Esta secção do guia de Google Cloud arquétipos de implementação compara os arquétipos de implementação em termos de disponibilidade, robustez contra falhas, custo e complexidade operacional.
A tabela seguinte resume a análise comparativa dos arquétipos de implementação básicos: zonal, regional, multirregional e global. Para as topologias híbridas e de várias nuvens, o arquétipo de implementação usado para a parteGoogle Cloud da topologia influencia a disponibilidade, a robustez contra falhas, o custo e a complexidade operacional.
| Considerações de design | Zonal | Regional | Multirregional | Global |
|---|---|---|---|---|
| Disponibilidade da infraestrutura | 99,9% (3 noves) | 99,99% (4 noves) | 99,999% (5 noves) | 99,999% (5 noves) |
| Robustez da infraestrutura contra interrupções de zonas | RTO de horas ou dias | RTO quase nulo se a replicação for síncrona | RTO quase nulo se a replicação for síncrona | RTO quase nulo se a replicação for síncrona |
| Robustez da infraestrutura contra interrupções regionais | RTO de horas ou dias | RTO de horas ou dias | RTO quase nulo se a replicação for síncrona | RTO quase nulo se a replicação for síncrona |
| Custo dos Google Cloud recursos | Baixo | Médio | Alto | Médio |
| Complexidade operacional | Mais simples do que os outros arquétipos de implementação | Mais complexo do que o zonal | Mais complexo do que regional | Potencialmente mais simples do que a opção multirregional |
As secções seguintes descrevem a análise comparativa resumida na tabela anterior.
Disponibilidade da infraestrutura
As secções seguintes descrevem as diferenças na disponibilidade da infraestrutura entre os arquétipos de implementação.
Arquétipos de implementação zonais, regionais, multirregionais e globais
Google Cloud A infraestrutura é criada para suportar uma disponibilidade alvo de 99,9% para a sua carga de trabalho quando usa o arquétipo de implementação zonal, 99,99% para implementações regionais e 99,999% para implementações multirregionais e globais. Estes números de disponibilidade são alvos para a infraestrutura ao nível da plataforma.
A disponibilidade que pode esperar de uma aplicação implementada no Google Cloud depende dos seguintes fatores, além do arquétipo de implementação:
- Design da aplicação
- Número de camadas interdependentes na pilha de aplicações
- Tempo de atividade Contratos de nível de serviço (SLAs) para os Google Cloud serviços usados
- Quantidade de recursos redundantes
- Âmbitos de localização dos recursos
Para mais informações, consulte o artigo Elementos essenciais da fiabilidade no Google Cloud.
Arquétipos de implementação híbrida e de várias nuvens
Para uma topologia híbrida ou de várias nuvens, a disponibilidade geral depende da infraestrutura em cada ambiente e das interdependências entre os ambientes.
- Se existirem interdependências críticas entre os componentes em Google Cloud e os componentes fora Google Cloud, a disponibilidade geral é inferior à disponibilidade do componente que oferece a menor disponibilidade em todos os ambientes.
- Se todos os componentes da aplicação forem implementados de forma redundante em Google Cloud e no local ou noutras plataformas na nuvem, a redundância garante uma elevada disponibilidade.
Robustez da infraestrutura contra interrupções de zonas e regiões
As secções seguintes descrevem as diferenças entre os arquétipos de implementação em termos da capacidade da infraestrutura de continuar a suportar as suas cargas de trabalho em caso de Google Cloud interrupções de zonas e regiões.
Arquétipo de implementação zonal
Uma arquitetura que usa o arquétipo de implementação de zona única básico não é robusta contra interrupções de zonas. Tem de planear a recuperação de interrupções de zonas com base no seu objetivo de ponto de recuperação (RPO) e objetivo de tempo de recuperação (RTO). Por exemplo, pode manter uma réplica passiva ou reduzida da infraestrutura noutra zona (failover). Se ocorrer uma indisponibilidade na zona principal, pode promover a base de dados na zona de alternativa para ser a base de dados principal e atualizar o equilibrador de carga para enviar tráfego para o front-end na zona de alternativa.
