Aumenta la tua produttività con Amazon Web Services

Negli ultimi anni, la parola più calda sulla bocca di tutti è stata "produttività". Nel mondo in rapida evoluzione di Internet, fare qualcosa velocemente ottiene sempre un voto positivo. Nonostante la necessità di implementare la logica aziendale reale in modo rapido e accurato, come sviluppatore PHP esperto ho comunque trascorso centinaia di ore in altre attività, come l'impostazione di database o cache, la distribuzione di progetti, il monitoraggio delle statistiche online e così via. Molti sviluppatori hanno lottato per anni con queste cosiddette attività varie, perdendo tempo invece di concentrarsi sulla logica del progetto.

La mia vita è cambiata quando un amico ha menzionato Amazon Web Services (AWS) quattro anni fa. Ha aperto una nuova porta e ha portato a un enorme aumento della produttività e della qualità del progetto. Per chiunque non abbia utilizzato AWS, si prega di leggere questo articolo, che sono sicuro che troverai degno del tuo tempo.

Sfondo AWS

Amazon Web Services è stato lanciato ufficialmente nel 2006. Molte persone ne avranno sentito parlare, ma probabilmente non sanno cosa può offrire. Quindi, la prima domanda è: cos'è AWS?

Amazon Web Services (AWS), è una raccolta di servizi di cloud computing, chiamati anche servizi web, che costituiscono una piattaforma di cloud computing offerta da Amazon.com.

Wikipedia

Da questa definizione, sappiamo due cose: AWS è basato nel cloud e AWS è una raccolta di servizi, anziché un singolo servizio. Dal momento che questo non ti dice molto, secondo me, è meglio che un principiante capisca AWS come:

• AWS è una raccolta di servizi nel cloud, come dice la definizione.
• AWS fornisce risorse di elaborazione veloci online (ad esempio, sono necessari 10 minuti per configurare un server Linux).
• AWS offre tariffe convenienti.
• AWS fornisce servizi pronti all'uso di facile utilizzo, il che consente di risparmiare molto tempo nella configurazione manuale di database, cache, storage, rete e altri servizi di infrastruttura.
• AWS è sempre disponibile ed è altamente scalabile.

Ci sono, ovviamente, molti altri vantaggi nell'utilizzo di AWS, quindi diamo una rapida panoramica di come può aumentare la tua produttività.

Crea un account AWS gratuitamente

Per iniziare a utilizzare qualsiasi servizio, è necessario disporre di un account. La creazione di un account per AWS non dovrebbe richiedere più di cinque minuti. Assicurati di avere le seguenti informazioni a portata di mano:

• Un indirizzo e-mail, che viene utilizzato per ricevere un'e-mail di conferma.
• Una carta di credito, che non verrà addebitata poiché il processo di configurazione è sempre gratuito.
• Un numero di telefono, che riceverà una chiamata di sistema automatizzata per identificare l'utente

Questo è tutto. Una volta che hai le informazioni elencate sopra, visita la pagina Web di AWS e crea un account seguendo le istruzioni facili da seguire.

Nota quanto segue:

• La maggior parte dei servizi AWS offre un'abbondanza di risorse di livello gratuito su base mensile. Cioè, testare AWS in genere ti costa poco o niente.
• Il numero di telefono e altre informazioni personali non sono state abusate, secondo la mia esperienza

Ottieni la tua prima configurazione del server EC2

Uno dei vantaggi di un servizio cloud è la possibilità di ottenere risorse condivise su richiesta. Amazon ha fornito quattro livelli di servizio per l'accesso dell'utente ai propri servizi, elencati in ordine di facilità:

• Console di gestione,
• Strumento della riga di comando,
• SDK,
• API RESTful.

In questo articolo utilizzeremo la Management Console. Quindi, dopo aver effettuato l'accesso alla console, vedrai una schermata come quella di seguito:

Ci sono due aree da notare:

• Nell'angolo in alto a destra troverai il selettore della regione. AWS fornisce servizi in 11 diverse regioni del mondo ed è ancora in crescita. Scegli una regione a tua scelta o lasciala negli Stati Uniti orientali (Virginia settentrionale) come impostazione predefinita. Le diverse regioni possono variare nei prezzi, cosa che dovresti tenere a mente man mano che il tuo utilizzo cresce.
• La maggior parte dello schermo è piena di un elenco di servizi. Tratteremo EC2 in questa sezione. Dai una rapida occhiata a ciò che offre AWS. Non preoccuparti se non hanno senso, tutti i servizi funzioneranno da soli. Tuttavia, otterrai una maggiore produttività utilizzando una combinazione di essi.

