Zagadnienia dotyczące wielodostępnych płaszczyzn sterowania

Rozwiązanie wielodostępne ma wiele płaszczyzn, a każda płaszczyzna ma własne obowiązki. Płaszczyzna danych umożliwia użytkownikom i klientom interakcję z systemem. Płaszczyzna sterowania zarządza zadaniami wyższego poziomu, takimi jak kontrola dostępu, zarządzanie zasobami i konserwacja systemu, dla wszystkich dzierżawców w celu obsługi zadań administratorów platformy.

Ten artykuł zawiera informacje na temat obowiązków płaszczyzn sterowania oraz sposobu projektowania płaszczyzny sterowania, która spełnia Twoje potrzeby.

Rozważmy na przykład system księgowania do zarządzania rejestrami finansowymi. Wielu dzierżawców przechowuje swoje rekordy finansowe w systemie. Gdy użytkownicy uzyskują dostęp do systemu w celu wyświetlania i wprowadzania swoich rekordów finansowych, używają płaszczyzny danych. Płaszczyzna danych jest prawdopodobnie podstawowym składnikiem aplikacji dla twojego rozwiązania. Dzierżawcy zazwyczaj postrzegają go jako główny interfejs do używania systemu zgodnie z oczekiwaniami.

Z kolei płaszczyzna sterowania dołącza nowych najemców, tworzy bazy danych dla każdego najemcy i wykonuje inne operacje związane z zarządzaniem i konserwacją. Bez płaszczyzny sterowania administratorzy muszą polegać na ręcznych procesach. W niektórych przypadkach zadania płaszczyzny danych i płaszczyzny sterowania stają się splątane, co nadmiernie komplikuje rozwiązania.

Wiele złożonych systemów obejmuje płaszczyznę sterowania. Na przykład płaszczyzna sterowania platformy Azure, Azure Resource Manager, to zestaw interfejsów API, narzędzi i składników zaplecza, które wdrażają i konfigurują zasoby platformy Azure. Platforma Kubernetes zarządza wieloma zadaniami, takimi jak umieszczanie zasobników Kubernetes w węzłach roboczych. Prawie wszystkie rozwiązania typu oprogramowanie jako usługa (SaaS) mają płaszczyznę sterowania do obsługi zadań obejmujących wiele dzierżaw.

Podczas projektowania rozwiązań wielodostępnych należy wziąć pod uwagę płaszczyzny sterowania. W poniższych sekcjach opisano, jak określać zakres i projektować płaszczyznę sterowania.

Obowiązki płaszczyzny sterowania

Nie ma jednego szablonu dla płaszczyzny sterowania ani jego obowiązków. Wymagania i architektura rozwiązania określają, czego potrzebuje płaszczyzna sterowania i jak działa. W niektórych rozwiązaniach wielodostępnych płaszczyzna sterowania ma szeroki zakres obowiązków i jest złożonym systemem we własnym zakresie. W innych rozwiązaniach wielodostępnych płaszczyzna sterowania ma tylko podstawowe obowiązki.

Ogólnie rzecz biorąc, płaszczyzna sterowania może mieć wiele z następujących podstawowych obowiązków:

• Zarządzanie zasobami: Zarządza i przydziela zasobami systemowymi, które obsługują obciążenie, w tym zasobami specyficznymi dla najemcy. Płaszczyzna sterowania może wywoływać i organizować potok wdrażania lub uruchamiać operacje wdrażania bezpośrednio.

• Konfiguracja zasobu:Rekonfiguruje udostępnione zasoby w celu rozpoznawania nowych najemców. Na przykład płaszczyzna kontrolna może skonfigurować routing sieciowy, aby upewnić się, że ruch przychodzący dociera do zasobów odpowiedniego najemcy, lub mogą być konieczne działania skalujące pojemność zasobów.

• Konfiguracja dzierżawy: Przechowuje konfigurację każdej dzierżawy i zarządza nią.

• Zarządzanie cyklem życia dzierżawy: Obsługuje zdarzenia cyklu życia dzierżawy, w tym dołączanie, przenoszenie i odłączanie dzierżaw.

• Telemetria: Śledzi ona użycie funkcji systemu oraz wydajność systemu przez każdego najemcę.

