DP-420 Designing and Implementing Cloud-Native Applications Using Microsoft Azure Cosmos DB

Inhalt

Modul 1: Erste Schritte mit Azure Cosmos DB SQL API
Moderne Anwendungen leben von Echtzeitdaten aus verschiedenen Quellen und in unterschiedlichen Formen. Diese Anwendungen erfordern eine moderne Datenbank, die mit der Vielfalt und Geschwindigkeit der Daten umgehen kann, die ihr zugeführt werden. In diesem Modul werden wir Azure Cosmos DB erkunden und erfahren, wie die SQL-API einige der Probleme moderner Anwendungen lösen kann.

Lektion

• Einführung in Azure Cosmos DB SQL API
• Azure Cosmos DB SQL-API ausprobieren

Übung : Übung: Ein Azure Cosmos DB SQL API-Konto erstellen

Nach Abschluss dieses Moduls werden die Teilnehmer in der Lage sein:

• Beurteilen, ob Azure Cosmos DB SQL API die richtige Datenbank für Ihre Anwendung ist
• Beschreiben, wie die Funktionen der Azure Cosmos DB SQL API für moderne Anwendungen geeignet sind ein neues Azure Cosmos DB SQL API-Konto zu erstellen
• Datenbank-, Container- und Elementressourcen für ein Azure Cosmos DB SQL API-Konto zu erstellen

Modul 2: Planen und Implementieren der Azure Cosmos DB SQL API
Die Erstellung eines neuen Azure Cosmos DB-Kontos erfordert oft eine Vielzahl von Konfigurationsentscheidungen, die zunächst entmutigend wirken können. Obwohl die Standardeinstellungen für viele Szenarien passen, ist es am sinnvollsten, sich mit den Konfigurationsoptionen vertraut zu machen, um sicherzustellen, dass Ihr Konto und Ihre Ressourcen optimal für Ihre Lösung konfiguriert sind. In diesem Modul lernen Sie, wie Sie ein Azure Cosmos DB-Konto und Ressourcen für eine neue Lösung vorbereiten und konfigurieren.

Lektion

• Ressourcenanforderungen planen
• Azure Cosmos DB SQL API-Datenbank und Container konfigurieren
• Verschieben von Daten in und aus Azure Cosmos DB SQL API

Übung : Übung: Konfigurieren des Durchsatzes für Azure Cosmos DB SQL API mit dem Azure-Portal

Übung : Übung: Vorhandene Daten mit Azure Data Factory migrieren

Nach Abschluss dieses Moduls sind die Teilnehmer in der Lage:

• verschiedene Anforderungen an Ihre Anwendung zu bewerten
• Skalierungs- und Speicheranforderungen zu planen
• die Durchsatzzuweisung zu konfigurieren
• Time-to-Live-Werte zu konfigurieren
• Daten mithilfe von Azure-Diensten zu migrieren
• Migrieren Sie Daten mit Spark oder Kafka

Modul 3: Verbinden mit Azure Cosmos DB SQL API mit dem SDK
Es gibt verschiedene SDKs für die Verbindung mit der Azure Cosmos DB SQL API von vielen gängigen Programmiersprachen aus, einschließlich, aber nicht beschränkt auf .NET (C#), Java, Python und JavaScript (Node.js). In diesem Modul lernen Sie das .NET-SDK für die Azure Cosmos DB SQL-API in der Praxis kennen.

Lektion

• Verwenden des Azure Cosmos DB SQL API SDK
• Konfigurieren Sie das Azure Cosmos DB SQL API SDK

Übung : Übung: Sich mit Azure Cosmos DB SQL API mit dem SDK verbinden
Übung : Übung: Konfigurieren des Azure Cosmos DB SQL API SDK für die Offline-Entwicklung

Nach Abschluss dieses Moduls werden die Teilnehmer in der Lage sein:

• Die Microsoft.Azure.Cosmos SDK-Bibliothek aus NuGet zu integrieren
• Sich mit einem Azure Cosmos DB SQL API-Konto unter Verwendung des SDK und .NET zu verbinden
• Das SDK für die Offline-Entwicklung zu konfigurieren
• Fehlerbehebung bei häufigen Verbindungsfehlern
• Implementieren von Parallelität im SDK
• Konfigurieren Sie die Protokollierung mit dem SDK

