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Microsoft AZ-900: Almacenamiento y bases de datos — Guía de estudio

By Laurynas Brazys · · #microsoft #az-900 #certification #exam-prep #study-guide

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Azure proporciona una base amplia para almacenar datos estructurados y no estructurados a escala global, con durabilidad, seguridad y controles de costos integrados. Comprender la primitiva de almacenamiento, el modelo de redundancia, el nivel de acceso y el servicio de base de datos adecuados permite crear aplicaciones fiables y de alto rendimiento, desde máquinas virtuales hasta plataformas web y móviles distribuidas globalmente.

Servicios de Azure Storage y discos administrados

Azure Blob Storage es la piedra angular para los datos no estructurados. Los blobs en bloques (block blobs) manejan objetos grandes con streaming eficiente y carga en paralelo, instantáneas, control de versiones y organización en niveles (tiering). Los blobs en páginas (page blobs) están optimizados para E/S de lectura/escritura aleatoria en páginas de 512 bytes y respaldan los discos duros virtuales; se encuentran bajo los discos y en escenarios que exigen IOPS consistentes de baja latencia. Los blobs de anexión (append blobs) están diseñados para escenarios de escritura intensiva de tipo anexo, como los registros de aplicaciones, donde los nuevos bloques se añaden eficientemente al final. Azure Files ofrece recursos compartidos de archivos totalmente administrados y accesibles a través de SMB o NFS con ACL de NTFS, opciones de integración de directorios y Azure File Sync para almacenar en caché los datos de acceso frecuente en servidores Windows. Queue Storage proporciona un sistema de mensajería de aplicaciones ligero y duradero para desacoplar componentes con una semántica de entrega de «al menos una vez» (at-least-once). Table Storage proporciona un almacén de clave/atributo sin esquema para conjuntos de datos enormes y particionados, donde se controlan las claves de partición y de fila para lograr escalabilidad y eficiencia de costos. Los discos administrados (Managed disks) proporcionan almacenamiento en bloque duradero y persistente para las máquinas virtuales de Azure sin tener que administrar directamente las cuentas de almacenamiento o los blobs en páginas. Elija entre Standard HDD para cargas de trabajo de rendimiento optimizadas en costo, Standard SSD para un rendimiento equilibrado, Premium SSD y Premium SSD v2 para IOPS altos de baja latencia, y Ultra Disk para las cargas de trabajo transaccionales más exigentes con IOPS y rendimiento configurables. Los discos administrados admiten instantáneas, copias de seguridad incrementales, cifrado de disco y opciones de disponibilidad alineadas con los SLA de su máquina virtual.

Opciones de redundancia y durabilidad

Los modelos de redundancia definen dónde y cuántas réplicas síncronas y asíncronas mantiene Azure para tus datos. El almacenamiento con redundancia local (LRS) mantiene tres copias dentro de un único centro de datos en una región, protegiendo contra fallos de disco y de rack al menor coste. El almacenamiento con redundancia de zona (ZRS) distribuye tres copias síncronas a través de zonas de disponibilidad separadas en una región, proporcionando resiliencia ante una interrupción zonal sin necesidad de una conmutación por error (failover) de la aplicación. El almacenamiento con redundancia geográfica (GRS) amplía LRS replicando asíncronamente tus datos a la región emparejada, lo que resulta en un total de seis copias en dos regiones; después de que Microsoft inicie la conmutación por error de la cuenta, la secundaria se convierte en la nueva principal. El almacenamiento con redundancia geográfica y acceso de lectura (RA-GRS) añade un punto de conexión secundario activo y de solo lectura para que las aplicaciones puedan leer desde la región secundaria incluso antes de la conmutación por error, permitiendo la distribución global de lecturas y la descarga de análisis. El almacenamiento con redundancia de zona geográfica (GZRS) combina ZRS en la región principal con replicación asíncrona a LRS en la región emparejada, protegiendo tanto contra fallos zonales como regionales; una variante con acceso de lectura (RA-GZRS) proporciona puntos de conexión de lectura en la secundaria. La selección se basa en los objetivos de recuperación, las expectativas de latencia y el presupuesto. Dentro de una región, ZRS protege contra fallos de zona manteniendo baja la latencia de escritura. Entre regiones, GRS/RA-GRS y GZRS son preferibles para la recuperación ante desastres y escenarios de lectura interregionales. La consistencia de los datos en la región secundaria es asíncrona por diseño en las opciones geográficas, por lo que las aplicaciones deben tolerar la consistencia eventual hasta que se complete una conmutación por error.