• Śledzenie zużycia: Mierzy i agreguje zużycie zasobów każdego najemcy. Metryki zużycia mogą informować systemy rozliczeniowe lub obsługiwać nadzór nad zasobami.

Jeśli korzystasz z w pełni wielodostępnego modelu i nie wdrażasz zasobów specyficznych dla dzierżawców, podstawowa płaszczyzna sterowania może jedynie śledzić dzierżawców oraz powiązane z nimi metadane. Na przykład gdy nowy lokator zarejestruje się w tej usłudze, płaszczyzna zarządzania może zaktualizować odpowiednie rekordy w bazie danych, aby reszta systemu mogła obsłużyć żądania nowego lokatora.

Z kolei jeśli rozwiązanie korzysta z modelu wdrażania, który wymaga infrastruktury specyficznej dla dzierżawy, takiej jak zautomatyzowany model jednodzierżawowy, płaszczyzna sterowania może mieć więcej obowiązków. Może być konieczne wdrożenie lub ponowne skonfigurowanie infrastruktury platformy Azure podczas dołączania nowej dzierżawy. W tym scenariuszu płaszczyzna sterowania prawdopodobnie współdziała z płaszczyznami sterowania dla innych narzędzi, takich jak resource manager lub płaszczyzna sterowania Kubernetes.

Zaawansowane płaszczyzny sterowania mogą podjąć więcej obowiązków:

• Automatyczne operacje konserwacji: Wykonuje on typowe operacje konserwacji, w tym usuwanie lub archiwizowanie starych danych, tworzenie indeksów baz danych i zarządzanie nimi oraz rotację wpisów tajnych i certyfikatów kryptograficznych.

• Umieszczanie dzierżawy: Przydziela dzierżawy do istniejących wdrożeń lub sygnatur na podstawie kryteriów, takich jak cele użycia sygnatury, wymagania dzierżawy i strategie pakowania bin.

• Równoważenie obciążenia dzierżawców: Równoważy istniejących dzierżawców między zasobami wdrożeniowymi w miarę zmian ich użycia.

• Śledzenie aktywności klientów: Integruje się z zewnętrznymi rozwiązaniami do zarządzania klientami, takimi jak Dynamics 365, aby śledzić aktywność klientów.

Określanie zakresu płaszczyzny sterowania

Starannie zastanów się, ile wysiłku należy przeznaczyć na utworzenie płaszczyzny sterowania dla rozwiązania. Warstwa sterowania nie zapewnia bezpośrednio natychmiastowej wartości dla klienta, co może utrudnić uzasadnienie zaangażowania inżynierów w projektowanie i tworzenie wysokiej jakości warstwy sterowania. Jednak wraz ze wzrostem i skalowaniem systemu coraz częściej potrzebujesz zautomatyzowanego zarządzania i operacji, aby nadążyć za wzrostem.

W niektórych sytuacjach może nie być potrzebna pełna płaszczyzna sterowania. Takie podejście może działać, jeśli system ma mniej niż 10 dzierżaw. Twój zespół może przejąć obowiązki płaszczyzny sterowania i używać ręcznych operacji i procesów do dołączania klientów i zarządzania nimi. Jednak powinieneś mieć proces i utrzymywać centralną lokalizację do śledzenia swoich najemców i ich konfiguracji.

Gdy liczba najemców przekroczy kilka osób, możesz korzystać ze śledzenia każdego najemcy i stosowania monitorowania w całej flocie zasobów i najemców. Możesz zauważyć, że twój zespół poświęca coraz więcej czasu i nakładu pracy na zarządzanie dzierżawami. Możesz też zauważyć błędy lub problemy operacyjne z powodu niespójności w sposobie wykonywania zadań zarządzania przez członków zespołu. Jeśli wystąpią takie sytuacje, rozważ utworzenie bardziej kompleksowej płaszczyzny sterowania, aby podjąć te obowiązki.

Projektowanie płaszczyzny sterowania

Po określeniu wymagań i zakresu płaszczyzny sterowania należy ją zaprojektować i zaplanować. Płaszczyzna sterowania jest ważnym elementem i zasługuje na taki sam poziom planowania jak każda inna część architektury.

