Die Architektur von Microsoft Fabric wurde entwickelt, um den Anforderungen moderner, dynamischer Anwendungen gerecht zu werden. Seit seiner Einführung hat es sich kontinuierlich weiterentwickelt, um den steigenden Bedürfnissen nach Skalierbarkeit, Zuverlässigkeit und Flexibilität gerecht zu werden.

Microsoft Fabric ist eine umfassende Plattform, die Entwicklern bei der Erstellung und dem Betrieb skalierbarer datengetriebener Anwendung hilft. Die Plattform integriert mehrere Azure-Dienste und bietet eine solide Grundlage für moderne, Cloud-native Anwendungen. Die Architektur von Fabric basiert auf einer Microservices-Architektur, die verschiedene Azure-Dienste kombiniert, um eine hochverfügbare und skalierbare Plattform zu bieten.

Lesen Sie mehr über Fabric Inhalte in unserem Blog „Einführung in Fabric“.

Microservices-Architektur

Microsoft Fabric basiert auf der Microservices-Architektur, die es ermöglicht, Anwendungen in kleinere, unabhängige Dienste zu unterteilen, die separat entwickelt, bereitgestellt und skaliert werden können.

Die Microservices-Architektur bietet erhebliche Vorteile in Bezug auf Skalierbarkeit, Flexibilität, Wartbarkeit und Effizienz. Diese Vorteile machen sie zu einer bevorzugten Wahl für die Entwicklung moderner, dynamischer und komplexer Anwendungen, die auf kontinuierliche Weiterentwicklung und schnelle Anpassung ausgelegt sind.

Stateful und Stateless Services

Die Plattform von Microsoft Fabric unterstützt zustandslose (stateless) als auch zustandsbehaftete (stateful) Dienste, die unterschiedliche Anforderungen an Persistenz und Zustandsverwaltung erfüllen.

Zustandslose Dienste (Stateless Services)

Zustandslose Dienste speichern keine Informationen über frühere Anfragen. Jede Anfrage wird unabhängig verarbeitet. Vorteile:

• Einfachheit: Keine Speicherung von Zustandsinformationen, was das Design und die Verwaltung vereinfacht.
• Skalierbarkeit: Unabhängige Instanzen ermöglichen einfache Lastverteilung und Skalierung.
• Fehlertoleranz: Ausfall einer Instanz beeinträchtigt nicht den Dienst.

Beispiele: Webanfragen, Authentifizierungsdienste, API-Endpunkte.

Zustandsbehaftete Dienste (Stateful Services)

Zustandsbehaftete Dienste speichern Informationen über den Zustand zwischen Anfragen. Vorteile:

• Konsistenz und Kontext: Ermöglicht die Speicherung und Nutzung konsistenter Daten über mehrere Anfragen hinweg.
• Leistung: Effizienter durch Zustandsinformationen, die nicht bei jeder Anfrage erneut abgerufen werden müssen.
• Benutzererfahrung: Bessere, personalisierte Interaktionen, ideal für Online-Shops, soziale Netzwerke.

Microsoft Fabric bietet umfassende Unterstützung für beide Diensttypen, was die Erstellung flexibler, skalierbarer und leistungsfähiger Anwendungen ermöglicht.

Skalierbarkeit und Hochverfügbarkeit

Die Architektur von Microsoft Fabric ist darauf ausgelegt, hohe Skalierbarkeit und Verfügbarkeit zu gewährleisten. Die Schlüsselmechanismen, die dabei unterstützen:

Automatische Skalierung

Microsoft Fabric unterstützt automatische Skalierung, die es ermöglicht, die Anzahl der Instanzen von Diensten basierend auf der aktuellen Last dynamisch anzupassen. Dies stellt sicher, dass Anwendungen auch bei steigenden Nutzerzahlen oder plötzlichen Lastspitzen stets performant bleiben.

Lastverteilung

Die Plattform bietet umfassende Lastverteilungsmechanismen, die den eingehenden Datenverkehr gleichmäßig über alle verfügbaren Instanzen verteilen. Dies verhindert Überlastungen einzelner Ressourcen und maximiert die Effizienz und Geschwindigkeit der gesamten Anwendung.

