Perspectiva de Azure Well-Architected Framework sobre Virtual Machines y conjuntos de escalado

Revise Virtual Machines cuotas y límites que podrían suponer restricciones de diseño. Las máquinas virtuales tienen límites y cuotas específicos, que varían en función del tipo de máquina virtual o de la región. Puede haber restricciones de suscripción, como el número de máquinas virtuales por suscripción o el número de núcleos por máquina virtual. Si otras cargas de trabajo comparten la suscripción, es posible que se reduzca la capacidad de consumir datos. Compruebe los límites de las máquinas virtuales, los conjuntos de escalado de máquinas virtuales y los discos administrados.

Realice un análisis del modo de error para minimizar los puntos de error mediante el análisis de interacciones de máquina virtual con los componentes de red y almacenamiento. Elija configuraciones como discos del sistema operativo (SO) efímeros para localizar el acceso al disco y evitar saltos de red. Agregue un equilibrador de carga para mejorar la autoconservación mediante la distribución del tráfico de red entre varias máquinas virtuales, lo que mejora la disponibilidad y la confiabilidad.

Calcule los objetivos de nivel de servicio (SLO) compuestos en función de los acuerdos de nivel de servicio (SLA) de Azure. Asegúrese de que el SLO no sea mayor que los SLA de Azure para evitar expectativas poco realistas y posibles problemas.

Tenga en cuenta las complejidades que presentan las dependencias. Por ejemplo, algunas dependencias, como redes virtuales y tarjetas de interfaz de red (NIC), no tienen sus propios SLA. Otras dependencias, como un disco de datos asociado, tienen acuerdos de nivel de servicio que se integran con acuerdos de nivel de servicio de máquina virtual. Debe tener en cuenta estas variaciones porque pueden afectar al rendimiento y la confiabilidad de las máquinas virtuales.

Tenga en cuenta las dependencias críticas de las máquinas virtuales en componentes como discos y componentes de red. Si entiende estas relaciones, puede determinar los flujos críticos que afectan a la confiabilidad.

Crear aislamiento de estado. Los datos de carga de trabajo deben estar en un disco de datos independiente para evitar la interferencia con el disco del sistema operativo. Si se produce un error en una máquina virtual, puede crear un nuevo disco del sistema operativo con el mismo disco de datos, lo que garantiza la resistencia y el aislamiento de errores. Para más información, consulte Discos de sistema operativo efímeros.

Hacer que las máquinas virtuales y sus dependencias sean redundantes entre zonas. Si se produce un error en una máquina virtual, la carga de trabajo debe seguir funcionando debido a la redundancia. Incluya dependencias en las opciones de redundancia. Por ejemplo, use las opciones de redundancia integradas que están disponibles con discos. Use direcciones IP con redundancia de zona para garantizar la disponibilidad de datos y el tiempo de actividad elevado.

Prepárese para escalar y escalar horizontalmente para evitar la degradación del nivel de servicio y evitar errores. Virtual Machine Scale Sets tienen funcionalidades de escalado automático que crean nuevas instancias según sea necesario y distribuyen la carga entre varias máquinas virtuales y zonas de disponibilidad.

Explore las opciones de recuperación automática. Azure admite la supervisión de la degradación del estado y las características de recuperación automática para las máquinas virtuales. Por ejemplo, los conjuntos de escalado proporcionan reparaciones automáticas de instancias. En escenarios más avanzados, la recuperación automática implica el uso de Azure Site Recovery, tener un modo de espera pasivo para conmutar por error o volver a implementar desde la infraestructura como código (IaC). El método que elija debe alinearse con los requisitos empresariales y las operaciones de la organización. Para más información, consulte Interrupciones del servicio de máquina virtual.

Rightsize las máquinas virtuales y sus dependencias. Comprenda el trabajo esperado de la máquina virtual para asegurarse de que no está infradimensionado y puede controlar la carga máxima. Tener capacidad adicional para mitigar los errores.

Cree un plan de recuperación ante desastres completo. La preparación ante desastres implica crear un plan completo y decidir una tecnología para la recuperación.

Las dependencias y los componentes con estado, como el almacenamiento conectado, pueden complicar la recuperación. Si los discos están inactivos, ese error afecta al funcionamiento de la máquina virtual. Incluya un proceso claro para estas dependencias en los planes de recuperación.