Modul 4: Zugriff und Verwaltung von Daten mit den Azure Cosmos DB SQL API SDKs
Das SQL API SDK für Azure Cosmos DB wird verwendet, um verschiedene Punktoperationen durchzuführen, Transaktionen durchzuführen und Massendaten zu verarbeiten. In diesem Modul werden Sie das SDK verwenden, um Dokumente entweder einzeln oder in Gruppen zu bearbeiten.

Lektion

• Azure Cosmos DB SQL API Punktoperationen implementieren
• Dokumentübergreifende Transaktionsoperationen mit der Azure Cosmos DB SQL API durchführen
• Verarbeitung von Massendaten in Azure Cosmos DB SQL API

Übung: Erstellen und Aktualisieren von Dokumenten mit dem Azure Cosmos DB SQL API SDK
Übung: Mehrere Punktoperationen zusammen mit dem Azure Cosmos DB SQL API SDK stapeln
Übung: Mehrere Dokumente mit dem Azure Cosmos DB SQL API SDK im Stapel verschieben

Nach Abschluss dieses Moduls werden die Teilnehmer in der Lage sein:

• CRUD-Operationen unter Verwendung des SDK durchzuführen
• die TTL für ein bestimmtes Dokument zu konfigurieren
• Optimistische Gleichzeitigkeitskontrolle für eine Operation zu implementieren
• einen transaktionalen Stapel zu erstellen und die Ergebnisse zu überprüfen
• eine Bulk-Operation zu erstellen
• Überprüfen der Ergebnisse einer Bulk-Operation
• Implementierung von Best Practices für Bulk-Operationen

Modul 5: Ausführen von Abfragen in Azure Cosmos DB SQL API
Die Azure Cosmos DB SQL API unterstützt Structured Query Language (SQL) als JSON-Abfragesprache. In diesem Modul lernen Sie, wie Sie effiziente Abfragen mit der SQL-Abfragesprache erstellen können.

Lektion

• Abfragen der Azure Cosmos DB SQL-API
• Erstellen komplexer Abfragen mit der Azure Cosmos DB SQL API

Übung: Ausführen einer Abfrage mit dem Azure Cosmos DB SQL API SDK
Übung: Paginieren Sie produktübergreifende Abfrageergebnisse mit dem Azure Cosmos DB SQL API SDK

Nach Abschluss dieses Moduls werden die Teilnehmer in der Lage sein:

• Eine SQL-Abfrage zu erstellen und auszuführen
• Abfrageergebnisse zu projizieren
• Integrierte Funktionen in einer Abfrage zu verwenden
• eine korellierte Unterabfrage zu implementieren
• eine produktübergreifende Abfrage zu erstellen

Modul 6: Definieren und Implementieren einer Indizierungsstrategie für Azure Cosmos DB SQL API
Standardmäßig indiziert Azure Cosmos DB automatisch alle Pfade von Dokumenten, die über die SQL-API gespeichert werden. Dies ist ideal für die Entwicklung neuer Anwendungen, da Sie fast sofort komplexe Abfragen erstellen können. Wenn Ihre Anwendung reift, können Sie Ihre Indizierungsrichtlinie anpassen, um sie besser an die Anforderungen Ihrer Lösung anzupassen. In diesem Modul lernen Sie, wie Sie eine benutzerdefinierte Indizierungsrichtlinie erstellen.