Ausfallsicherung

Durch eingebaute Ausfallsicherungsstrategien garantiert Microsoft Fabric eine hohe Verfügbarkeit der Anwendungen. Dienste werden kontinuierlich überwacht, und im Falle eines Ausfalls einer Instanz wird automatisch eine neue Instanz gestartet, um den Dienst nahtlos fortzusetzen. Dies minimiert Ausfallzeiten und stellt sicher, dass Anwendungen auch bei Fehlern oder Wartungsarbeiten zuverlässig bleiben.

Zusammen ermöglichen diese Funktionen eine robuste und flexible Infrastruktur, die den Anforderungen moderner, dynamischer Anwendungen gerecht wird und eine hohe Nutzerzufriedenheit sicherstellt.

Sicherheit und Governance

Sicherheit und Governance sind zentrale Aspekte der Architektur. Microsoft Fabric bietet umfassende Sicherheitsfunktionen wie Identitätsmanagement, Zugriffskontrollen und Verschlüsselung.

Die Plattform nutzt Azure Active Directory für Identitäts- und Zugriffsmanagement, einschließlich Multi-Faktor-Authentifizierung und rollenbasierter Zugriffskontrolle. Virtuelle Netzwerke und Network Security Groups gewährleisten die Netzwerksicherheit, während die Azure Firewall zusätzlichen Schutz bietet.

Datensicherheit wird durch Verschlüsselung im Ruhezustand und während der Übertragung, sowie durch Azure Key Vault für die Schlüsselverwaltung sichergestellt. Datenbanken profitieren von Funktionen wie Always Encrypted und Transparent Data Encryption. Azure Security Center und Azure Sentinel überwachen kontinuierlich die Sicherheit, erkennen Bedrohungen und geben Handlungsempfehlungen.

Zur Einhaltung von Compliance und Governance bietet Azure Policy die Möglichkeit, Richtlinien zu erstellen und zu verwalten. Azure verfügt über zahlreiche Compliance-Zertifizierungen, die sicherstellen, dass Anwendungen den gesetzlichen Anforderungen entsprechen.

Anwendungen werden durch Web Application Firewall vor häufigen Bedrohungen geschützt, und Microsoft Defender for Endpoint bietet umfassenden Schutz für Endgeräte. Insgesamt bietet Microsoft Fabric eine robuste Sicherheits- und Governance-Infrastruktur, die den Schutz und die Einhaltung von Standards gewährleistet.

Service Fabric Cluster Aufbau

Ein Service Fabric Cluster besteht aus mehreren Knoten, die zusammenarbeiten, um die Bereitstellung und Verwaltung von Anwendungen zu ermöglichen. Die Cluster können lokal oder in der Cloud betrieben werden.

Verteilung und Orchestrierung von Microservices

Die Verteilung und Orchestrierung von Microservices erfolgt über Service Fabric und AKS, die automatische Skalierung, Lastverteilung und Fehlerbehebung bieten.

Integration mit anderen Azure-Diensten

Microsoft Fabric integriert nahtlos mit anderen Azure-Diensten wie Azure SQL Database, Azure Storage und Azure Monitor, um eine umfassende Plattform zu bieten.

Deployment und Continuous Integration/Continuous Deployment (CI/CD)

Die Plattform unterstützt moderne DevOps-Praktiken, einschließlich CI/CD-Pipelines, um kontinuierliche Integration und Bereitstellung zu ermöglichen.

Kollaborative Service Kommunikation

Die Kommunikation zwischen Diensten erfolgt über APIs, Messaging-Dienste wie Azure Service Bus und eventbasierte Systeme wie Event Grid. 

Datenpersistenz und -replikation

Die Datenpersistenz wird durch verschiedene Speicherdienste wie Azure SQL Database, Azure Cosmos DB und Azure Blob Storage gewährleistet, die auch Datenreplikation und -sicherung unterstützen.

Eventbasierte Kommunikation

Eventbasierte Kommunikation ermöglicht es, auf Ereignisse in Echtzeit zu reagieren und Workflows dynamisch zu orchestrieren.

Monitoring und Logging

Überwachungs- und Protokollierungsdienste wie Azure Monitor und Application Insights bieten umfassende Einblicke in die Leistung und den Zustand der Anwendungen.

Fehlerbehebung und Diagnosen

Die Plattform bietet Tools zur Fehlerbehebung und Diagnose, um Probleme schnell zu identifizieren und zu beheben.

Wartungsstrategien und Updates

Regelmäßige Wartung und Updates sind entscheidend, um die Sicherheit und Leistungsfähigkeit der Anwendungen zu gewährleisten. Die Plattform unterstützt automatisierte Updates und Wartungsfenster.

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