Azure 公有云基础架构与核心服务：从基础到实践指南

news2025/7/23 6:09:56

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一、基础概念

Azure 的基础架构由多个核心组件构成，理解这些概念是掌握其技术框架的第一步：

地理区域（Geographic Region）：全球数据中心的物理位置，如“中国东部”或“美国西部”，用于满足数据合规性和低延迟需求。
可用性区域（Availability Zone）：区域内独立的物理数据中心，至少三个，通过冗余设计实现高可用性。
资源组（Resource Group）：逻辑容器，用于集中管理同一应用的所有资源（如虚拟机、存储账户）。
订阅（Subscription）：计费和权限管理单元，关联用户账户与资源配额。

示例：一个电商应用的资源组可能包含虚拟机（计算）、Blob 存储（存储）、虚拟网络（网络）。

二、技术实现

Azure 通过分层架构提供核心服务：

计算服务：
- 虚拟机（VM）：支持 Windows/Linux，按需分配 CPU/内存。
- 容器实例（ACI）：无服务器容器运行环境。
- Kubernetes 服务（AKS）：托管容器编排平台。
网络服务：
- 虚拟网络（VNet）：隔离的私有网络，支持子网划分。
- 负载均衡器（Load Balancer）：流量分发至多个后端实例。
- 网络安全组（NSG）：防火墙规则控制入站/出站流量。
存储服务：
- Blob 存储：对象存储，适用于非结构化数据（如图片、日志）。
- 磁盘存储（Disk Storage）：为 VM 提供持久化块存储。
- 文件存储（File Storage）：云文件共享，支持 SMB/NFS 协议。

示例：通过 ARM 模板部署资源组，定义虚拟机、存储账户和网络规则（JSON 片段）：

{
  "resources": [
    {
      "type": "Microsoft.Compute/virtualMachines",
      "name": "myVM",
      "location": "[resourceGroup().location]",
      ...
    }
  ]
}

三、常见风险

资源配额超限：订阅默认配额限制（如 20 个核心/区域）。
未授权访问：权限配置不当导致数据泄露。
数据丢失：误删资源或未启用备份。
网络中断：子网地址不足或 NSG 规则冲突。

示例：ResourceQuotaExceeded 错误提示资源超过订阅配额。

四、解决方案

配额监控：通过 Azure 门户查看资源使用情况，申请增加配额。
权限管理：
- 基于角色的访问控制（RBAC）：为用户分配“贡献者”或“读者”角色。
- 密钥保管库（Key Vault）：集中管理加密密钥与证书。
数据保护：
- 快照（Snapshot）：定期备份磁盘数据。
- Azure 备份：自动备份虚拟机和文件。
网络优化：
- 子网规划：预留足够地址空间。
- NSG 规则：允许特定端口（如 80/443）流量。

五、工具示例

Azure 门户：图形化界面管理资源。

Azure CLI/PowerShell：命令行工具自动化操作。

az vm create --name MyVM --resource-group MyRG --image UbuntuLTS

Bicep：声明式模板语言简化 ARM 部署。
Terraform：跨云基础设施即代码（IaC）工具。

六、最佳实践

资源分组：按业务单元划分资源组（如生产/开发环境）。
最小权限原则：仅授予用户必要权限。
监控与日志：启用 Azure Monitor 和 Log Analytics 跟踪资源状态。
高可用性设计：跨可用性区域部署关键应用。
成本优化：使用 Azure 成本管理器分析支出，关闭闲置资源。

可视化架构图

专有名词说明表

缩写	全称	解释
ARM	Azure Resource Manager	资源管理服务，支持模板化部署
VNet	Virtual Network	Azure 私有网络，支持子网划分
NSG	Network Security Group	网络访问控制列表（ACL），定义流量规则
RBAC	Role-Based Access Control	基于角色的权限管理机制
AKS	Azure Kubernetes Service	托管 Kubernetes 服务，简化容器编排
CLI	Command-Line Interface	命令行工具，用于 Azure 操作
Bicep	Bicep	声明式模板语言，替代复杂 JSON ARM 模板