Rozważania

Te zagadnienia obejmują implementację filarów platformy Azure Well-Architected Framework, która jest zestawem wytycznych, których można użyć do poprawy jakości obciążenia. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Well-Architected Framework.

Płaszczyzna sterowania działa jako własny system, dlatego podczas projektowania jej należy wziąć pod uwagę wszystkie pięć filarów Well-Architected Framework. W poniższych sekcjach wyróżniono konkretne obszary, na których należy skupić się.

Niezawodność

Niezawodność pomaga zapewnić, że aplikacja może spełnić zobowiązania podjęte przez klientów. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Lista kontrolna przeglądu projektu dotycząca niezawodności.

Płaszczyzny sterowania często służą jako składniki o znaczeniu krytycznym. Należy zaplanować odpowiedni poziom rezyliencji i niezawodności, jakiej potrzebuje płaszczyzna sterowania.

Rozważ wpływ awarii płaszczyzny sterowania. W skrajnych przypadkach awaria może spowodować niedostępność całego rozwiązania. Nawet jeśli płaszczyzna sterowania nie jest pojedynczym punktem awarii, awaria może spowodować następujące problemy:

• System nie może dołączyć nowych najemców, co może wpływać na sprzedaż i rozwój działalności.

• System nie może zarządzać istniejącymi dzierżawami, co powoduje więcej wywołań do zespołu pomocy technicznej.

• Nie można zmierzyć zużycia dzierżaw lub rozliczenie ich użycia, co powoduje utratę przychodu.

• Nie można wyłączyć ani ponownie skonfigurować dzierżawy w odpowiedzi na incydent bezpieczeństwa.

• Zadłużenie konserwacyjne gromadzi się, co powoduje długoterminowe szkody w systemie. Jeśli na przykład rozwiązanie wymaga nocnego czyszczenia starych danych, dyski mogą zostać pełne lub wydajność może ulec pogorszeniu.

Zdefiniuj cele poziomu usług dla płaszczyzny sterowania, w tym cele dostępności, cel czasu odzyskiwania (RTO) i cel punktu odzyskiwania (RPO). Cele ustawione dla płaszczyzny sterowania mogą różnić się od celów oferowanych klientom.

Zabezpieczenia

Zabezpieczenia zapewniają ochronę przed celowymi atakami i nieprawidłowym użyciem cennych danych i systemów. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Lista kontrolna przeglądu projektu dotycząca zabezpieczeń.

Płaszczyzny sterowania są często wysoce uprzywilejowanymi systemami. Problemy z zabezpieczeniami w płaszczyźnie sterowania mogą mieć katastrofalne konsekwencje. W zależności od jego projektu i funkcjonalności płaszczyzna sterowania może być podatna na wiele różnych typów ataków, w tym następujące typy:

• Nieautoryzowany dostęp do tajemnic: Płaszczyzna kontrolna może mieć dostęp do kluczy i tajemnic wszystkich najemców. Osoba atakująca, która ma dostęp do płaszczyzny sterowania, może uzyskać dostęp do danych lub zasobów poszczególnego najemcy.

• Nadużycie możliwości wdrażania: Płaszczyzna sterowania często może wdrażać nowe zasoby na platformie Azure. Osoby atakujące mogą wykorzystać twoją płaszczyznę sterowania, aby wprowadzić własne zasoby do twoich subskrypcji i narazić cię na wysokie koszty.

• Odmowa usługi: Jeśli osoba atakująca pomyślnie wyłączy płaszczyznę sterowania, mogą wystąpić natychmiastowe i długoterminowe szkody w systemie i firmie. Aby dowiedzieć się więcej o potencjalnych konsekwencjach przestoju warstwy sterowania, zobacz Niezawodność.

Podczas projektowania i implementowania płaszczyzny sterowania należy postępować zgodnie z najlepszymi rozwiązaniami w zakresie zabezpieczeń i utworzyć kompleksowy model zagrożeń. Ten model powinien identyfikować i ograniczać potencjalne zagrożenia oraz problemy z zabezpieczeniami w rozwiązaniu.

Doskonałość operacyjna

Doskonałość operacyjna obejmuje procesy operacyjne, które wdrażają aplikację i działają w środowisku produkcyjnym. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Lista kontrolna projektu dotycząca doskonałości operacyjnej.