Lektion

• Indizes in Azure Cosmos DB SQL API definieren
• Indizes in der Azure Cosmos DB SQL-API anpassen

Übung: Überprüfen Sie die Standard-Indexrichtlinie für einen Azure Cosmos DB SQL API-Container mit dem Portal
Übung: Konfigurieren Sie die Indexrichtlinie eines Azure Cosmos DB SQL API-Containers mit dem Portal

Nach Abschluss dieses Moduls sind die Teilnehmer in der Lage:

• Die Standard-Indizierungsrichtlinie für einen SQL-API-Container anzeigen und verstehen
• die Indizierungsrichtlinie für einen Container anzupassen
• einen zusammengesetzten Index in einer Indizierungsrichtlinie zu verwenden

Modul 7: Integration der Azure Cosmos DB SQL-API mit Azure-Diensten
Azure Cosmos DB verfügt über eine enge Integration mit vielen anderen Azure-Diensten wie Azure Functions, Azure Cognitive Search, Azure Event Hubs, Azure Storage, Azure Data Factory und Azure Stream Analytics. Darüber hinaus können Sie den Change Feed nutzen, um Azure Cosmos DB mit vielen anderen Diensten innerhalb und außerhalb von Azure zu integrieren. In diesem Modul werden wir Azure Cosmos DB sowohl mit Azure Functions als auch mit Azure Cognitive Search integrieren. Wir werden auch den Change Feed unter Verwendung des SDK erkunden.

Lektion

• Einen Azure Cosmos DB SQL API Change Feed mit Hilfe des SDK konsumieren
• Ereignisse mit Azure Functions und Azure Cosmos DB SQL API-Änderungsfeed handhaben
• Durchsuchen von Azure Cosmos DB SQL API-Daten mit Azure Cognitive Search

Übung: Verarbeiten von Change-Feed-Ereignissen mit dem Azure Cosmos DB SQL API SDK
Übung: Azure Cosmos DB SQL API-Daten mithilfe von Azure Functions archivieren
Übung: Daten mithilfe von Azure Functions und Azure Cosmos DB SQL API archivieren

Nach Abschluss dieses Moduls werden die Teilnehmer in der Lage sein:

• Change Feed-Ereignisse mithilfe des SDK zu verarbeiten
• Best Practices für Change Feeds zu implementieren
• Einen Azure Functions-Trigger für Azure Cosmos DB erstellen
• Eine Azure Functions-Eingabe für Azure Cosmos DB zu erstellen
• Azure Cosmos DB-Daten in Azure Cognitive Search indizieren

Modul 8: Implementierung einer Datenmodellierungs- und Partitionierungsstrategie für Azure Cosmos DB SQL API
Azure Cosmos DB ist sowohl horizontal skalierbar als auch nicht-relational. Um dieses Maß an Skalierbarkeit zu erreichen, müssen Benutzer die Konzepte, Techniken und Technologien verstehen, die für NoSQL-Datenbanken zur Modellierung und Partitionierung von Daten einzigartig sind. In diesem Modul werden Sie Daten für eine NoSQL-Datenbank wie Azure Cosmos DB SQL API angemessen modellieren und partitionieren.

Lektion

• Modellieren und partitionieren Sie Ihre Daten in Azure Cosmos DB
• Optimieren von Datenbanken durch die Verwendung von erweiterten Modellierungsmustern für Azure Cosmos DB

Übung: Die Leistung für Kundenentitäten messen
Übung: Erweiterte Modellierungsmuster

Nach Abschluss dieses Moduls werden die Teilnehmer in der Lage sein:

• Anwendungszugriffsmuster für eine bestehende Anwendung zu identifizieren
• Entscheiden, wann Daten eingebettet oder referenziert werden sollen
• Change Feed zur Verwaltung der referentiellen Integrität zu verwenden
• Mehrere Entitäten in einem einzigen Container zu kombinieren
• Aggregierte Daten in einem einzigen Container zu denormalisieren

Modul 9: Entwurf und Implementierung einer Replikationsstrategie für Azure Cosmos DB SQL API
Heutige Anwendungen müssen sehr reaktionsschnell und immer online sein. Um niedrige Latenzzeiten und hohe Verfügbarkeit zu erreichen, müssen Instanzen dieser Anwendungen in Rechenzentren bereitgestellt werden, die sich in der Nähe ihrer Benutzer befinden. In diesem Modul erfahren Sie, wie Sie mit Azure Cosmos DB SQL API Daten replizieren und die Konsistenz weltweit verwalten können.

