引言

金融科技行业有一个显著特点：客户期望能够随时随地即时访问其财务数据，并且对宕机零容忍。即使是短暂的中断也会损害用户的信心和忠诚度。与此同时，对数据泄露的担忧已将安全提升到整个行业的首要地位。

在本文中，我们将探讨一个受现实启发的案例研究：FinSecure。这家虚构的金融科技 SaaS 组织在 Microsoft Azure 上构建了一个现代化的多区域架构，以实现高可用性、主动安全性和简化的 DevSecOps 工作流。如果您是 DevOps 从业者、SRE 专业人士或致力于创建弹性、可扩展且安全的金融科技解决方案的技术领导者，您将从中获得可直接应用于您自身项目的见解和经验教训。

案例研究：FinSecure

FinSecure 提供用于个人财务管理、实时投资跟踪和咨询服务的 Web 和移动应用程序。与大多数快速扩张的金融科技公司一样，他们需要确保不间断的正常运行时间、坚不可摧的安全性以及快速的功能交付，以满足全球用户群的需求。

业务需求

1. 高可用性

• 中国东部、西部地区的用户需要低延迟的平台访问。

• 任何中断，即使是轻微的延迟峰值，都可能失去投资者、交易员和日常金融爱好者的信任。

2. 高级安全性

• 敏感的财务数据需要强加密和严格的身份验证。

• 零信任模型是强制性的，以便在发生违规时遏制内部威胁和横向移动。

3. 精简的持续集成/持续交付 (CI/CD)