L'esigenza più fondamentale di una risorsa cloud è il server virtuale. EC2, o Elastic Compute Cloud, è il nome scelto da Amazon per il suo servizio di server virtuale. Diamo un'occhiata a quanto è facile ottenere un server Linux online.

• Nella console di gestione EC2, avvia il processo di avvio come di seguito:

• Scegli un'immagine macchina (AMI in breve) per iniziare. Questo è il sistema operativo che eseguirà la tua macchina. Scegli qualsiasi sistema di tua preferenza. Ti consiglio di iniziare con Amazon Linux, che utilizza yum per gestire i pacchetti:

• Quindi, seleziona un tipo di istanza. Puoi capire questo come la tua specifica hardware per il tuo server virtuale. Puoi iniziare con t2.micro , perché con questa istanza riceverai 750 ore di utilizzo gratuito ogni mese per il primo anno. Tieni presente che questo è valido solo il primo anno dalla data di iscrizione e solo per l'istanza t2.micro . È un buon affare se vuoi solo avere un assaggio di AWS.

• Con la possibilità di configurare il server in modo più dettagliato, puoi avviare il server. La prima volta che usi EC2, vedrai una schermata simile a quella qui sotto. L'avviso sulla sicurezza ci dice quanto Amazon enfatizzi l'aspetto della sicurezza. Tuttavia, possiamo ignorare questo avviso finché non visitiamo la sezione sui servizi gestiti.

• Infine, per accedere a un server remoto, abbiamo bisogno di un'identità. AWS ci chiederà di scegliere una coppia di chiavi SSH, come nell'immagine seguente. Scarica il file della chiave di privacy e fai clic sul pulsante di avvio. E sì, abbiamo finito; un nuovo server virtuale è in fase di configurazione e sarà pronto in pochi minuti.

• Una volta che l'istanza è pronta, puoi accedere al sistema come utente predefinito ec2-user , con la tua chiave di privacy. ec2-user è l'impostazione predefinita di AWS che ha anche l'abilità sudo. Sebbene non sia possibile modificare il nome utente predefinito, è possibile creare qualsiasi utente e assegnare i privilegi appropriati in base alle proprie preferenze. L'indirizzo del tuo server può essere trovato qui:

Il processo di cui sopra dovrebbe richiedere meno di cinque minuti, ed è così che otteniamo facilmente un server virtuale attivo e funzionante. Nella prossima sezione impareremo come AWS ci aiuta a gestire l'istanza che abbiamo appena creato.

Fatturazione su richiesta

La maggior parte delle risorse AWS viene fatturata in ore, il che offre una buona flessibilità. Ad esempio, prendendo l'istanza EC2 appena creata, ci sono due modi per metterla fuori servizio: interrompere e terminare. Entrambe le azioni interromperanno la fatturazione. La differenza è che arrestando un'istanza, possiamo riavviarla in un secondo momento con tutto il nostro lavoro salvato. Al contrario, terminando un'istanza, la restituiamo ad AWS per il riciclaggio e non c'è modo di recuperare le informazioni. La necessità di terminare un'istanza deriva dall'impostazione predefinita da parte di AWS di un limite di 20 istanze per regione per account e un'istanza arrestata continua a contare fino a quando non viene terminata.

Possiamo fermare un'istanza rapidamente:

Quando interrompi l'istanza EC2, anche la tua fattura smette di crescere. È particolarmente utile nei seguenti scenari:

• Quando vuoi provare qualcosa di nuovo, è più conveniente se devi pagare solo per un paio d'ore e probabilmente non supererai il livello gratuito per alcuni servizi.
• Quando la tua esigenza di elaborazione è in scalabilità dell'ambiente di produzione. Ad esempio, in passato, dovevo riservare risorse di elaborazione che di solito sono il 30-50 percento in più rispetto al picco di utilizzo. Con AWS, ho potuto effettuare il provisioning delle risorse in un modo più flessibile:

Le informazioni sui prezzi per AWS sono disponibili online. Dopo aver effettuato alcuni calcoli, potresti porre la domanda: AWS è effettivamente più economico? Moltiplicando la tariffa oraria per un mese, sembra che non sia affatto competitivo. La risposta è sì e no.