Lektion

• Konfigurieren Sie die Replikation und verwalten Sie Failover in Azure Cosmos DB
• Konsistenzmodelle in Azure Cosmos DB SQL API verwenden
• Konfigurieren Sie das Schreiben in mehrere Regionen in Azure Cosmos DB SQL API

Übung: Verbindung zu verschiedenen Regionen mit dem Azure Cosmos DB SQL API SDK
Übung: Konsistenzmodelle im Portal und im Azure Cosmos DB SQL API SDK konfigurieren
Übung: Mit dem Azure Cosmos DB SQL API SDK eine Verbindung zu einem Mehrregionen-Schreibkonto herstellen

Nach Abschluss dieses Moduls werden die Teilnehmer in der Lage sein:

• Verteilen von Daten über verschiedene Regionen hinweg
• Automatische Failover-Richtlinien zu definieren
• Manuelle Failover durchführen
• Konfigurieren des Standard-Konsistenzmodells
• Änderung des Konsistenzmodells pro Sitzung
• Konfigurieren des Schreibens in mehrere Regionen im SDK
• Erstellen einer benutzerdefinierten Konfliktlösungsrichtlinie

Modul 10: Optimieren der Abfrageleistung in Azure Cosmos DB SQL API
Azure Cosmos DB bietet einen umfangreichen Satz von Datenbankoperationen, die auf die Elemente innerhalb eines Containers wirken. Die Kosten, die mit jeder dieser Operationen verbunden sind, variieren je nach CPU, IO und Speicher, die für die Ausführung der Operation erforderlich sind. In diesem Modul erfahren Sie, wie Sie Indizierungsrichtlinien verwalten und Abfragen bearbeiten können, um die Kosten pro Abfrageeinheit (Request Unit, RU) zu minimieren.

Lektion

• Auswahl von Indizes in Azure Cosmos DB SQL API
• Optimieren von Abfragen in Azure Cosmos DB SQL API
• Integrierten Cache implementieren

Übung: Die Indexrichtlinie eines Azure Cosmos DB SQL API-Containers für allgemeine Operationen optimieren
Übung: Optimieren der Index-Richtlinie eines Azure Cosmos DB SQL API-Containers für eine bestimmte Abfrage

Nach Abschluss dieses Moduls werden die Teilnehmer in der Lage sein:

• Überprüfung und Vergleich von leseintensiven und schreibintensiven Indexmustern
• Indexierungsrichtlinien zu aktualisieren, um die Indexleistung zu optimieren
• die Kosten einer Abfrage in Request Units (RUs) zu messen
• die Kosten von Punktoperationen zu messen
• mit dem integrierten Cache für Elemente und Abfragen zu arbeiten
• Konfigurieren Sie die Staleness des integrierten Cache

Modul 11: Verwaltungs- und Überwachungsaufgaben für eine Azure Cosmos DB SQL API-Lösung
Wenn Sie kritische Anwendungen und Geschäftsprozesse haben, die sich auf Azure-Ressourcen wie Azure Cosmos DB verlassen, möchten Sie diese Ressourcen auf ihre Verfügbarkeit, Leistung und ihren Betrieb überwachen. In diesem Modul erfahren Sie, wie Sie Ereignisse und Leistung eines Azure Cosmos DB-Kontos überwachen können. Sie werden auch lernen, wie Sie allgemeine Sicherheitsmaßnahmen zusammen mit der Sicherung und Wiederherstellung in Azure Cosmos DB implementieren.

Lektion

• Leistung in Azure Cosmos DB SQL API messen
• Antworten und Ereignisse in Azure Cosmos DB SQL API überwachen
• Implementierung von Sicherung und Wiederherstellung für Azure Cosmos DB SQL API
• Sicherheit in Azure Cosmos DB SQL API implementieren

Übung: Azure Monitor verwenden, um ein Azure Cosmos DB SQL API-Konto zu analysieren
Übung: Eine Anwendung mit dem Azure Cosmos DB SQL API SDK auf Fehler untersuchen
Übung: Eine Datenbank oder einen Container von einem Wiederherstellungspunkt wiederherstellen
Übung: Azure Cosmos DB SQL API-Kontoschlüssel in Azure Key Vault speichern

