Регионализирайте API като професионалист: Постигнете глобално съответствие и скалируемост

Внедрявали ли сте някога приложение, което работи перфектно в САЩ, само за да откриете, че потребителите в Европа се сблъскват с безкрайни екрани за зареждане и изчакване? Това е кошмар, с който много от нас са се сблъсквали, и той подчертава критичен проблем: регионализацията. Разширяването на продукт от местен до глобален мащаб не е просто технологично решение – това е пътуване, изпълнено със сложности, изненади и много мъки на растежа.

Представете си това: времената за реакция на вашето приложение в САЩ са ясни 100 милисекунди, но вашите европейски потребители страдат от 2-секундни закъснения. По времето ми в Twilio се сблъскахме директно с това предизвикателство. - момент, който ни принуди напълно да преосмислим нашата регионална архитектура.

Това, което последва, беше една интензивна година на преархитектиране на нашите системи и днес искам да споделя конкретните подходи, които са работили, и което е важно, какво не.

Защо регионализацията има значение

Глобалното разширяване идва с множество предизвикателства, особено когато става въпрос за съответствие , латентност и потребителско изживяване . Без да адаптирате вашите системи за глобализация, интернационализация или регионализация, може да се сблъскате с:

• Регулаторни санкции : Закони като GDPR в Европа и CCPA в Калифорния стриктно налагат къде и как данните трябва да се обработват, съхраняват и имат достъп. Неспазването може да доведе до значителни глоби и правни действия.
• Лошо потребителско изживяване : Когато данните не са локализирани, потребителите може да изпитат голямо забавяне, което може да доведе до по-бавно време на зареждане и цялостно неудовлетворение. Представете си потребители в Берлин, които чакат няколко секунди за отговор, защото данните им трябва да бъдат извлечени от сървър в САЩ - това е рецепта за оттегляне.
• Оперативна неефективност : Без регионална стратегия поддържането и управлението на глобалната инфраструктура става тромаво, което води до увеличени разходи и сложност.

Когато започнахме да регионализираме API на Twilio, основните ни препятствия бяха осигуряването на съответствие , поддържане на производителността и постигане на мащабируемост без прекалено усложняване на системата. Осъзнаването на региона на API, като същевременно се поддържа гъвкавостта на системата, беше от ключово значение. Нека проучим решенията, които са работили най-добре и които можете да приложите, когато навигирате в процеса на регионализация.

1. Проектиране на регионално ориентиран API

Основната цел при проектирането на API, съобразен с региона, е да се осигури локалност на данните без значително увеличаване на сложността на системата. Ето един подход на високо ниво, който използвахме:

• Параметризиране на региони : Ключът към регионалния дизайн на API е да се гарантира, че регионите са параметризирани на ниво API. Вместо да имате различни крайни точки за различни региони, използвайте унифицирана крайна точка с параметър за регион. По този начин API определя кои регионални ресурси трябва да обработват заявката, което прави системата адаптивна, без да е необходимо да управлява отделни версии на API.

  
  

• Контекстуална конфигурация : Динамичното използване на специфични за региона конфигурации беше една от най-ефективните техники. Използвахме глобалните таблици на DynamoDB за съхраняване на специфични за региона конфигурации. Например, конфигурации като региони на центрове за данни , пътища за съхранение на данни и правила за съответствие бяха инжектирани като част от извикванията на API за динамично конфигуриране на API въз основа на региона на потребителя. Това не само опрости архитектурата, но също така осигури гъвкавост и мащабируемост в различни географски местоположения, гарантирайки, че обработката и обработката на данни са в съответствие с регионалните политики.

  
  

• Резолюция на регионални крайни точки : Една ефективна техника е да се използва маршрутизиране, базирано на DNS, за насочване на потребителите към правилните регионални крайни точки на API. DNS решения като AWS Route 53 помагат да картографират заявките към съответния регион въз основа на геолокацията на потребителя, като същевременно използват унифициран API домейн. Това поддържа системата управляема и лесна за използване.