AWS non è più economico se calcoli semplicemente la tariffa oraria per la risorsa on-demand in un mese. Tuttavia, abbiamo ancora le scelte di fatturazione delle istanze riservate come illustrato di seguito:

Per i requisiti minimi di risorse, possiamo ottenere uno sconto dal 30 al 70% utilizzando l'istanza riservata, insieme ad altre risorse variabili fatturate come istanza on demand. In pratica, questo sarà dal 30 al 40 percento in meno con l'impegno di un anno e ancora di più con un impegno di tre anni utilizzando le istanze riservate. Ecco perché voterò "Sì" sulla domanda di cui sopra. E AWS è ancora più economico se includi i vantaggi di sicurezza e monitoraggio.

Servizi gestiti

Uno degli obiettivi di AWS è eliminare il più possibile i costi operativi. Tradizionalmente, abbiamo bisogno di un grande team di ingegneri di sistema per mantenere la sicurezza e l'integrità della nostra infrastruttura, sia online che in loco. I team esperti scriveranno e distribuiranno i loro strumenti automatizzati per semplificare il processo. Tuttavia, anche la gestione dei servizi diventa un progetto complicato nella pratica. AWS agisce come un salvavita aiutandoci a gestire le nostre risorse. Di seguito, ho elencato alcuni dei servizi forniti da AWS che sono più utilizzati:

• Gruppo di sicurezza AWS,
• IAM, Gestione dell'accesso all'identità,
• Cloud Watch,
• E un elenco di servizi di distribuzione automatica come OpsWorks (che non saranno trattati in questo articolo).

Gruppo di sicurezza AWS

Il modo in cui AWS gestisce il controllo dell'accesso ai servizi avviene in due livelli separati. A livello di rete, si ottiene utilizzando un'idea nota come "gruppi di sicurezza". Tutti i servizi AWS sono in gruppi di sicurezza. E il gruppo di sicurezza determina chi può passare. Prendendo la nostra istanza EC2, AWS ha creato automaticamente un gruppo di sicurezza per noi:

Possiamo decidere cosa può entrare e cosa può uscire configurando le regole inbound/outbound. Le regole TCP, UDP e ICMP sono supportate dal servizio EC2. Il gruppo di sicurezza agisce come un firewall esterno a livello di hardware e non abbiamo mai bisogno di pensare a correggerlo.

Un altro vantaggio dell'utilizzo del gruppo di sicurezza è che è riutilizzabile. Un gruppo di sicurezza può essere condiviso tra molte risorse. In pratica, migliora notevolmente l'efficienza della manutenzione eliminando la seccatura di impostare i criteri di sicurezza uno per uno per ciascuna risorsa. Inoltre, la natura condivisibile di un gruppo di sicurezza ci consente di configurarlo in un'unica posizione e di applicare tale politica di sicurezza a qualsiasi altra risorsa, senza la seccatura di impostarla manualmente, una per una per ogni risorsa.

Identità e gestione degli accessi

AWS fornisce un altro metodo per gestire il controllo dell'accesso tramite IAM. Questo è un controllo di sicurezza a livello di applicazione per quando è necessario accedere alle interfacce RESTful. Ogni richiesta REST deve essere firmata in modo che AWS sappia chi sta accedendo al servizio. Inoltre, confrontando un elenco preconfigurato di policy, AWS determinerà se l'operazione deve essere negata o consentita.

Non tratteremo IAM in dettaglio in questo articolo. Tuttavia, tieni presente che AWS pensa molto alla sicurezza in modo da poter essere sicuro che nessun visitatore non autorizzato possa accedere ai tuoi dati riservati.

Cloud Watch

CloudWatch è un servizio fornito da AWS per raccogliere e tenere traccia di tutti i tipi di parametri dalle tue risorse AWS. È più potente grazie alla sua capacità di reagire a determinati eventi (o allarmi). Con l'aiuto di CloudWatch, possiamo monitorare lo stato della nostra istanza EC2 appena creata.

• Possiamo aggiungere rapidamente allarmi alla nostra istanza EC2:

• Gli allarmi possono essere creati specificando criteri per molti scopi diversi:

NOTA : SNS è un servizio basato su argomenti fornito da AWS per inviare notifiche. Le notifiche possono essere inviate tramite e-mail, SMS, notifiche push iOS/Android e molti altri formati.

Dal monitoraggio alla notifica, CloudWatch tenta di automatizzare le esigenze di monitoraggio in pochi clic. Ci sono tonnellate di parametri predefiniti per vari servizi AWS. Per l'utente avanzato, puoi persino creare metriche personalizzate per la tua applicazione.