Nach Abschluss dieses Moduls werden die Teilnehmer in der Lage sein,:

• Ratenbegrenzende Ereignisse in einem Container oder einer Datenbank zu beobachten
• Abfrage von Ressourcenprotokollen mit Azure Monitor
• Transiente und ratenbegrenzende Fehler zu überprüfen und zu beobachten
• Warnungen zu konfigurieren
• Kontinuierliche Sicherung und Wiederherstellung zu konfigurieren
• Durchführen einer Point-in-Time-Wiederherstellung
• Rollenbasierte Zugriffskontrolle (RBAC) verwenden
• Zugriff auf Kontoressourcen mit Azure AD und Microsoft Identity Platform

Modul 12: Verwalten einer Azure Cosmos DB SQL API-Lösung mit DevOps-Praktiken
Sobald ein Azure Cosmos DB SQL API-Konto bereit ist, einen Release-Lebenszyklus zu durchlaufen, ist es nicht unüblich, dass ein Betriebsteam versucht, die Erstellung von Azure Cosmos DB-Ressourcen in der Cloud zu automatisieren. Die Automatisierung erleichtert die Bereitstellung neuer Umgebungen, die Wiederherstellung früherer Umgebungen oder die Skalierung eines Dienstes. In diesem Modul erfahren Sie, wie Sie den Azure Resource Manager verwenden, um ein Azure Cosmos DB-Konto und seine untergeordneten Ressourcen mithilfe von JSON-Vorlagen, Bicep-Vorlagen oder der Azure CLI zu verwalten.

Lektion

• Skripte für Azure Cosmos DB SQL API schreiben
• Erstellen einer Ressourcenvorlage für Azure Cosmos DB SQL API

Übung: Den bereitgestellten Durchsatz mithilfe eines Azure CLI-Skripts anpassen
Übung: Einen Azure Cosmos DB SQL API-Container mithilfe von Azure Resource Manager-Vorlagen erstellen

Nach Abschluss dieses Moduls werden die Teilnehmer in der Lage sein:

• Argumente, Gruppen und Untergruppen für einen bestimmten CLI-Befehl anzuzeigen
• Azure Cosmos DB-Konten, -Datenbanken und -Container mithilfe der CLI zu erstellen
• eine Indizierungsrichtlinie mit der CLI zu verwalten
• Konfigurieren des Datenbank- oder Container-Durchsatzes mithilfe der CLI
• Initiieren von Failovers und Verwalten von Failover-Regionen mit der CLI
• Identifizieren der drei häufigsten Ressourcentypen für Azure Cosmos DB SQL API-Konten
• Erstellen und Bereitstellen einer JSON Azure Resource Manager-Vorlage für Azure Cosmos DB SQL API
• Erstellen und Bereitstellen einer Bicep Azure Resource Manager-Vorlage für Azure Cosmos DB SQL API
• Verwalten von Durchsatz- und Indexrichtlinien mit JSON- oder Bicep-Vorlagen

Modul 13: Erstellen von serverseitigen Programmierkonstrukten in Azure Cosmos DB SQL API
Azure Cosmos DB bietet sprachintegrierte, transaktionale Ausführung von JavaScript. Wenn Sie die SQL-API in Azure Cosmos DB verwenden, können Sie gespeicherte Prozeduren, Auslöser und benutzerdefinierte Funktionen (UDFs) in der JavaScript-Sprache schreiben. In diesem Modul werden Sie JavaScript-Logik schreiben, die direkt in der Datenbank-Engine ausgeführt wird.

Lektion

• Erstellen von Multi-Element-Transaktionen mit der Azure Cosmos DB SQL API
• Abfrage- und Transaktionsfunktionalität in Azure Cosmos DB SQL API erweitern

Übung: Eine gespeicherte Prozedur mit dem Azure-Portal erstellen
Übung: Eine UDF mit dem SDK implementieren und dann verwenden

Nach Abschluss dieses Moduls werden die Teilnehmer in der Lage sein:

• Stored Procedure erstellen
• Rollback einer Stored-Procedure-Transaktion
• UDF erstellen
• Pre-* und Post-*-Trigger erstellen