Płaszczyzna sterowania jest krytycznym składnikiem, dlatego należy dokładnie rozważyć sposób wdrażania i obsługi jej w środowisku produkcyjnym.

Podobnie jak inne części rozwiązania, należy wdrożyć instancje środowiska nieprodukcyjnego warstwy kontrolnej, celem dokładnego przetestowania ich funkcjonalności. Jeśli płaszczyzna sterowania wykonuje operacje wdrażania, zastanów się, w jaki sposób płaszczyzny sterowania nieprodukcyjne współdziałają ze środowiskiem platformy Azure i do której subskrypcji platformy Azure mają być wdrażane zasoby nieprodukcyjne. Zaplanuj szybkie czyszczenie zasobów testowych, aby nie gromadzić opłat przypadkowo.

Zaplanuj również, jak zarządzać dostępem zespołu do płaszczyzny sterowania. Przyznaj tylko takie uprawnienia, które członkowie zespołu potrzebują do wykonywania swoich obowiązków. Takie podejście pomaga zapobiegać zdarzeniom zabezpieczeń i zmniejszać wpływ przypadkowej błędnej konfiguracji.

Komponenty

Nie ma jednego szablonu do tworzenia płaszczyzny sterowania. Składniki, które projektujesz i tworzysz, zależą od wymagań. Większość płaszczyzn sterowania składa się z interfejsów API i komponentów roboczych działających w tle. W niektórych rozwiązaniach płaszczyzna sterowania zawiera również interfejs użytkownika, którego mogą używać Twoi członkowie zespołu, a nawet klienci.

Izolowanie płaszczyzny sterowania z obciążeń dzierżawy

Zasoby płaszczyzny sterowania należy oddzielić od zasobów obsługujących płaszczyzny danych dzierżawcy. Na przykład użyj oddzielnych serwerów baz danych, serwerów aplikacji i innych składników. Zachowaj zasoby płaszczyzny sterowania w dedykowanej grupie zasobów platformy Azure, oddzielnie od zasobów specyficznych dla dzierżawy.

Izolacja płaszczyzny sterowania zapewnia następujące korzyści:

• Skalowanie można skonfigurować oddzielnie. Na przykład płaszczyzna sterowania może mieć spójne wymagania dotyczące zasobów, a zasoby dzierżaw mogą być skalowane elastycznie w zależności od ich potrzeb.

• Wyraźna separacja tworzy przegrodę między płaszczyznami sterowania i płaszczyznami danych, co pomaga zapobiec rozprzestrzenianiu się problemów z zakłóceniem sąsiadów w całym rozwiązaniu.

• Płaszczyzny sterowania są zazwyczaj wysoce uprzywilejowanymi systemami, które mają wysoki poziom dostępu. Izolacja płaszczyzny sterowania zmniejsza prawdopodobieństwo luki w zabezpieczeniach, dzięki czemu osoby atakujące mogą podnieść swoje uprawnienia w całym systemie.

• Można wdrożyć oddzielne konfiguracje sieci i zapory. Płaszczyzny danych i płaszczyzny sterowania zwykle wymagają różnych typów dostępu do sieci.

Organizowanie sekwencji długotrwałych operacji

Płaszczyzny sterowania zazwyczaj wykonują długotrwałe operacje wymagające koordynacji wielu systemów. Te operacje mogą również mieć złożone tryby awarii, dlatego należy wybrać technologie, które obsługują długotrwałe operacje lub przepływy pracy.

Na przykład podczas dołączania nowego dzierżawcy, płaszczyzna sterowania może uruchamiać następujące akcje w ustalonej kolejności:

1. Wdróż nową bazę danych. Wykonanie tej operacji wdrażania platformy Azure może potrwać kilka minut.

2. Zaktualizuj katalog metadanych dzierżawy. Ta akcja może obejmować uruchomienie polecenia względem bazy danych Azure SQL Database.

3. Wyślij powitalną wiadomość e-mail do nowej dzierżawy. Ta akcja wywołuje interfejs API firmy innej niż Microsoft w celu wysłania wiadomości e-mail.

4. Zaktualizuj system rozliczeniowy, aby przygotować się do zafakturowania nowej dzierżawy. Ta akcja wywołuje interfejs API innego niż Microsoft, który czasami kończy się niepowodzeniem.

