當(dāng)今云計算技術(shù)成了主流的架構(gòu)和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)服務(wù)架構(gòu)之一。越來越多的企業(yè)、組織和人使用云服務(wù)來實現(xiàn)自己的服務(wù)架構(gòu)。云計算技術(shù)也是每一個IT人士需要掌握的基礎(chǔ)技能。在云平臺市場，亞馬遜的AWS一枝獨秀，不光發(fā)展早，技術(shù)先進，而且市場占有率也大。本文我們以AWS的云架構(gòu)體系為例子說明現(xiàn)代云架構(gòu)。

AWS服務(wù)器：EC2及其實例

應(yīng)用程序的運行主要依賴兩類：服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫。服務(wù)器，用來承載應(yīng)用程序，服務(wù)器允許用戶連接到該服務(wù)器并運行應(yīng)用，而數(shù)據(jù)庫用來保存數(shù)據(jù)。

在AWS體系中，服務(wù)器的的組織形式是通過Elastic Cloud Compute服務(wù)(簡稱為EC2)。通過該服務(wù)，我們可以選擇服務(wù)器的設(shè)置，例如操作系統(tǒng)，CPU大小，內(nèi)大小等。選擇好所有設(shè)置后，啟動服務(wù)器只需要點擊按鈕就可以。通過EC2創(chuàng)建的服務(wù)器稱為 EC2實例。一旦該服務(wù)器啟動，就可以將應(yīng)用程序放置在該服務(wù)器上。

但是實際上，EC2實例不是一臺真正的機器。它只是一個虛擬機。因此，我們創(chuàng)建的任何服務(wù)器實際上都是隔離的虛擬機，它們在AWS的宿主機硬件上共享空間。簡而言之，虛擬機(即VM)就像是真實計算機中的模擬計算機。它們可以具有自己的操作系統(tǒng)，依賴項等，但是它們使用并共享真實計算機的資源。

考慮EC2實例或任何基于云的服務(wù)器的比較簡單方法是：

它仍然只是一臺計算機。只是別人的。(在這種情況下，是AWS的。)

我們可以登錄到它，進行設(shè)置，并像在其他任何計算機上一樣進行所需的操作。您創(chuàng)建了一個EC2實例(又名服務(wù)器)并在其上設(shè)置應(yīng)用程序，就像在自己的計算機上一樣。

最后，這是在配置服務(wù)器并將代碼放置在服務(wù)器上時要做的所有事情。所有工具和自動化腳本都刪除了手動過程。但是，如果將其視為"僅是另一臺計算機"，那么將精力集中在如何使用它上就容易得多。

一臺服務(wù)器會有限制。即使一臺服務(wù)器(EC2實例)使用很強大的配置，數(shù)據(jù)庫還是非常重要的。一般來說數(shù)據(jù)庫會占用大量計算量，大量存儲空間和大量網(wǎng)絡(luò)吞吐量。如果服務(wù)器是一棟房子，而應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫是居民，則該數(shù)據(jù)庫將累積所有空間并產(chǎn)生大量噪音。當(dāng)然，這對于本地開發(fā)而言效果很好。但是，當(dāng)成千上萬的用戶(或更多)開始使用該應(yīng)用程序時，如果該服務(wù)器必須同時處理數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序，則它將很快耗盡其資源。

分離數(shù)據(jù)庫：RDS和Aurora

為了應(yīng)對單一服務(wù)器不可避免的硬件和網(wǎng)絡(luò)流量瓶頸，我們希望將數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用程序服務(wù)器分離。這樣做是為了允許我們的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫分別擴展。在AWS上，有兩種方法可以做到這一點。

第一種方法是完全手動的：創(chuàng)建另一個EC2實例(即另一個服務(wù)器)并將在該實例上安裝數(shù)據(jù)庫。

同樣，如果將EC2實例視為"僅另一臺計算機"，則其操作方式與在自己的計算機上類似。例如，下載MySQL，進行設(shè)置，啟動數(shù)據(jù)庫并允許來自應(yīng)用程序的流量。但總的來說確實如此簡單。

完成此操作后，就可以把應(yīng)用程序服務(wù)器指向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器即可。數(shù)據(jù)庫管理是其自己的領(lǐng)域，這是有原因的。有很多修補，更新和維護數(shù)據(jù)庫是一項艱巨的任務(wù)。因此，除非有內(nèi)部專家或團隊專門致力于此，否則真的想在進行自我管理還是有一定的難度。

另一中方法就是，使用AWS提供了的關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)，也稱為RDS。

具體來說，AWS有一個非常強大的數(shù)據(jù)庫，稱為Aurora。它可以處理所有擴展，管理和修補。它還直接兼容MySQL和PostgreSQL。因此，即使使用這兩種方法之一進行本地開發(fā)，在部署應(yīng)用程序時仍可以直接使用Aurora。而且，正如RDS營銷團隊喜歡指出的那樣，它的速度是MySQL的五倍，成本的十分之一。

這樣用戶可以訪問您的服務(wù)器以使用該應(yīng)用程序，并且該應(yīng)用程序?qū)⑴cRDS Aurora數(shù)據(jù)庫進行交互。

但是，如果出現(xiàn)流量高峰會怎樣?如果企業(yè)的服務(wù)/公司快速發(fā)展了會怎么樣?如果是自建EC2實例維護數(shù)據(jù)庫這將是個問題。如果選擇的是RDS Aurora，就可以無需考慮對數(shù)據(jù)庫擴容的問題了。但是還會面臨另一個問題，應(yīng)用程序服務(wù)器將的擴容問題。