Per quanto riguarda i costi, il servizio di livello gratuito fornito da CloudWatch è generalmente abbondante per i progetti di avvio. Tuttavia, anche quando la tua attività cresce, i costi aggiuntivi sono generalmente inferiori all'1% del costo del servizio. Controllare i prezzi dettagliati per ulteriori informazioni. Considerando quanto sia facile configurare un sistema di monitoraggio utilizzando CloudWatch, è diventato lo strumento di monitoraggio più utilizzato.

Servizi applicativi senza problemi

Come sviluppatori, abbiamo probabilmente sperimentato i seguenti scenari:

• La nostra applicazione necessita di un componente di database, il che significa che dobbiamo:
  • Ottieni un server per il database.
  • Installa il software del database.
  • Configurare i monitor per il server e il database.
  • Pianifica schemi di backup.
  • Patch il software secondo necessità.
  • E molti altri non elencati qui.
• La nostra applicazione necessita di un archivio di file distribuito, il che significa che dobbiamo:
  • Trova soluzioni open source (o commerciali) esistenti per l'archiviazione di file distribuita.
  • Prepara i server necessari.
  • Installa e configura la soluzione scelta, che di solito non è semplice.
  • Configurare i monitor per il server e il database
  • E molti altri non elencati qui
• La nostra applicazione ha bisogno di una cache.
• La nostra applicazione necessita di una coda di messaggi.
• E molti altri problemi da risolvere, inoltre, dobbiamo fare un lavoro di pre-configurazione e post-monitoraggio.

E, come avrai già intuito, questa è un'altra area significativa in cui AWS aiuta. Sono disponibili molti servizi a livello di applicazione, quindi non dovrai considerare nient'altro.

Copriamo alcuni di loro per darti una rapida immagine.

RDS, database gestito per te ma non da te

I database relazionali (RDBMS) sono stati ampiamente adottati da molte applicazioni. Nell'ambiente di produzione, è sempre necessaria un'attenzione particolare quando si distribuiscono le applicazioni tramite RDBMS, a cominciare da come impostare e configurare il database, seguito da quando e come vengono eseguiti e ripristinati i backup.

Nel nostro team, il nostro amministratore di database (DBA) trascorreva almeno il 30% del suo tempo a scrivere script di configurazione e manutenzione. Con l'introduzione di AWS RDS, il nostro DBA ha avuto più tempo per eseguire l'ottimizzazione delle prestazioni SQL, che è l'area preferita in cui investire il tuo DBA.

Allora, cosa ti offre RDS? In breve:

• RDS fornisce supporto per la maggior parte dei motori di database più diffusi, inclusi MySQL, SQLServer, PostgreSQL.
• Un database, un nodo o un cluster, può essere creato in pochi clic.
• RDS offre il supporto integrato per i parametri di database condivisi, sotto il servizio denominato "Gruppo di parametri".
• RDS fornisce supporto integrato per la gestione degli accessi con l'aiuto di Security Group , che è abbastanza simile a quello che abbiamo trattato per EC2.
• RDS offre servizi aggiuntivi abilitando Multi-AZ con un solo clic. Tutti i passaggi di monitoraggio, standby e failover vengono eseguiti automaticamente.
• La manutenzione e il backup di RDS sono automatizzati.

Per concludere, RDS consente di risparmiare una notevole quantità di tempo quando si tratta di configurazione e manutenzione dei servizi di database. In cambio, pagherai circa il 40% in più rispetto al corrispondente server EC2. Quindi, è una decisione aziendale se optare per RDS o distribuire il server corrispondente da solo. Tuttavia, ti consente di investire più tempo nel lavoro correlato al business reale piuttosto che alla stabilità e alla scalabilità dell'infrastruttura. Inoltre, noterai presto che questo è il modo di fare affari sostenuto da AWS.

Dynamo DB, uno storage chiave-valore scalabile fino a miliardi di record

NoSQL è diventato un argomento preferito negli ultimi anni. Poiché molti progetti di vita reale non necessitano del supporto di vari DBMS relazionali, è stato introdotto sul mercato un elenco di database NoSQL. Amazon non resta indietro in questo. DynamoDB (https://aws.amazon.com/dynamodb) è il negozio chiave-valore annunciato da Amazon nel 2012 e il principale contributore a questo servizio è Werner Vogels, CTO di Amazon, uno dei massimi esperti mondiali di ultra- sistemi scalabili.