5. Zaktualizuj system zarządzania relacjami z klientami (CRM), aby śledzić nową dzierżawę. Ta akcja wywołuje interfejs API firmy innej niż Microsoft.

Jeśli jakikolwiek krok w sekwencji zakończy się niepowodzeniem, rozważ sposób reagowania:

• Ponów próbę wykonania operacji, która zakończyła się niepowodzeniem. Jeśli na przykład polecenie usługi Azure SQL w kroku 2 kończy się niepowodzeniem z błędem przejściowym, możesz ponowić próbę.

• Przejdź do następnego kroku. Możesz na przykład zdecydować, że można pozwolić na to, aby aktualizacja systemu fakturowania nie powiodła się, ponieważ zespół sprzedaży może później ręcznie dodać klienta.

• Porzucanie przepływu pracy i wyzwalanie ręcznego procesu odzyskiwania.

Należy również wziąć pod uwagę środowisko użytkownika dla każdego scenariusza awarii.

Zarządzanie składnikami udostępnionymi

Płaszczyzna sterowania musi rozpoznawać wszystkie składniki, które są współużytkowane, a nie przeznaczone dla określonych dzierżaw. Niektóre składniki mogą być współużytkowane przez wszystkie dzierżawy w ramach sygnatury. Inne składniki mogą być współużytkowane przez wszystkie sygnatury w regionie, a nawet współużytkowane globalnie we wszystkich regionach i sygnaturach. Na etapie dołączania, rekonfiguracji czy odłączania dzierżawy, warstwa kontrolna musi być skonfigurowana do zarządzania tymi udostępnionymi składnikami.

Niektóre współdzielone komponenty wymagają ponownej konfiguracji po dodaniu lub usunięciu dzierżawców. Załóżmy na przykład, że masz globalnie udostępniony profil usługi Azure Front Door. W przypadku dodania dzierżawcy, który dysponuje niestandardową nazwą domeny, może być konieczna aktualizacja konfiguracji profilu przez płaszczyznę sterowania, aby skierować żądania dla tej nazwy domeny do właściwej aplikacji. Podobnie, gdy dzierżawa jest odłączona, płaszczyzna sterowania może wymagać usunięcia niestandardowej nazwy domeny z profilu usługi Azure Front Door, aby uniknąć ataków przejęcia poddomeny.

Współużytkowane składniki mogą mieć złożone reguły skalowania, które muszą być zgodne z płaszczyzną sterowania. Jeśli na przykład używasz podejścia do pakowania bin do wdrażania baz danych dzierżawców, płaszczyzna sterowania musi przypisać każdą nową bazę danych do elastycznej puli Azure SQL.

Możesz określić, że musisz zwiększyć zasoby przydzielone do puli dla każdej dziesiątej dodawanej bazy danych. Po dodaniu lub usunięciu dzierżawy płaszczyzna sterowania musi ponownie ocenić konfigurację puli i zdecydować, czy zmienić zasoby puli. Gdy osiągniesz maksymalną liczbę baz danych, które można przypisać do pojedynczej elastycznej puli, musisz utworzyć nową pulę i użyć tej puli dla nowych baz danych dzierżaw. Płaszczyzna sterowania musi zarządzać tymi współdzielonymi komponentami, w tym ich skalowaniem i ponownym konfigurowaniem, kiedy zachodzą zmiany.

Gdy płaszczyzna sterowania zarządza udostępnionymi składnikami, ważne jest, aby pamiętać o warunkach wyścigu, które mogą wystąpić, gdy wiele operacji odbywa się równolegle. Jeśli na przykład dołączysz nową dzierżawę w tym samym czasie, gdy odłączysz inną dzierżawę, musisz upewnić się, że ostateczny stan końcowy jest spójny i spełnia wymagania dotyczące skalowania.

Używanie wielu płaszczyzn sterowania

W złożonym środowisku może być konieczne użycie wielu płaszczyzn sterowania, które zarządzają różnymi obszarami. Wiele rozwiązań wielodostępnych jest zgodne ze wzorcem sygnatur wdrożenia i dzierżawami fragmentów w wielu sygnaturach. W tym wzorcu można utworzyć oddzielne płaszczyzny sterowania dla obowiązków globalnych i obowiązków stemplowych.