  
  

2. Мигриране към регионално съобразени бази данни

След като нашите API бяха запознати с региона, следващата важна стъпка беше да гарантираме, че нашите бази данни също са съобразени. Ето как подходихме: Вместо да поддържаме отделни бази данни за всеки регион, ние избрахме клъстери с много региони .

• Изследване на регионално ориентирани бази данни : Оценихме няколко бази данни за тяхната способност да се справят ефективно с регионалното разпространение на данни. CockroachDB се открои благодарение на своите възможности за гео-разделяне , което ни позволява да разпространяваме данни в региони с минимална сложност. Функцията за многоактивна наличност на CockroachDB направи възможно всеки регион да обработва независимо четене и запис, като гарантира висока наличност и намалява латентността между регионите.

  
  

• Мигриране от традиционни бази данни : Мигрирането от традиционни бази данни към система, съобразена с региона, изисква внимателно планиране. Ето как се справихме с миграцията:

  • Извличане на данни : Първо, ние извлякохме данни от нашите традиционни бази данни с помощта на инструменти като AWS DMS (Database Migration Service), за да сведем до минимум времето за престой.

  • Адаптиране на схема : Схемата на CockroachDB трябваше да бъде адаптирана, за да поддържа гео-разделяне. Това включва модифициране на схемата на базата данни, за да включва регионални тагове , което позволява на базата данни да определя къде трябва да се намира всяка част от данните. Тези етикети позволиха на CockroachDB да насочва интелигентно данните към подходящия регион, оптимизирайки както производителността, така и съответствието.

  • Зареждане и проверка на данни : След като адаптирахме схемата, заредихме данните в CockroachDB с помощта на пакетни вмъквания , последвани от обширни проверки за проверка, за да гарантираме целостта и коректността на данните. Способността на CockroachDB да обработва широкомащабни паралелни записи направи този процес много по-гладък.

    
    

В следващата поредица от статии ще се потопя дълбоко във всяка от тези теми, за да добавя критични подробности за внедряването.

• 
  

• Съответствие на пребиваване на данни : За региони, които изискваха данни, за да останат в рамките на границите (напр. Германия), ние използвахме специфични за региона екземпляри на база данни . Логическото шардинг, базирано на произхода на данните, гарантира, че данните от европейски потребители остават в Европа, докато данните от потребители в САЩ остават в САЩ. Този подход ни помогна да спазваме разпоредбите за пребиваване на данни, без да жертваме производителността.

• Стратегии за преодоляване при срив : Друг важен аспект от нашето пътуване по регионализиране на бази данни беше проектирането на стратегии за преодоляване при срив . В случай на повреда на регионален екземпляр, внедрихме наблюдение на забавянето на репликацията , за да гарантираме, че преминаването към други региони е бързо и съвместимо. Тази настройка минимизира времето за престой, като същевременно спазва правилата за суверенитет на данните, като гарантира, че потребителските данни остават защитени и достъпни.

3. Опростяване на управлението на съответствието

Значителна част от регионализацията включва съответствие . Ето как се справихме, без да се удавим в сложност:

• Съответствието като кодекс : Една от най-ефективните техники, които внедрихме, беше Съответствието като код . Чрез кодифициране на правилата за съответствие в скриптове за автоматизация на инфраструктурата, бихме могли автоматично да гарантираме, че данните се обработват в съответствие с регионалните изисквания. Това направи съответствието подлежащо на проверка и повторение в различни среди.

• Правила за обработка на данни : Ние създадохме политики, които диктуваха потоците от данни въз основа на региона. Например, ако заявка за API е с произход от ЕС, всяко произтичащо съхранение или обработка на данни се насочва към центрове за данни в ЕС. Тези политики бяха вградени в основата на нашите услуги, като гарантираха, че съответствието е заложено, а не закъсняла мисъл.