• 自动化的流程和策略驱动的部署确保 FinSecure 能够快速部署功能，而不会牺牲稳定性或合规性。

• DevOps 文化促进了协作并加快了产品上市时间。

4. 主动监控

• AIOps 对于预测流量激增、检测异常和抵御安全威胁至关重要。

• FinSecure 希望通过机器学习驱动的洞察来取代人工猜测。

架构概述

FinSecure 的解决方案基于一系列 Azure 服务和工具，这些服务和工具协同工作，支持多区域部署、安全微服务和高级分析。

1. Azure Kubernetes 服务 (AKS)

• 用于基于微服务的工作负载的容器编排器。

• 支持无缝扩展和滚动更新。

2. Istio 服务网格

• 通过相互 TLS、基于策略的路由和深度可观察性，对服务间通信进行精细控制。

• 从应用程序代码中卸载复杂的网络配置和安全策略。

3. Azure Key Vault

• 集中存储机密、证书和密钥。

• 确保严格的访问控制和审计。

4. Azure 应用配置

• 托管功能开关和动态配置。

• 允许无风险地切换新功能并快速更改配置。

5. Azure Monitor 和 Azure Sentinel

• Azure Monitor 跨服务收集日志和指标。

• Azure Sentinel 用作 SIEM 平台，支持实时威胁检测和自动化事件响应。

6. 托管 Grafana 和 Prometheus

• Prometheus 抓取自定义指标，Grafana 可视化性能仪表板。

• 为 Azure Monitor 的内置功能提供补充视图。

7. CosmosDB Multi-Master

• 用作具有多区域写入功能的全球分布式数据库。

• 通过冲突解决提供低延迟读取并确保数据一致性。

8. Azure Traffic Manager + Front Door

• Traffic Manager 负责基于 DNS 的路由，路由到最近的健康区域。

• Front Door 提供第 7 层负载均衡、WAF 保护和 SSL 卸载。

9. GitHub Actions + Flux GitOps

• GitHub Actions 支持 CI/CD 流水线。

• Flux GitOps 将 Kubernetes 集群与 Git 代码库同步，确保声明式部署。

10. Terraform

• 基础设施即代码 (IaC)，实现一致且符合策略的配置。

• 与 Azure Policy 和 Terraform Policy as Code 结合，以增强安全性和合规性。

11. Azure OpenAI 和 Azure CoPilot

• 支持预测分析、容量规划和异常检测。

• 推动自动化或半自动化的扩展和安全事件响应。

实施细节

1. 多区域双活双活架构

• 在中国上海、北京署了两个 AKS 集群。

• Azure Traffic Manager 将传入请求路由到地理位置最近且运行状况最良好的区域。

• Front Door 提供第 7 层全局负载均衡，并提供 WAF 功能来过滤恶意流量。

• Istio 保护每个集群内的流量，应用双向 TLS 并执行细粒度策略。

2. 基于零信任原则的安全性

 Azure Key Vault 包含应用程序机密、TLS 证书和加密密钥，可防止机密蔓延。

• Azure 应用程序配置取代了静态环境变量，从而降低了代码中存储的配置的风险。

• Azure Policy 在所有云服务中强制实施最佳做法，例如仅 HTTPS 和强制加密。

• Terraform 策略即代码保持安全策略的一致性，确保临时资源或新启动的资源继承相同的规则。

3. 使用 GitOps 的 CI/CD

• GitHub Actions 构建、测试和扫描每个微服务的容器映像。

• Flux GitOps 自动将 AKS 群集与 Git 中存储的所需配置进行协调。

• Helm Charts 定义了微服务部署，使金丝雀或蓝绿部署等高级部署策略变得简单明了。

示例工作流：

1. 开发人员合并拉取请求。

2. GitHub Actions 生成新的容器映像并将其推送到 Azure 容器注册表。

3. .使用 GitOps 的 CI/CD

• GitHub Actions 构建、测试和扫描每个微服务的容器映像。

• Flux GitOps 自动将 AKS 群集与 Git 中存储的所需配置进行协调。

• Helm Charts 定义了微服务部署，使金丝雀或蓝绿部署等高级部署策略变得简单明了。

示例工作流：

1. 开发人员合并拉取请求。

2. GitHub Actions 生成新的容器映像并将其推送到 Azure 容器注册表。

3. Helm Chart 引用已更新并提交到 Git 存储库。

4. Flux 检测更新的引用并将更改推出到 AKS 群集。

4. 可观察性和 AIOps

• Azure Monitor 和 Prometheus 共同跟踪 CPU 使用率、内存消耗和自定义业务 KPI（例如交易量）等指标。

• Managed Grafana 提供了性能仪表板的统一视图。

• Azure Sentinel 检测到多个区域中的可疑事件，并在 WAF 层自动阻止已知的恶意 IP。

• Azure OpenAI 和 CoPilot 分析了历史使用情况数据，以预测峰值和建议的缩放作，从而降低资源短缺或过度配置的风险。

例：

• Azure OpenAI 的例行预测预计，在市场高峰时段，交易活动将激增。

• 该平台自动扩展了中国东部的 AKS 节点池，以处理大量涌入的事务。

• Sentinel 同时检测到来自中国西部特定 IP 范围的异常流量，触发了通过 WAF 规则阻止地址的自动化工作流程。

5. 使用 CosmosDB 进行全局数据管理

• 多主模式支持在每个区域进行近乎实时的读写作。

• 内置冲突解决功能可自动处理并发写入。

• FinSecure 的移动和 Web 应用程序始终保持低延迟，无论用户身在何处，都可以进行数据检索和更新。

使用案例：FinSecure 的移动应用程序

1. 用户登录 FinSecure 移动应用程序。

2. 流量管理器将请求定向到最近的区域。

3. Azure Front Door 在第 7 层进行验证和路由，而 WAF 会筛选任何可疑负载。

4. AKS 中的 Istio 通过双向 TLS 将请求路由到正确的微服务。

5. 微服务从 CosmosDB 最近的副本获取用户数据。

6. 加密数据通过同一安全路径返回，确保速度和可靠性。

实现的好处

1. 可扩展性和可用性

• 通过在三个 Azure 区域分配工作负载，FinSecure 实现了 99.99% 的正常运行时间 SLA。

• Traffic Manager 的运行状况检查和自动故障转移最大限度地减少了停机时间。

2. 增强的安全性

• 零信任和策略即代码可防止潜在的违规行为。

• Zero Trust 和策略即代码可防止潜在的违规行为。

• Azure Sentinel 和 AIOps 增加了主动威胁检测功能，从而缩短了平均检测时间 （MTTD） 和平均响应时间 （MTTR）。

3. 运营效率

• 使用 GitOps 的自动化管道减少了手动错误和部署开销。

• AIOps 驱动的扩展和事件响应减轻了人工作员的负担。

4. 客户满意度

• 该平台提供即时、不间断的访问，即使在交易高峰时段也是如此。

• 加强信任带来了积极的口碑和用户增长。

结论：现代 SaaS 模型

FinSecure 的旅程表明，将 DevSecOps 文化、多区域主动-主动-主动设置和智能 AIOps 相结合，可以释放云原生技术的全部潜力。通过利用 AKS、Istio、Azure Sentinel、CosmosDB 等服务和强大的 CI/CD 实践，他们建立了一个具有弹性、安全且面向未来的体系结构。

你的方法是什么？

如果您计划采用多区域架构或将 AIOps 整合到 DevSecOps 工作流程中，请考虑从 FinSecure 的手册中汲取经验。每个组织的道路都不同，但指导原则（Zero Trust、自动化、可观察性和预测智能）是通用的。分享你关于 Azure、云原生最佳做法和金融科技创新的经验或问题。我们交流实际经验的次数越多，我们都会以更快的速度转向真正安全且可扩展的 SaaS 解决方案。