Whitepaper - Architecting for the Cloud (AWS Best Practices)

Architecting for the Cloud (AWS Best Practices) (2016/02) 是 AWS 針對設計雲端架構的最佳實踐原則,描述了很多架構設計要知道的原則。

對於要設計 PaaS 或 SaaS 是非常有參考價值的。另外一篇也是很有參考價值的是 AWS Well Architected Framework.

Updated: 2018/01 我在公司內部教育訓練導讀了此篇,整理 Slide 分享 - Study Notes - Architecting for the cloud (AWS Best Practices, Feb 2016)


  • IT 資產變成可以程式化 (Programmable) 的資源: 傳統的機房設備,要面對硬體資源、資產、使用狀況等問題,牽涉層面廣泛且難以做成本估量。
  • 全球、高可用性、且沒有限制的容量 (Capacity)
  • 更高程度的管理服務
  • 資安是本來就有的


Scalability (可擴展性): 包含橫向跟縱向的擴展

  • Scaling Vertically (垂直擴展): 針對機器的等級垂直升降,像是增加 CPU / Memory / IO / Network 等。
  • Scaling Horizontally (水平擴展): 針對使用狀況,水平增加機器數.
    • Stateless Applications: 像是 AWS Lambda functions
    • Stateless Components
    • Distributed Processing: 離線的批次作業. 可以利用像是 hadoop 這樣的方式實現. 更多可以參考 “Big Data Analytics Options on AWS

Stateless Applications 裡提到 “How to distribute load to multiple nodes” 的方式有以下兩種:

  • Push mode:
    • 利用 ELB 這樣的方式,平均分擔 request 到 backends.
    • 利用 DNS (e.g., Route53) 的 RR (round robin) or TTL (latency) 方式分擔 request
  • Pull mode: 非同步模式, 這種方式就不需要 load balance. 執行工作會先被放到一個地方, 通常是 queue, 像是 SQS, 或者資料蒐集 Kinesis. 然後有很多 node 會去 pull 然後 consume / processing 這些訊息.

Disposable Resources Instead of Fixed Servers: 可拋棄型資源取代固定的伺服器

  • Instantiating Compute Resources
    • Bootstrapping
    • Golden Images
    • Hybrid
  • Infrastructure as Code: infrastructure reusable, maintainable, extensible, and testable.


Automation (自動化)

  • AWS Elastic Beanstalk
  • Amazon EC2 Auto recovery
  • Auto Scaling
  • Amazon CloudWatch Alarms
  • Amazon CloudWatch Events
  • AWS OpsWorks Lifecycle events
  • AWS Lambda Scheduled events

Loose Coupling (鬆散耦合)

  • Well-Defined Interfaces: REST API, AWS API Gateway
  • Service Discovery
  • Asynchronous Integration
  • Graceful Failure

Services, Not Servers

  • Managed Services
  • Serverless Architectures: Lambda


重點在於 RMDBS, NoSQL, dW, Search 的選擇策略。

  • Relational Databases
    • Scalability
    • High Availability
    • Anti-Patterns:
      • 資料都沒有 join, index 的問題,建議使用 NoSQL
      • 如果是存 media / file / image 的 meta 在 DB, 然後檔案存在像 S3 的地方,那建議使用 NoSQL
  • NoSQL Databases
    • Scalability
    • High Availability
    • Anti-Patterns: 跟 RMDBS 相反.
  • Data Warehouse
    • Scalability: massively parallel processing (MPP)
    • High Availability
    • Anti-Patterns: 不適合 OLTP (Online Transaction Processing)
  • Search
    • Scalability
    • High Availability

Removing Single Points of Failure (SPOF)

  • Introducing Redundancy
  • Detect Failure
  • Durable Data Storage
  • Automated Multi-Data Center Resilience
  • Fault Isolation and Traditional Horizontal Scaling

Designing good health checks

  • health check by ELB tcp
  • deep health check: check each nodes. 適合用在 route53 的參考依據, 但不適合用在 ELB 檢查.


Optimize for Cost

  • Right Sizing
  • Elasticity
  • Take Advantage of the Variety of Purchasing Options
    • Reserved Capacity
    • Spot Instances
  • Caching
    • Application Data Caching
    • Edge Caching


  • Utilize AWS Features for Defense in Depth
  • Offload Security Responsibility to AWS
  • Reduce Privileged Access
  • Security as Code
  • Real-Time Auditing



2016/03/21 13:30:00

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