  
  

Ето пример за това как внедрихме това с помощта на Terraform:

 # Define regional compliance requirements locals { compliance_configs = { eu-west-1 = { data_retention_days = 90 encryption_enabled = true backup_retention = 35 log_retention = 365 data_classification = "gdpr_regulated" allowed_regions = ["eu-west-1", "eu-central-1"] } us-east-1 = { data_retention_days = 30 encryption_enabled = true backup_retention = 30 log_retention = 180 data_classification = "standard" allowed_regions = ["us-east-1", "us-west-2"] } } } # CockroachDB cluster configuration with compliance settings resource "cockroach_cluster" "regional_cluster" { name = "global-api-cluster" serverless = { routing_id = var.routing_id regions = [for region, config in local.compliance_configs : region] } sql_users = { admin = { password = var.admin_password } } # Compliance settings for each region dynamic "region_config" { for_each = local.compliance_configs content { region = region_config.key node_config = { machine_type = "n2-standard-4" disk_size_gb = 100 disk_type = "pd-ssd" encryption_at_rest = region_config.value.encryption_enabled } } } } # Compliance monitoring and alerting resource "cockroach_alert" "compliance_violation" { for_each = local.compliance_configs name = "compliance-violation-${each.key}" cluster_id = cockroach_cluster.regional_cluster.id conditions = { query = <<-EOT SELECT count(*) FROM system.audit_events WHERE "timestamp" > now() - INTERVAL '5 minutes' AND event_type = 'unauthorized_access' AND region = '${each.key}' EOT threshold = 0 } notification_channels = [var.security_notification_channel] }

4. Законът за балансиране: забавяне срещу съответствие

Когато работите с глобална потребителска база, балансирането на съответствието и забавянето е постоянно предизвикателство.

Регионалните API и локализирането на данни могат да подобрят съответствието, но могат да добавят забавяне за потребители, които пътуват или са географски по-близо до друг център за данни.

За да се справим с това предизвикателство, ние:

• Внедрихме хибриден подход : За по-малко чувствителни данни, които нямаха изисквания за пребиваване, ние позволихме заявките да бъдат обработвани в център за данни, който е най-близо до потребителя. За чувствителни данни бяха наложени строги регионални правила. Този хибриден подход ни помогна да постигнем баланс между съответствие с нормативните изисквания и потребителско изживяване .
• Edge Caching за производителност : Използвахме също решения за крайно кеширане като CloudFront , за да обслужваме бързо статично съдържание, независимо от местоположението на потребителя. Това ни позволи да съсредоточим регионалните усилия конкретно върху чувствителните потребителски данни, като същевременно гарантираме бързо потребителско изживяване.

Уроци, извлечени от пътуването на Twilio за регионализация

Пътуването на регионализацията в Twilio предостави няколко ценни прозрения, които могат да помогнат на други, които искат да се справят с подобни предизвикателства:

• Започнете просто : Регионализирането на всичко наведнъж може да бъде непосилно. Започнете с вашите региони с най-висок приоритет и постепенно разширявайте.
• Параметризирайте рано : Проектирайте своите API така, че да са наясно с региона от самото начало. Преоборудването е възможно, но е много по-предизвикателно.
• Мислете отвъд съответствието : Съответствието е от решаващо значение, но не забравяйте крайния потребител. Съвместима система, която води до лошо потребителско изживяване, в крайна сметка ще се провали.

Заключение: Прегърнете регионализацията, стъпка по стъпка

Навигирането в API и регионализацията на данни далеч не е лесно, но наградите са огромни – подобрено съответствие, намалено забавяне и подобрено доверие на потребителите. Като стартирате прости, използвайки инструменти като многорегионални бази данни , DNS-базирано маршрутизиране и Съответствие като код и се учите от реални преживявания, можете да регионирате системите си ефективно и с минимални главоболия.

Надявам се, че тази статия хвърля светлина върху практични, ефективни начини за навигация в регионализацията въз основа на моя опит в Twilio. Ако имате свои въпроси или прозрения, ще се радвам да ги чуя - нека започнем разговор!

какво мислиш Справяте ли се с предизвикателствата на регионализацията в момента? Пуснете коментар и споделете вашето пътуване.