Windows Azure使用必读

近些日子帮了不少用户移植应用到了Windows Azure上，在这个过程中，我发现了用户对于Azure不太好的使用习惯，其原因一是对Azure技术不太了解，二是对Azure所推崇的理念不熟悉。对于公有云或者Azure的新用户来说，学习肯定是有一个过程的，这不是大问题。但是，有些问题必须在真正部署之前搞明白，否则不经意间导致数据丢失、系统停机就得不偿失了

1. [账户]搞清楚每个应用的订阅以及订阅的配额、计费方式、有效期

在Azure里面，用户需要区分账号和订阅。账号(live ID）是用来登陆门户的，对应一个自然人。而订阅对应配额、账单和付款信息。这就好比一个人有一个身份证（账号），但可以有多个手机号（每个手机号独立核算）。同一个Azure账号可以拥有多个订阅，每次部署Azure虚拟机或其他服务时，要选择一个订阅。每个订阅有一个主管理员，管理员可以添加其他用户成为该订阅的用户。这些添加的用户就可以共享该订阅资源，适合项目团队开发的场景。订阅的所有用户拥有相同的权限，唯一的区别是只有主管理员可以查阅账务信息。

在门户上，用户也可以过滤掉无关的订阅

由于每个订阅各不相同，因此部署之前弄清这些订阅信息是很必要的：

• 该订阅的类型，是试用、MSDN、随用随付还是多月计划？
  
• 该订阅的有效期
• 该订阅是否有配额？如果有，就需要定期检查配额剩余情况，避免造成订阅停用
• 该订阅是否存在其他用户，他们是否会误操作我部署的应用？
  

其中，搞清楚有效期是最重要的。如果订阅过期了，可能会造成所有数据被清空

2. [虚拟机和云服务] 一定要分清Blob盘和临时盘

Azure上的虚拟机上有两种磁盘，一种是存储在Blob存储上的，一种是存储在虚拟机所在物理机磁盘上的。前一种由于使用了Blob存储，其数据会按照Blob的存储策略在本地存3份，并在异地保持一份镜像，其数据的可用性和可靠性都很高，虚拟机通过网络访问这些Blob存储，不依赖于特定一台物理机。后一种依赖于物理机，如果物理机故障或进行维护，这个存储可能会被清空。显然，如果我们使用虚拟机的时候不分清楚磁盘类型，就会导致数据丢失

Azure不同类型的虚拟机的磁盘类型如下：

• IaaS的Windows虚拟机：C盘（系统盘）是Blob盘，D盘是临时盘
• IaaS的Linux磁盘：sda1（根目录）是Blob盘，sdb1（/mnt/resource）是临时盘

• PaaS的云服务的虚拟机磁盘：C/D/E全都是临时盘
  

千万不要把数据库表文件等重要数据放在临时盘上！

这些临时盘往往空间比较大，完全不用的话有些可惜。另外，临时盘在本地，存取数据要比Blob快。因此，临时盘适合存放一些临时数据，比如裸日志、中间结果、上传下载的缓存等等

那么，如果程序要存储文件到本地，本地系统盘空间又不够，怎么办？

• 对于IaaS虚拟机，可以从Azure门户的虚拟机页点击“附加空磁盘”，这样会分配一个空的Blob盘，挂接在虚拟机上。创建的磁盘还可以从原虚拟机分离，然后挂接给另一个虚拟机。不过一个磁盘不能同时挂给两个虚拟机
  

• 对于云服务虚拟机，不建议将文件存储在本地文件系统上，而是应该将文件直接存储在Blob上，需要修改文件访问API。如果不希望修改代码，则有两种办法：
  
  • 如果应用需要读一些本地文件，或者需要在虚拟机上安装一些软件，则要在云服务启动脚本里面加入文件下载和软件安装的命令，具体可参考http://blog.csdn.net/shaunfang/article/details/8939681如果手动安装软件或者拷贝文件到云服务虚拟机，则虚拟机重启后一切改动都将消失。
    
  • 如果应用不仅要读文件，还要写文件，那么就不能使用上面的方法，而必须用Azure Drive。它是将Blob磁盘挂载在虚拟机上的一种方法，可以参考http://blogs.msdn.com/b/azchina/archive/2010/04/12/windows-azure-windows-azure-drive.aspx。之所以不建议，是因为这不符合PaaS的理念。云服务的一个重要特性就是可以随意扩展，快速增删节点。如果使用Drive，就需要为每个虚拟机绑定一个Drive，这样不仅要维护Drive本身，还要维护Drive和虚拟机的对应关系。与其非要这样用，不如直接用IaaS
    

3. [网站、云服务与虚拟机]弄清负载均衡的机制

Azure为网站、云服务和虚拟机都提供了免费的负载均衡能力。关于负载均衡我们需要注意的一点就是它对Session的处理。一般来说，传统的负载均衡器有一种叫session粘滞(sticky)的机制，也就是会根据用户的session信息将用户请求转发到固定的一台机器上，这样，如果应用程序在服务器端存储session信息，那么用户与服务器交互就会顺畅，否则，就会发生用户session丢失和应用逻辑异常

在Azure上，云服务和虚拟机的负载均衡器都是纯网络层面的，其均衡机制是轮流将请求发给后端的服务器，不支持session粘滞. 这就要求后台服务器是无状态的，也就是无论将客户请求发给任何一个服务器，都可以得到正确的处理。如果现有的应用是有状态的，那么有两种解决办法：

