构建可扩展的 Azure 应用程序 | 原创，AI翻译

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本博客文章是在ChatGPT-4o的协助下撰写的。

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介绍

在云计算领域，Microsoft Azure以其强大的平台脱颖而出，用于构建、部署和管理应用程序。在我们最近的项目中，我们利用了多种Azure服务，包括Azure订阅、Azure Kubernetes服务(AKS)、应用程序见解、虚拟机(VM)、事件中心、API管理服务和SQL数据库，以创建可扩展且可监控的应用程序基础架构。本博客文章概述了我们的方法、使用的工具、最佳实践以及管理集群、获取日志和查询日志的详细步骤。

开始使用Azure订阅

Azure订阅是您访问Azure服务的入口。它作为一个容器，包含所有您的资源，例如虚拟机、数据库和Kubernetes集群。

  1. 设置Azure订阅：
    • 注册：如果您没有Azure账户，请从Azure门户开始注册。
    • 创建订阅：导航到“订阅”部分并创建新订阅。这将成为您的计费和管理容器。
  2. 资源组织：
    • 资源组：根据其生命周期和管理标准将资源组织到资源组中。
    • 标签：使用标签进行额外的元数据和更轻松的资源管理和计费。

使用Azure Kubernetes服务(AKS)部署应用程序

Azure Kubernetes服务(AKS)是一个托管的Kubernetes服务，简化了部署、管理和扩展容器化应用程序。

创建和管理AKS集群

  1. 在Azure门户中创建AKS集群：
    • 设置：在Azure门户中搜索AKS并创建新的Kubernetes集群。
    • 配置：选择集群大小，配置节点池并设置网络。
    • 身份验证：使用Azure Active Directory(AAD)进行安全访问控制。
    • 监控：在设置过程中启用监控和日志记录。
  2. 使用Azure CLI创建AKS集群： 
    az aks create \
  --resource-group myResourceGroup \
  --name myAKSCluster \
  --node-count 3 \
  --enable-addons monitoring \
  --generate-ssh-keys
  3. 管理您的AKS集群：
    • 扩展集群： 
      az aks scale \
  --resource-group myResourceGroup \
  --name myAKSCluster \
  --node-count 5
    • 升级集群： 
      az aks upgrade \
  --resource-group myResourceGroup \
  --name myAKSCluster \
  --kubernetes-version 1.21.2

部署应用程序

  1. 使用Kubernetes清单：为您的部署、服务和其他Kubernetes对象编写YAML文件。 
    apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: myregistry.azurecr.io/myapp:latest
        ports:
        - containerPort: 80
  2. 使用kubectl部署： 
    kubectl apply -f myapp-deployment.yaml
  3. Helm图表：使用Helm管理Kubernetes应用程序和版本控制。 
    helm install myapp ./mychart

从Pod获取日志

  1. 附加到Pod并获取日志： 
    kubectl logs <pod-name>
    • 流式传输日志： 
      kubectl logs <pod-name> -f
  2. 使用Sidecar进行日志记录：
    • 在Pod规范中创建日志记录Sidecar容器，以将日志发送到集中式日志记录服务。
    spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: myregistry.azurecr.io/myapp:latest
    ...
  - name: log-shipper
    image: log-shipper:latest
    ...

使用Azure应用程序见解进行监控和诊断

应用程序见解为您的应用程序提供了强大的监控和诊断功能。

  1. 设置应用程序见解：
    • 集成：将应用程序见解SDK添加到您的应用程序代码中。
    • 工具集成密钥：使用应用程序见解资源中的工具集成密钥配置您的应用程序。
  2. 跟踪性能：
    • 指标：监控响应时间、故障率和应用程序依赖项。
    • 实时指标流：查看实时性能指标以获得即时见解。
  3. 诊断和故障排除：
    • 应用程序映射：可视化依赖项并识别性能瓶颈。
    • 事务诊断：使用分布式跟踪跟踪服务之间的请求。

使用Azure虚拟机(VM)

Azure VM提供了运行未容器化的自定义应用程序和服务的灵活性。

  1. 部署虚拟机：
    • 创建VM：在Azure门户中创建新的虚拟机并选择适当的大小和操作系统。
    • 网络配置：设置虚拟网络、子网和安全组以控制流量。
  2. 配置VM：
    • 软件安装：安装所需的软件和依赖项。
    • 安全：定期应用补丁和更新，配置防火墙，并使用网络安全组(NSGs)。
  3. 管理VM：
    • 备份和还原：使用Azure备份进行VM备份。
    • 监控：使用Azure Monitor监控VM性能。