Globalne płaszczyzny sterowania

Globalna płaszczyzna sterowania zwykle obsługuje ogólne zarządzanie dzierżawcami i śledzenie ich. Globalna płaszczyzna sterowania może mieć następujące obowiązki:

• Umieszczanie dzierżawy: Globalna płaszczyzna sterowania określa, która sygnatura ma być używana przez dzierżawę. Określenie tych czynników może opierać się na takich elementach, jak region najemcy, wykorzystanie mocy każdego znacznika oraz wymagania dotyczące poziomu obsługi najemcy.

• Dołączanie użytkowników i zarządzanie cyklem życia: Te obowiązki obejmują śledzenie wszystkich użytkowników podczas wdrożeń.

Płaszczyzny sterowania sygnaturami

Każda sygnatura wdrożenia zawiera własną płaszczyznę sterowania sygnaturą, która zarządza dzierżawami i zasobami przydzielonymi do tej sygnatury. Płaszczyzna sterowania obsługą stempla może mieć następujące obowiązki:

• Aprowizowanie zasobów dzierżawy: Tworzy i zarządza zasobami specyficznymi dla dzierżawy w ramach znacznika, takimi jak bazy danych i kontenery magazynowe.

• Zarządzanie zasobami udostępnionymi: Monitoruje zużycie zasobów udostępnionych i wdraża nowe wystąpienia, gdy zbliżają się do maksymalnej pojemności.

• Operacje konserwacji: Obsługuje zadania w ramach znacznika, takie jak zarządzanie indeksem bazy danych i operacje oczyszczania.

Płaszczyzna sterowania każdej sygnatury koordynuje się z globalną płaszczyzną sterowania. Na przykład, gdy nowy najemca się zarejestruje, globalna płaszczyzna sterowania może początkowo wybrać znacznik dla zasobów najemcy. Następnie globalna płaszczyzna sterowania inicjuje płaszczyznę sterowania jednostki wdrożeniowej do utworzenia niezbędnych zasobów dla dzierżawcy.

Na poniższym diagramie pokazano, jak dwie płaszczyzny sterowania mogą współistnieć w jednym systemie.

Płaszczyzny sterowania dzierżawcy

Dzierżawcy mogą używać płaszczyzny kontroli na poziomie dzierżawy do zarządzania własnymi zasobami logicznymi lub fizycznymi. Płaszczyzna sterowania użytkownika może mieć następujące obowiązki:

• Zarządzanie konfiguracją: Obsługuje konfigurację zależną od najemcy, na przykład dostęp użytkowników.

• Operacje konserwacyjne inicjowane przez najemców: Obsługuje funkcje, takie jak tworzenie kopii zapasowych danych lub pobieranie wcześniejszych kopii zapasowych.

• Zarządzanie aktualizacjami: Wykonuje aktualizacje, jeśli zezwolisz dzierżawcom na kontrolowanie własnych aktualizacji aplikacji.

Na poniższym diagramie przedstawiono złożony system, który ma globalną płaszczyznę sterowania, płaszczyzny sterowania sygnaturami i płaszczyzny sterowania dzierżawcy.

Współautorzy

Firma Microsoft utrzymuje ten artykuł. Następujący współautorzy napisali ten artykuł.

Główny autor:

• John Downs | Główny inżynier oprogramowania, wzorce i praktyki platformy Azure

Inni współautorzy:

• Bohdan Cherchyk | Starszy inżynier ds. klientów, FastTrack dla Azure
• Landon Pierce | Inżynier klienta, rozwiązanie FastTrack dla platformy Azure
• Daniel Scott-Raynsford | Strateg ds. technologii partnerskich
• Arsen Vladimirskiy | Główny inżynier ds. klientów, FastTrack dla Azure

Aby wyświetlić niepubliczne profile serwisu LinkedIn, zaloguj się do serwisu LinkedIn.

Następny krok

• Dobrze zaprojektowana struktura

Powiązane zasoby

• Omówienie zagadnień dotyczących architektury
• Metody architektury dla płaszczyzn sterowania w rozwiązaniach wielodostępnych