Niveles de acceso y gestión del ciclo de vida

Los niveles de acceso de Blob alinean el coste de almacenamiento con los patrones de acceso. El nivel Hot está optimizado para el acceso frecuente con los costes de transacción de lectura y escritura más bajos, a un precio de almacenamiento por GB más alto. El nivel Cool reduce el precio de almacenamiento por GB y aumenta los costes de transacción y de eliminación temprana, lo que lo hace adecuado para conjuntos de datos a los que se accede con poca frecuencia, como informes mensuales o copias de seguridad a corto plazo. El nivel Archive ofrece el coste de almacenamiento más bajo, pero requiere rehidratación antes del acceso, con las tarifas de acceso y eliminación temprana más altas; está diseñado para escenarios de retención a largo plazo y cumplimiento normativo. Las directivas de gestión del ciclo de vida automatizan la organización por niveles (tiering) y la retención a nivel de contenedor o de cuenta. Las reglas pueden mover blobs entre los niveles Hot, Cool y Archive basándose en la fecha de última modificación, la fecha de último acceso o las etiquetas de índice de blob; y eliminar versiones, instantáneas (snapshots) o blobs base después de un tiempo definido. Las directivas ayudan a reducir el coste total de propiedad (TCO) moviendo los datos fríos fuera del almacenamiento Hot y retirando los datos obsoletos sin intervención manual. La gestión del ciclo de vida está disponible para cuentas de almacenamiento de uso general v2 y Blob storage, y opera sobre blobs en bloques y en anexos; no es aplicable al almacenamiento de blobs en bloques premium. La rehidratación desde Archive admite opciones de prioridad estándar y alta, intercambiando coste por velocidad. Planifica ventanas de recuperación de horas para la rehidratación estándar y de minutos a horas para la de alta prioridad en objetos más pequeños. Para el cumplimiento normativo, combina el nivel Archive con directivas de inmutabilidad (retención basada en tiempo o retención legal) para aplicar garantías de escritura única y lectura múltiple (WORM) a nivel de contenedor o de blob.

Seguridad, cifrado y control de acceso

El cifrado en reposo está habilitado por defecto a través del Cifrado del Servicio de Almacenamiento (SSE). De forma predeterminada, las claves administradas por Microsoft protegen los datos de forma transparente. Para un control más estricto y la separación de responsabilidades, se pueden configurar claves administradas por el cliente (CMK) por cuenta de almacenamiento utilizando claves en Azure Key Vault o un Managed HSM, lo que admite flujos de trabajo de rotación y revocación de claves. Para cargas de trabajo sensibles, las opciones de doble cifrado y computación confidencial reducen aún más los riesgos de exposición de datos. En tránsito, se debe forzar el uso de HTTPS con TLS para todas las operaciones del plano de datos. El control de acceso abarca la autorización basada en identidad y los tokens con ámbito definido. Azure RBAC se integra con Microsoft Entra ID para conceder acceso de privilegio mínimo al plano de datos, como los roles de Lector/Colaborador de Datos de Storage Blob, a usuarios, grupos e identidades administradas. RBAC elimina los secretos compartidos y admite el acceso condicional, Privileged Identity Management y la auditoría. Las Firmas de Acceso Compartido (SAS) delegan acceso con límite de tiempo y permisos definidos a clientes que pueden no tener una identidad; las SAS se pueden firmar con claves de cuenta o con delegación de usuario utilizando credenciales de Microsoft Entra para evitar exponer las claves de la cuenta. Combine RBAC para el acceso de servicio a servicio y administrativo con SAS para flujos de acceso temporal de clientes. Proteja las claves de la cuenta y rótelas regularmente; prefiera las SAS de delegación de usuario cuando sea posible. El aislamiento de red con Private Endpoints o puntos de conexión de servicio, las reglas de firewall y las políticas de almacenamiento inmutable completan una postura de defensa en profundidad para las cuentas de almacenamiento.

PaaS relacional y NoSQL distribuido globalmente

Azure SQL Database ofrece un motor relacional administrado con aplicación de parches automática, alta disponibilidad integrada, copias de seguridad y escalado. Despliegue bases de datos únicas o grupos elásticos para consolidar cargas de trabajo variables. El servicio mantiene múltiples réplicas dentro de una región y admite la redundancia de zona; el Cifrado de Datos Transparente (TDE) está activado por defecto. Las copias de seguridad automatizadas permiten la restauración a un momento dado, generalmente de 7 a 35 días, con retención a largo plazo opcional de hasta años en Azure Storage. Para resiliencia multirregional y lecturas de baja latencia, utilice la georreplicación activa (hasta cuatro secundarios de lectura) o los grupos de conmutación por error automática para una recuperación ante desastres (DR) coordinada a escala. Azure SQL Managed Instance ofrece una compatibilidad de casi el 100 % con el motor de SQL Server para características a nivel de instancia como SQL Agent, consultas entre bases de datos, Service Broker y CLR, lo que permite una modernización directa desde entornos on-premises sin refactorizar. Comparte la misma arquitectura de alta disponibilidad (HA) administrada, aplicación de parches en línea, copias de seguridad automatizadas, TDE por defecto y admite grupos de conmutación por error automática entre regiones. El aislamiento de red con private endpoints y el escalado de cómputo/almacenamiento por base de datos o por instancia proporcionan envolventes de rendimiento predecibles. Azure Cosmos DB proporciona una base de datos NoSQL multimodelo y totalmente administrada con distribución global llave en mano y escrituras multirregionales. Garantiza latencias de milisegundos de un solo dígito en el percentil 99 dentro de una región y ofrece cinco niveles de coherencia ajustables para equilibrar el rendimiento y la corrección entre regiones. Aprovisione el rendimiento en RU/s o utilice el escalado automático, agregue o quite regiones sin tiempo de inactividad y configure la conmutación por error automática. Las API incluyen Core (SQL), MongoDB, Cassandra, Gremlin y Table, simplificando la migración e integración en diversos stacks de aplicaciones.

