão do tráfego de rede para várias zonas.

Controlo de autorizações

Pode implementar funções entre zonas para aplicar estratégias de controlo de acesso à escala global, o que remove a gestão de autorizações específicas da zona que pode ser tediosa e difícil de gerir. Da mesma forma, pode gerir facilmente a autenticação entre zonas para os seus utilizadores humanos e serviços com contas de acesso global. Para mais informações, consulte o artigo Controlo de autorizações para um universo multizonas.

Limitações

Os universos do GDC air-gapped têm as seguintes limitações:

  • Um universo com duas zonas não pode fornecer uma estratégia de recuperação automatizada, independentemente da configuração da região, e tem de ser recuperado manualmente. Os universos com três ou mais zonas podem acionar passos de recuperação automaticamente.
  • O GDC fornece regiões apenas como um conceito de agrupamento e não fornece serviços regionais. As regiões num universo do GDC são fornecidas para se alinharem estreitamente com a arquitetura pública Google Cloud e para planeamento e desenvolvimento futuros.

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