使用Azure事件中心进行实时数据摄入

Azure事件中心是一个大数据流平台和事件摄入服务，能够每秒接收和处理数百万个事件。

  1. 设置事件中心：
    • 创建事件中心命名空间：在Azure门户中创建事件中心命名空间以容纳您的事件中心。
    • 创建事件中心：在命名空间中创建一个或多个事件中心以捕获您的数据流。
  2. 摄入数据：
    • 生产者：配置您的应用程序或服务以使用多种语言（例如.NET、Java、Python）提供的SDK将事件发送到事件中心。
    • 分区：使用分区扩展事件处理，确保高吞吐量和并行性。
  3. 处理事件：
    • 消费者：使用消费者组读取和处理事件。Azure提供了多种处理选项，包括Azure流分析、Azure函数和使用事件中心SDK的自定义处理。
  4. 监控事件中心：
    • 指标：通过Azure门户监控吞吐量、延迟和事件处理指标。
    • 警报：设置警报以通知您任何问题，例如高延迟或丢失的消息。

使用Azure API管理服务管理API

Azure API管理服务提供了一种为现有后端服务创建一致且现代的API网关的方式。

  1. 设置API管理：
    • 创建API管理服务：在Azure门户中搜索API管理并创建新服务。
    • 配置API：从OpenAPI规范、Azure函数或其他后端定义和导入API。
  2. 保护API：
    • 身份验证和授权：使用OAuth2、JWT验证等机制保护您的API。
    • 速率限制和节流：实施策略以防止API被滥用。
  3. 监控和分析：
    • API见解：跟踪使用情况、监控性能并分析日志。
    • 开发者门户：为开发者提供一个门户以发现和使用您的API。
  4. 管理生命周期：
    • 版本控制和修订：无缝管理API的不同版本和修订。
    • 策略管理：应用策略以转换、验证和路由请求和响应。

使用Azure SQL数据库

Azure SQL数据库是一个具有内置智能、高可用性和可扩展性的完全托管的关系型数据库。

  1. 设置Azure SQL数据库：
    • 创建SQL数据库：在Azure门户中导航到SQL数据库并创建新数据库。
    • 配置数据库：设置数据库大小、性能级别并配置网络设置。
  2. 连接到SQL数据库：
    • 连接字符串：使用提供的连接字符串将应用程序连接到SQL数据库。
    • 防火墙规则：配置防火墙规则以允许来自应用程序或本地计算机的访问。
  3. 管理数据库：
    • 备份和还原：使用自动备份和点时间还原保护您的数据。
    • 扩展：根据性能需求扩展或缩小数据库。
  4. 监控和性能调优：
    • 查询性能见解：监控和优化查询性能。
    • 自动调优：启用自动调优功能以提高性能。

使用Kusto查询语言(KQL)查询日志

Kusto查询语言(KQL)用于查询Azure Monitor日志，为日志数据提供强大的见解。

  1. 基本KQL查询： 
    // 从特定表中检索记录
LogTableName
| where TimeGenerated > ago(1h)
| project TimeGenerated, Level, Message
  2. 过滤和聚合数据： 
    LogTableName
| where TimeGenerated > ago(1h) and Level == "Error"
| summarize Count=count() by bin(TimeGenerated, 5m)
  3. 连接表： 
    Table1
| join kind=inner (Table2) on $left.UserId == $right.UserId
| project Table1.TimeGenerated, Table1.Message, Table2.AdditionalInfo
  4. 基于查询创建警报：
    • 在Azure门户中导航到日志分析工作区。
    • 点击“日志”并输入您的KQL查询。
    • 点击“新建警报规则”以基于查询结果创建警报。

设置警报进行主动监控

Azure警报可帮助您了解资源的健康状况和性能。

  1. 创建警报：
    • 指标警报：基于指标（如CPU使用率、内存使用率和响应时间）设置警报。
    • 日志警报：基于KQL日志搜索查询创建警报。
  2. 配置操作：
    • 操作组：定义操作组以指定谁将收到通知以及如何通知（电子邮件、短信、Webhook）。
    • 集成：与ITSM工具（如ServiceNow）集成以实现自动化事件管理。
  3. 响应警报：
    • 仪表板：设置Azure仪表板以提供警报的集中式视图。
    • 自动化：使用Azure自动化自动响应某些警报。

结论

通过利用Azure订阅、AKS、应用程序见解、虚拟机、事件中心、API管理服务和SQL数据库，我们构建了一个可扩展、强大且可监控的应用程序基础架构。Azure全面的工具套件确保我们能够高效地部署、管理和监控应用程序。此设置不仅提高了应用程序性能，还为我们提供了所需的见解，以主动维护和优化资源。

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