Arquétipo de implementação regional
Uma arquitetura que usa o arquétipo de implementação regional é robusta contra interrupções de zonas. É improvável que uma falha numa zona afete a infraestrutura noutras zonas. O RTO é quase zero se os dados forem replicados de forma síncrona. No entanto, quando uma indisponibilidade afeta uma região inteira, a aplicação fica indisponível. Google Cloud Planeie a recuperação de interrupções de acordo com o OPR e o OTR da aplicação. Por exemplo, pode aprovisionar uma réplica passiva da infraestrutura numa região diferente e ativar a réplica durante interrupções da região.
Arquétipos de implementação globais e multirregionais
Uma arquitetura que usa o arquétipo de implementação multirregional ou global é robusta contra interrupções de zonas e regiões. O RTO é quase zero se os dados forem replicados de forma síncrona. Uma arquitetura em que a aplicação é executada como uma pilha distribuída globalmente sem reconhecimento da localização oferece o nível mais elevado de robustez contra interrupções regionais.
Arquétipos de implementação híbrida e de várias nuvens
A robustez de uma arquitetura híbrida e multicloud depende da robustez de cada ambiente (Google Cloud, no local e outras plataformas de nuvem), bem como das interdependências entre os ambientes.
Por exemplo, se todos os componentes de uma aplicação forem executados de forma redundante em Google Cloud e noutro ambiente (no local ou noutra plataforma na nuvem), a aplicação é robusta contra qualquer Google Cloud indisponibilidade. Se existirem interdependências críticas entre os componentes no Google Cloud e os componentes implementados no local ou noutras plataformas de nuvem, a robustez contra Google Cloud interrupções depende da robustez do arquétipo de implementação que usa para aGoogle Cloud parte da arquitetura.
Custo dos Google Cloud recursos
O custo dos Google Cloud recursos necessários para uma aplicação depende dos Google Cloud serviços que usa, do número de recursos que aprovisiona, do período durante o qual retém ou usa recursos e do arquétipo de implementação que escolhe. Para estimar o custo dos Google Cloud recursos numa arquitetura baseada em qualquer arquétipo de implementação, pode usar a Google Cloud calculadora de preços.
As secções seguintes descrevem as diferenças no custo dos Google Cloud recursos entre os vários arquétipos de implementação.
Arquétipos de implementação zonais versus regionais e multirregionais
Quando comparada com uma arquitetura que usa o arquétipo de implementação zonal, uma arquitetura que usa o arquétipo de implementação multirregional pode incorrer em custos adicionais para armazenamento redundante. Além disso, para qualquer tráfego de rede que atravesse os limites das regiões, tem de considerar os custos de transferência de dados entre regiões.
Arquétipo de implementação global
Com este arquétipo, tem a oportunidade de usar recursos globais de alta disponibilidade, como um equilibrador de carga global. O custo de configuração e funcionamento dos recursos na nuvem pode ser inferior ao de uma implementação multirregional em que aprovisiona e configura várias instâncias de recursos regionais. No entanto, os recursos globais podem implicar custos mais elevados em alguns casos. Por exemplo, o balanceador de carga global requer a rede de nível Premium, mas para os balanceadores de carga regionais, pode escolher o nível Standard.
Arquétipos de implementação híbrida e de várias nuvens
Numa arquitetura de implementação híbrida ou multicloud, tem de considerar custos adicionais, juntamente com o custo dos recursos que aprovisiona. Por exemplo, considere custos como a rede híbrida ou entre nuvens, e o custo de monitorização e gestão dos recursos em vários ambientes.
Considerações para todos os arquétipos de implementação
Quando avalia o custo de execução de uma carga de trabalho na nuvem, tem de considerar custos adicionais juntamente com o custo dos Google Cloud recursos que aprovisiona. Por exemplo, considere as despesas de pessoal e os custos gerais para conceber, criar e manter a sua implementação na nuvem.