Ejecutar operaciones con rigor. Las opciones de diseño de confiabilidad deben ser compatibles con operaciones eficaces basadas en los principios de supervisión, pruebas de resistencia en producción, revisiones y actualizaciones automatizadas de máquinas virtuales de aplicaciones y coherencia de las implementaciones. Para obtener instrucciones operativas, consulte Excelencia operativa.

Revise las líneas base de seguridad para máquinas virtuales Linux y Windows y Virtual Machine Scale Sets.

Como parte de las opciones de tecnología de línea base, tenga en cuenta las características de seguridad de las SKU de máquina virtual que admiten la carga de trabajo.

Asegúrese de aplicar revisiones y actualizaciones de seguridad oportunas y automatizadas. Asegúrese de que las actualizaciones se implementen y validen automáticamente mediante un proceso bien definido. Use una solución como Azure Automation para administrar las actualizaciones del sistema operativo y mantener el cumplimiento de seguridad mediante la realización de actualizaciones críticas.

Identifique las máquinas virtuales que contienen el estado. Asegúrese de que los datos se clasifican según las etiquetas de confidencialidad proporcionadas por la organización. Proteja los datos mediante controles de seguridad como los niveles adecuados de cifrado en reposo y en tránsito. Si tiene requisitos de alta confidencialidad, considere la posibilidad de usar controles de alta seguridad, como el cifrado doble y la computación confidencial de Azure para proteger los datos en uso.

Proporcione segmentación a las máquinas virtuales y los conjuntos de escalado estableciendo límites de red y controles de acceso. Coloque máquinas virtuales en grupos de recursos que compartan el mismo ciclo de vida.

Aplique controles de acceso a las identidades que intentan llegar a las máquinas virtuales y también a las máquinas virtuales que lleguen a otros recursos. Use Microsoft Entra ID para las necesidades de autenticación y autorización. Coloque contraseñas seguras, autenticación multifactor y control de acceso basado en rol (RBAC) en su lugar para las máquinas virtuales y sus dependencias, como secretos, para permitir que las identidades permitidas realicen solo las operaciones que se esperan de sus roles.

Restrinja el acceso a los recursos en función de las condiciones mediante Microsoft Entra acceso condicional. Defina las directivas condicionales en función de la duración y el conjunto mínimo de permisos necesarios.

Use controles de red para restringir el tráfico de entrada y salida. Aísle las máquinas virtuales y los conjuntos de escalado en Azure Virtual Network y defina los grupos de seguridad de red para filtrar el tráfico. Protección contra ataques de denegación de servicio distribuido (DDoS). Use equilibradores de carga y reglas de firewall para protegerse frente a ataques de filtración de datos y tráfico malintencionado.

Use Azure Bastion para proporcionar conectividad segura a las máquinas virtuales para el acceso operativo.

La comunicación hacia y desde las máquinas virtuales a las soluciones de plataforma como servicio (PaaS) debe ser a través de puntos de conexión privados.

Reduzca la superficie expuesta a ataques mediante la protección de imágenes del sistema operativo y la eliminación de componentes sin usar. Use imágenes más pequeñas y quite archivos binarios que no son necesarios para ejecutar la carga de trabajo. Apriete las configuraciones de máquina virtual quitando características, como cuentas y puertos predeterminados, que no es necesario.

Proteja secretos como los certificados que necesita para proteger los datos en tránsito. Considere la posibilidad de usar la extensión de Azure Key Vault para Windows o Linux que actualice automáticamente los certificados almacenados en un almacén de claves. Cuando detecta un cambio en los certificados, la extensión recupera e instala los certificados correspondientes.

Detección de amenazas. Supervise las máquinas virtuales en busca de amenazas y configuraciones incorrectas. Use Defender para servidores para capturar cambios en la máquina virtual y el sistema operativo y mantener una pista de auditoría de acceso, nuevas cuentas y cambios en los permisos.

Prevención de amenazas. Proteja contra ataques de malware y actores malintencionados mediante la implementación de controles de seguridad como firewalls, software antivirus y sistemas de detección de intrusiones. Determine si se requiere un entorno de ejecución de confianza (TEE).

Calcule los costos realistas. Use la calculadora de precios para calcular los costos de las máquinas virtuales. Identifique la mejor máquina virtual para la carga de trabajo mediante el selector de máquinas virtuales. Para más información, consulte Precios de Linux y Windows .

Implementar límites de protección de costos. Use directivas de gobernanza para restringir los tipos de recursos, las configuraciones y las ubicaciones. Use RBAC para bloquear acciones que pueden dar lugar a un exceso de tiempo.