1. 将session信息在所有服务器间共享。具体实现方式包括：分布式缓存（比如Memcache，Azure Caching), session持久化（.NET和Java都支持用数据库存储session信息，而Azure还支持用Cache和Azure存储持久化.NET session信息: http://blogs.msdn.com/b/cie/archive/2013/05/17/session-state-management-in-windows-azure-web-roles.aspx）
2. 在虚拟机上自行配置负载均衡集群，比如squid(linux), IIS ARR(windows). 微软的MSOpenTech团队提供了一个自动配置IIS ARR的方法：https://github.com/MSOpenTech/WindowsAzureToolkitForEclipseWithJava/tree/master/Utils/ARRConfigurationAgent。它原本是为了配置云服务里面的Java集群的，也可以用来配置其他IIS集群

网站服务的负载均衡稍有不同，它的负载均衡是由IIS ARR实现的，因此它原生支持session粘滞。其实现原理是，在每个响应里面添加ARRAffinity这个cookie，这样，下次同一个用户的请求就会被识别，然后发送到上次的服务器上。也就是说，不论应用是否主动写入cookie或是存取session，IIS都会为每个用户保持服务器的绑定关系。

4. [架构与运维]任何服务都可能会停机

尽管Azure的架构设计考虑了充分的冗余，但是仍然有可能会停机，这是任何服务都避免不了的。就算是5个9的可用性也会有一个停机的窗口。停机的原因有可能是非人为因素，比如断网、断电、硬件故障等等，也可能是人为计划性的停机维护。因此，作为用户，在部署应用到云平台时，需提前了解可能出现的风险和应对方案。Azure作为一个平台，或者云操作系统，会尽量做到不停机，但这只是平台层面的。从应用角度，用户也要考虑Azure提供的可用性是否能满足业务需求，如果不满足，如何进行设计从而提升应用整体的可用性。在大多数时候，更高的可用性都意为着更高的成本，因此，追求0宕机是不现实的，而Azure也无法实现这一点。开发者必须提前做好准备。

关于Azure的可用性，开发者和运维人员需要提前了解的是：

• Azure提供的各项服务是独立的，各种服务一般不会相互影响。比如，虚拟机服务整体故障时，数据库服务不受影响。用户可以随时登陆可用性监控台查看各个地区Azure各个服务的可用性http://www.windowsazure.com/en-us/support/service-dashboard/
• Azure为各个服务提供了独立的SLA承诺，绝大部分承诺的可用性指标是99.95%，也就是每年最多出现4.38小时的服务中断，如果超出，Azure会进行赔偿。
• 虚拟机和云服务的可用性承诺比较特殊。虚拟机服务的承诺是：由2个VM构成的集群的整体可用性是99.95%，而且这两个VM还要在同一个可用性集里面(http://www.windowsazure.com/en-us/manage/windows/common-tasks/manage-vm-availability/)；而云服务的承诺是：每个Role需要至少2个实例，每个Role的可用性是99.95%。千万不要在一个Role内只部署一个虚拟机，这样停机的概率会很高。Azure每月会进行物理机OS和云服务虚拟机OS的升级，对于单实例的云服务来说，每次升级都可能造成云服务停止服务。
  

可见，对于单实例虚拟机，Azure不提供服务承诺。用户如果要部署数据库在虚拟机上，比如Mysql，需要自行配置HA，并把两个VM设定为同一个可用性组，这样Azure会将这两个VM放置到不同的故障域中（例如：不同机架）

另外，用户部署服务时，可以按照使用到的Azure服务画一个逻辑拓扑，如下图。然后逐一分析不同服务的停机对业务可能的影响，接着分析如何应对某个服务的停机或者故障。

如果要了解云计算架构下高可用性设计的最佳实践，可以参考下文：

防故障：弹性云体系结构的指南

http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/jj853352

5. [运维]做好数据备份

数据备份是老生常谈了，是运维工作的一个核心。尽管Windows Azure提供了完善的数据存储存储方案，比如一份数据在本地存三份，支持异地数据镜像等，但这只解决了数据物理损坏的问题，而没解决逻辑损坏的问题。比如，维护人员不小心删除了Blob上的文件、程序Bug删除或者修改了数据内容等等。因此，对云中的数据进行备份还是很有必要的。具体来说，每种数据的备份方式不尽相同。

• SQL数据库. Azure门户上为SQL 数据库提供了备份功能，用户点击备份按钮即可将数据库内容以Data Tier Application的格式导出到Blob存储上。用户可以下载该备份文件导入到本地的SQL Server上，也可以用该文件恢复一个SQL数据库。对于SQL数据库，建议采用自动化脚本定期进行备份，比如每天一次，保留7天。SQL数据库不支持定期任务，我们可以采用Windows任务计划或者Linux的cron来运行定期脚本。具体的命令可以参考https://github.com/richorama/SQLDatabaseBackup
  
• Blob存储。Blob存储本身不提供备份功能，只能进行快照。快照可以回滚文件到之前的版本，但是无法恢复被删除的文件（Azure不支持Container快照）。所以，对于重要的文件，建议编写脚本进行定期备份。备份的目的地址，可以是另一个存储账户，或者是本地。AzCopy这个工具可以用来在不同的存储账户之间进行文件拷贝，也可以用来在本地和Blob之间传输文件http://blogs.msdn.com/b/windowsazurestorage/archive/2013/04/01/azcopy-using-cross-account-copy-blob.aspx
  
• IaaS虚拟机。目前可用的方法，是进行虚拟机磁盘对应Blob文件的快照。具体可以参考http://blog.csdn.net/shaunfang/article/details/8933405#t0
  
• IaaS虚拟机文件。可采用各种传统文件备份工具。对于Windows Server，可以使用Azure的云备份服务http://blog.csdn.net/shaunfang/article/details/8933405#t1
  
• IaaS虚拟机中的数据库。可采用各种数据库的备份工具或者将数据库导出再进行文件备份
  

以上各种数据的备份都是定期进行的，建议编写程序或者脚本，专门找一台虚拟机运行