Para comparar o custo dos Google Cloud recursos nos arquétipos de implementação também considere o custo por unidade de trabalho que a aplicação executa. Identifique unidades de trabalho que reflitam os fatores de negócio da aplicação, como o número de utilizadores que a aplicação serve ou o número de pedidos processados.
Ao gerir cuidadosamente a utilização dos seus Google Cloud recursos e adotar as práticas recomendadas pela Google, pode otimizar o custo das suas implementações na nuvem. Para mais informações, consulte o artigo Google Cloud Framework Well-Architected: otimização de custos.
Complexidade operacional
As secções seguintes descrevem as diferenças na complexidade operacional entre os arquétipos de implementação, que dependem do número de recursos de infraestrutura, funcionalidades e conjuntos de aplicações que tem de operar.
Arquétipos de implementação zonais versus regionais e multirregionais
Uma arquitetura baseada no arquétipo de implementação zonal é mais fácil de configurar e operar em comparação com as outras arquiteturas de implementação. Uma aplicação que é executada de forma redundante em várias zonas ou regiões requer um esforço operacional superior, pelos seguintes motivos:
- O estado das pilhas de aplicações em várias localizações tem de ser monitorizado, tanto ao nível da pilha como para cada componente da aplicação.
- Se um componente ficar indisponível em qualquer localização, os pedidos em processamento têm de ser processados corretamente.
- As alterações à aplicação têm de ser implementadas cuidadosamente.
- As bases de dados têm de ser sincronizadas em todas as localizações.
Arquétipo de implementação global
O arquétipo de implementação global permite-lhe usar recursos globais de elevada disponibilidade, como um balanceador de carga global e uma base de dados global. O esforço para configurar e operar recursos na nuvem pode ser inferior ao de uma implementação multirregional em que tem de gerir várias instâncias de recursos regionais. No entanto, tem de gerir cuidadosamente as alterações aos recursos globais.
O esforço para operar uma arquitetura que usa o arquétipo de implementação global também depende de implementar uma pilha distribuída sem reconhecimento de localização ou várias pilhas isoladas regionalmente:
- Uma aplicação distribuída que não tem em conta a localização pode ser expandida e dimensionada com maior flexibilidade. Por exemplo, se determinados componentes tiverem requisitos de latência do utilizador final críticos apenas em localizações específicas, pode implementar estes componentes nas localizações necessárias e operar o resto da pilha noutras localizações.
- Uma aplicação implementada como várias pilhas isoladas regionalmente requer um maior esforço para operar e manter, devido aos seguintes fatores:
- O estado das pilhas de aplicações em várias localizações tem de ser monitorizado, tanto ao nível da pilha como para cada componente.
- Se um componente ficar indisponível em qualquer localização, os pedidos em processamento têm de ser processados corretamente.
- As alterações à aplicação têm de ser implementadas cuidadosamente.
- As bases de dados têm de ser sincronizadas em todas as localizações.
Arquétipos de implementação híbrida e de várias nuvens
As topologias híbridas ou multicloud requerem mais esforço para configurar e operar do que uma arquitetura que usa apenas o Google Cloud.
- Os recursos têm de ser geridos de forma consistente nas topologias no local e na nuvem.Google Cloud Para gerir aplicações híbridas contentorizadas, pode usar soluções como o GKE Enterprise, que é um modelo de funcionamento na nuvem unificado para aprovisionar, atualizar e otimizar clusters do Kubernetes em várias localizações.
- Precisa de uma forma de aprovisionar e gerir recursos de forma eficiente em várias plataformas. As ferramentas como o Terraform podem ajudar a reduzir o esforço de aprovisionamento.
- As funcionalidades e as ferramentas de segurança não são padrão nas plataformas na nuvem. Os seus administradores de segurança têm de adquirir competências e conhecimentos especializados para gerir a segurança dos recursos distribuídos por todas as plataformas de nuvem que usa.