Elija los recursos adecuados. La selección de tamaños y SKU del plan de máquina virtual afecta directamente al costo general. Elija máquinas virtuales en función de las características de la carga de trabajo. ¿La CPU de la carga de trabajo consume muchos recursos o ejecuta procesos interrumpibles? Cada SKU tiene opciones de disco asociadas que afectan al costo total.

Elija las funcionalidades adecuadas para los recursos dependientes. Ahorre en los costos de almacenamiento de copia de seguridad del nivel estándar del almacén mediante Azure Backup almacenamiento con capacidad reservada. Ofrece un descuento al confirmar una reserva durante un año o tres años.

El nivel de archivo de Azure Storage es un nivel sin conexión optimizado para almacenar datos de blobs a los que rara vez se accede. El nivel de archivo ofrece los costos de almacenamiento más bajos, pero mayores costos de recuperación de datos y latencia en comparación con los niveles en línea de acceso frecuente y esporádico.

Considere la posibilidad de usar la recuperación ante desastres de zona a zona para que las máquinas virtuales se recuperen del error del sitio, a la vez que se reduce la complejidad de la disponibilidad mediante servicios con redundancia de zona. Puede haber beneficios de costos de una complejidad operativa reducida.

Elija el modelo de facturación adecuado. Evalúe si los modelos basados en el compromiso para calcular optimizan los costos en función de los requisitos empresariales de la carga de trabajo. Tenga en cuenta estas opciones de Azure:

• Reservas de Azure: pago por adelantado de cargas de trabajo predecibles para reducir los costos en comparación con los precios basados en el consumo.

  Importante

  Compre instancias reservadas para reducir los costos de Azure de las cargas de trabajo que tienen un uso estable. Administre el uso para asegurarse de que no paga por más recursos de los que usa. Mantenga las instancias reservadas sencillas y mantenga baja la sobrecarga de administración para reducir los costos.

• Plan de ahorro: si se compromete a gastar una cantidad fija por hora en los servicios de proceso durante uno o tres años, este plan puede reducir los costos.
• Ventaja híbrida de Azure: guarde al migrar las máquinas virtuales locales a Azure.

Supervisar el uso. Supervise continuamente los patrones de uso y detecte máquinas virtuales no utilizada o infrautilizadas. En esas instancias, apague las instancias de máquina virtual cuando no estén en uso. La supervisión es un enfoque clave de excelencia operativa. Para obtener más información, consulte las recomendaciones de Excelencia operativa.

Busque formas de optimizar. Algunas estrategias incluyen elegir el enfoque más rentable entre aumentar los recursos de un sistema existente o escalar verticalmente y agregar más instancias de ese sistema o escalar horizontalmente. Puede descargar la demanda distribuyéndola a otros recursos, o puede reducir la demanda implementando colas de prioridad, descarga de puerta de enlace, almacenamiento en búfer y limitación de velocidad. Para obtener más información, consulte las recomendaciones de Eficiencia del rendimiento.

Supervise las instancias de máquina virtual. Recopile registros y métricas de instancias de máquina virtual para supervisar el uso de recursos y medir el estado de las instancias. Algunas métricas comunes incluyen el uso de CPU, el número de solicitudes y la latencia de entrada y salida (E/S). Configure alertas de Azure Monitor para recibir notificaciones sobre problemas y para detectar cambios de configuración en el entorno.

Supervise el estado de las máquinas virtuales y sus dependencias.

• Implemente componentes de supervisión para recopilar registros y métricas que proporcionan una vista completa de las máquinas virtuales, el sistema operativo invitado y los datos de diagnóstico de arranque. Virtual Machine Scale Sets acumulación de telemetría, lo que permite ver las métricas de mantenimiento en un nivel de máquina virtual individual o como agregado. Use Azure Monitor para ver estos datos por máquina virtual o agregados en varias máquinas virtuales. Para obtener más información, consulte Recomendaciones sobre los agentes de supervisión.
• Aproveche los componentes de red que comprueban el estado de mantenimiento de las máquinas virtuales. Por ejemplo, Azure Load Balancer hace ping a las máquinas virtuales para detectar máquinas virtuales incorrectas y volver a enrutar el tráfico en consecuencia.
• Configure reglas de alertas de Azure Monitor. Determine las condiciones importantes de los datos de supervisión para identificar y solucionar problemas antes de que afecten al sistema.