服務(wù)器集群：EC2 Auto Scaling組

為了解決擴展問題。假設(shè)該應(yīng)用程序已經(jīng)在線使用，并受到大量流量的沖擊。如果是這樣的話，耽擱小服務(wù)器將不能扛太久的時間。

那么我們有什么選擇呢?好吧，我們選擇更強大、配置更高的實例，單這也是一個短期解決方案。這方法叫豎直擴展。盡管這可以在開始階段提供幫助，但要意識到服務(wù)器只能變得如此之大。此外，它只是一臺服務(wù)器，存在單點問題，如果它掛了，那么在它上面運行的所有服務(wù)都不能使用。這沒有彈性，不是解決的好方法。

那正確的答案是什么?通過創(chuàng)建更多的實例來共同承載(負載均衡)服務(wù)。這種方法叫橫向擴展。橫向擴展它使我們的架構(gòu)不受限于個別EC2實例。

AWS也提供了EC2 Auto Scaling組來實現(xiàn)橫向擴展和負載均衡。Auto Scaling組可有許多服務(wù)器構(gòu)成并對其進行整體管理，通過使用Auto Scaling組，創(chuàng)建和管理多個EC2實例幾乎與一臺實例同樣簡單。

那么 Auto Scaling Group會創(chuàng)建什么類型的服務(wù)器?在啟動Auto Scalin組之前，首先要創(chuàng)建所謂的啟動配置，然后創(chuàng)建一個Auto Scaling組并為其指定啟動配置。然后它將從該模板創(chuàng)建實例并為我們管理它們。

可以將啟動配置視為EC2實例的藍圖。如果是這種情況，那么Auto Scaling組就像是使用該藍圖構(gòu)建和管理實例的領(lǐng)班。

注意：盡管它的名字Auto Scaling組，但實際上它并不會自動進行擴展。可以通過配置做到，后面將會介紹。

通過使用Auto Scaling組，我們將能夠創(chuàng)建可以供托管應(yīng)用程序的所有服務(wù)器。

負載均衡器：調(diào)度流量

通過RDS服務(wù)，在數(shù)據(jù)持久性方面我們無需擔(dān)心。但是，可能有多個EC2實例托管我們的應(yīng)用程序，它們都指向同一個RDS Aurora數(shù)據(jù)庫。加入我們有如三個EC2實例，一個用戶訪問了其中一臺并更改了名稱，這不會阻止他們在其他實例上的應(yīng)用程序。為什么?因為我們所有的應(yīng)用程序都指向同一數(shù)據(jù)庫。因此，當(dāng)用戶訪問其中一個實例上的應(yīng)用程序時，它仍將從同一RDS Aurora數(shù)據(jù)庫中獲取其數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在可以將負載分散到3個不同的服務(wù)器上。但是，新問題是：

我們的用戶連接到哪里?如何保存會話?而且，我們?nèi)绾巫詣悠胶庳撦d?

如果我們有三個不同的實例，那么它們都將具有三個不同的IP地址。如果你的應(yīng)用程序使用會話數(shù)據(jù)來跟蹤用戶的操作，那么如果他們跳到另一個實例，那將會丟失。

這時候就需要引入負載均衡器了。他可以解決了剛才談到的所有問題，甚至更多。本質(zhì)上，它負責(zé)接受傳入的流量，然后將其分發(fā)到最適合處理它的服務(wù)器。這聽起來像是一項神奇的技術(shù)。但是就像我們可以在服務(wù)器上建立數(shù)據(jù)庫一樣，我們可以對負載均衡器執(zhí)行相同的操作。只需創(chuàng)建一個服務(wù)器，然后使用NGINX，HAProxy或Apache之類反向代理應(yīng)用即可。然后，將要選擇的那些工具告訴要負載均衡流量的服務(wù)器。

AWS架構(gòu)體系中也提供了自己的負載均衡器。在EC2中，有各種各樣的負載均衡器可以自動為我們完成所有這些工作，可以非常輕松地連接到EC2實例。它還為我們提供了許多選項和功能，如果我們想自己實現(xiàn)該功能，則將需要大量的工作。

由于它們與EC2實例無縫集成，因此我們無需擔(dān)心將新實例或要刪除的實例告知AWS負載均衡器。它還能跟蹤會話數(shù)據(jù)，執(zhí)行運行狀況檢查并返回指標(biāo)。各種各樣的事情。

設(shè)置了負載平衡器之后，無需將流量指向任何單個實例，而是將其指向負載平衡器本身。同樣，它只是另一臺服務(wù)器，因此，如果它的IP地址是13.14.15.16之類的東西，并且的負載平衡軟件正在監(jiān)聽端口3000，那么可以在這里進行管理。顯然，希望利用DNS并為其提供一個友好的URL，但在此之后，它將可以平衡其背后的服務(wù)器之間的流量。

結(jié)論

本文我么介紹了AWS云基礎(chǔ)架構(gòu)中的基礎(chǔ)服務(wù)，包括EC3、 Auto Scaling組，RDS Aurora數(shù)據(jù)庫和負載均衡器(還有一個AWS S3服務(wù)是云對象存儲，作為基礎(chǔ)存儲)，這構(gòu)成了基礎(chǔ)的云服務(wù)，使用他們就可以為了創(chuàng)建絕大多數(shù)基本的應(yīng)用架構(gòu)。

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