Problema práctico: Tailwind Traders: Resiliencia bicostal con niveles de datos seguros y optimizados en costos

Escenario: Tailwind Traders gestiona operaciones de comercio electrónico con cargas de trabajo principales en East US y una presencia de recuperación ante desastres en West US. Las imágenes de productos y los registros se almacenan en almacenamiento de objetos, mientras que los pedidos y el inventario se ejecutan en una base de datos relacional administrada. Durante incidentes regionales, el negocio requiere acceso de lectura a los medios de productos desde la región secundaria para mantener el catálogo navegable. La gobernanza de datos exige el cifrado con claves administradas por el cliente y la retención basada en tiempo de los registros de auditoría.

Desafío: Diseñar servicios de almacenamiento y bases de datos que proporcionen acceso de lectura interregional para los medios, ciclo de vida y retención automatizados para los registros, cifrado robusto y acceso con privilegios mínimos, y un backend relacional administrado con alta disponibilidad y recuperación ante desastres integradas.

Enfoque recomendado:

    1. Crear una cuenta de almacenamiento de uso general v2 en East US con RA-GRS (o RA-GZRS si también se requiere resiliencia de zona) para los contenedores de medios de productos.
    1. Habilitar solo HTTPS, configurar un punto de conexión privado a la VNet e integrar claves administradas por el cliente desde Azure Key Vault para la cuenta de almacenamiento.
    1. Definir políticas de ciclo de vida: mover los medios no accedidos durante 30 días a Cool y a Archive después de 180 días; eliminar los medios archivados después de 5 años.
    1. Para los registros de aplicación de solo anexión, usar un contenedor de blobs de anexión con políticas de retención inmutables (basadas en tiempo) y una regla de ciclo de vida separada para pasar los registros más antiguos a Archive.
    1. Conceder acceso a la aplicación usando Azure RBAC (Storage Blob Data Contributor) a identidades administradas; emitir SAS de delegación de usuario de corta duración para las cargas de los socios a un contenedor de ensayo (staging).
    1. Aprovisionar Azure SQL Database (Business Critical o General Purpose con redundancia de zona) para pedidos e inventario; configurar grupos de conmutación por error automática (Auto-failover groups) para replicar a West US.
    1. Validar las copias de seguridad automáticas (PITR de 7 a 35 días) y habilitar la retención a largo plazo para las bases de datos de cumplimiento según sea necesario.
    1. Implementar Transparent Data Encryption (habilitado por defecto) y, si es necesario, traer su propia clave (bring your own key) para el recurso del servidor SQL.
    1. Actualizar la aplicación de comercio electrónico para leer los medios de productos a través del punto de conexión secundario de RA cuando la región principal esté degradada; continuar las escrituras transaccionales en el SQL primario hasta la conmutación por error.
    1. Realizar simulacros de conmutación por error tanto para el almacenamiento (conmutación por error de la cuenta) como para SQL (grupo de conmutación por error automática) y documentar el RTO/RPO en comparación con los objetivos de negocio.

Justificación de Azure: RA-GRS proporciona tres réplicas síncronas en la región primaria más replicación asíncrona a la región emparejada y expone un punto de conexión secundario de solo lectura, cumpliendo el requisito de servir lecturas del catálogo durante una interrupción regional. Las políticas de ciclo de vida alinean los costos de almacenamiento con los patrones de acceso al pasar los medios a los que se accede con poca frecuencia a los niveles Cool y Archive y aplicando la retención basada en tiempo para los registros con inmutabilidad. Las claves administradas por el cliente y los puntos de conexión privados refuerzan la seguridad y el cumplimiento, mientras que Azure RBAC y las SAS de delegación de usuario aplican el privilegio mínimo y la delegación segura. Azure SQL Database ofrece alta disponibilidad (HA) integrada, TDE y copias de seguridad automatizadas; los grupos de conmutación por error automática (Auto-failover groups) ofrecen una conmutación por error interregional controlada y probada para las cargas de trabajo transaccionales para mantener la continuidad del servicio.

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