Cree un plan de mantenimiento que incluya la aplicación de revisiones del sistema normal como parte de las operaciones rutinarias. Incluya procesos de emergencia que permitan una aplicación de revisión inmediata. Puede tener procesos personalizados para administrar la aplicación de revisiones o delegar parcialmente la tarea en Azure. Azure proporciona características para el mantenimiento de máquinas virtuales individuales. Puede configurar ventanas de mantenimiento para minimizar las interrupciones durante las actualizaciones. Durante las actualizaciones de la plataforma, las consideraciones de dominio de error son clave para la resistencia. Se recomienda implementar al menos dos instancias en una zona. Dos máquinas virtuales por zona garantizan un mínimo de una máquina virtual en cada zona porque solo se actualiza un dominio de error en una zona a la vez. Por lo tanto, para tres zonas, aprovisione al menos seis instancias.

Automatice los procesos de arranque, ejecución de scripts y configuración de máquinas virtuales. Puede automatizar procesos mediante extensiones o scripts personalizados. Se recomiendan las siguientes opciones:

• La extensión de máquina virtual Key Vault actualiza automáticamente los certificados almacenados en un almacén de claves.

• La extensión de script personalizado de Azure para Windows y Linux descarga y ejecuta scripts en Virtual Machines. Use esta extensión para la configuración posterior a la implementación, la instalación de software o cualquier otra tarea de configuración o administración.

• Use cloud-init para configurar el entorno de inicio para máquinas virtuales basadas en Linux.

Tener procesos para instalar actualizaciones automáticas. Considere la posibilidad de usar la aplicación automática de revisiones de invitado de máquina virtual para una implementación oportuna de revisiones críticas y revisiones de seguridad. Use Update Management en Azure Automation para administrar las actualizaciones del sistema operativo para las máquinas virtuales Windows y Linux en Azure.

Cree un entorno de prueba que coincida estrechamente con el entorno de producción para probar las actualizaciones y los cambios antes de implementarlos en producción. Tener procesos implementados para probar las actualizaciones de seguridad, las líneas de base de rendimiento y los errores de confiabilidad. Aproveche las bibliotecas de errores de Azure Chaos Studio para insertar y simular condiciones de error. Para más información, consulte Biblioteca de errores y acciones de Azure Chaos Studio.

Administre la cuota. Planee qué nivel de cuota requiere la carga de trabajo y revise ese nivel con regularidad a medida que evoluciona la carga de trabajo. Si necesita aumentar o disminuir la cuota, solicite esos cambios al principio.

Defina los objetivos de rendimiento. Identifique las métricas de máquina virtual para realizar un seguimiento de los indicadores de rendimiento como tiempo de respuesta, uso de CPU y uso de memoria, así como métricas de carga de trabajo, como transacciones por segundo, usuarios simultáneos y disponibilidad y estado.

Tenga en cuenta el perfil de rendimiento de las máquinas virtuales, los conjuntos de escalado y la configuración de disco en el planeamiento de la capacidad. Cada SKU tiene un perfil diferente de memoria y CPU y se comporta de forma diferente según el tipo de carga de trabajo. Realice pilotos y pruebas de concepto para comprender el comportamiento del rendimiento en la carga de trabajo específica.

Ajuste del rendimiento de la máquina virtual. Aproveche las ventajas de la optimización del rendimiento y mejore las características según sea necesario para la carga de trabajo. Por ejemplo, use memoria rápida no volátil (NVMe) conectada localmente para casos de uso de alto rendimiento y redes aceleradas, y use SSD Premium v2 para mejorar el rendimiento y la escalabilidad.

Tenga en cuenta los servicios dependientes. Las dependencias de carga de trabajo, como el almacenamiento en caché, el tráfico de red y las redes de entrega de contenido, que interactúan con las máquinas virtuales pueden afectar al rendimiento. Además, considere la posibilidad de distribuir geográficamente, como zonas y regiones, que pueden agregar latencia.

Recopilar datos de rendimiento. Siga los procedimientos recomendados de excelencia operativa para supervisar e implementar las extensiones adecuadas para ver las métricas que realizan un seguimiento de los indicadores de rendimiento.

Grupos con ubicación por proximidad. Use grupos de selección de ubicación de proximidad en cargas de trabajo en las que se requiera una latencia baja para asegurarse de que las máquinas virtuales se encuentran físicamente cerca entre sí.