Non è un segreto che Amazon gestisce un traffico enorme. DynamoDB è derivato da Dynamo, che è stato il motore di archiviazione interno per molte aziende di Amazon, incluso il suo servizio di carrello degli acquisti che soddisfa miliardi di richieste ogni Natale. DynamoDB non ha limiti per quanto riguarda la scalabilità verticale.

Inoltre, rispetto ad altre soluzioni NoSQL, come Cassandra o MongoDB, DynamoDB offre un enorme vantaggio economico; viene fatturato nell'unità di throughput riservato (quante scritture/letture sono consentite al secondo), che può essere aumentata o diminuita in tempo reale. Di seguito è riportata una tabella di confronto dei costi tra DynamoDB e altre soluzioni NoSQL standalone:

• per correttezza, il prezzo viene calcolato utilizzando i prezzi on-demand nella regione USA-EST
•• Le istanze AWS EC2 sono selezionate per ospitare altri servizi NoSQL
••• EBS è il servizio di storage persistente fornito da AWS

Come si può leggere dalla tabella, DynamoDB fornisce il suo servizio pronto all'uso e di solito a un prezzo inferiore rispetto alla creazione del proprio spazio di archiviazione chiave-valore. Questo perché a meno che non raggiungi la capacità massima del tuo cluster MongoDB/Cassandra, stai pagando di più per qualcosa che non usi mai.

Amazon offre il proprio servizio in maniera completamente gestita. Ciò significa che non devi preoccuparti di come configurare, ridimensionare o monitorare il tuo DynamoDB; sono tutti realizzati da AWS. In effetti, la lettura e la scrittura di elementi DynamoDB vengono sempre misurate con una complessità temporale costante, indipendentemente dalla dimensione dei dati manipolati. Pertanto, alcune applicazioni hanno scelto di eliminare i livelli della cache dopo essere passate a DynamoDB. Incredibile, davvero.

SQS, servizio code distribuito

Quando si lavora con grandi volumi di dati, spesso distribuiamo i calcoli a molti nodi di calcolo. Quando si opera a livello globale, spesso abbiamo bisogno di una pipeline per elaborare i dati raccolti dai nodi distribuiti in un'ampia gamma geografica. Per aiutare a soddisfare i requisiti per tali eventi, AWS introduce SQS, Simple Queue Service. Come molti servizi di coda riconosciuti, SQS offre un modo per passare messaggi/lavori tra diversi componenti logici, in modo persistente.

Come indica il nome, SQS è un servizio di base disponibile all'inizio di AWS. Tuttavia, Amazon ha costantemente sviluppato SQS e, a seconda delle necessità, SQS potrebbe essere semplice o potente quanto ti serve con molti parametri personalizzabili. Alcune delle funzionalità avanzate di SQS sono:

• Conservazione dei messaggi fino a 14 giorni.
• Meccanismo di visibilità per evitare la perdita di messaggi in un evento di errore.
• Ritardo di consegna per messaggio.
• Redrive policy per gestire i messaggi non riusciti (la cosiddetta lettera morta).

I servizi di coda non dovrebbero essere troppo complicati. Potresti chiederti perché vale la pena usare un'intera sezione solo per introdurre SQS. Forse hai già intuito il motivo; come altri servizi AWS, SQS è un servizio completamente gestito, il che significa:

• La coda è altamente scalabile; possono essere decine di messaggi che stai attraversando o milioni al secondo, quindi SQS si adatta al volo.
• La coda è persistente e distribuita, il che significa che i dati critici non andranno persi a meno che non scadano.
• Non è necessario configurare un server per distribuire il software della coda. E, naturalmente, non è nemmeno necessario impostare un monitoraggio complesso per il servizio

S3, un archivio di file, ma non solo un archivio di file

S3 sta per Simple Storage Service ed è come Dropbox come servizio per l'utente finale, ma questo è per le applicazioni. Per definizione, S3 è uno storage basato su oggetti con una semplice interfaccia web.

S3 è semplice per l'utente, ma include anche molte funzionalità avanzate. I S3 è diventato uno standard del settore, in particolare per le applicazioni che utilizzano altri servizi AWS. Ciò è principalmente dovuto al fatto che S3 è così facile da integrare che è diventato una popolare destinazione di archiviazione esterna per la maggior parte dei servizi AWS. Inoltre, molti servizi, come DynamoDB, SQS e così via, fanno un uso massiccio di S3 internamente.

La comprensione di S3 dovrebbe amplificare i vantaggi dell'utilizzo di altri servizi gestiti da AWS. Questo perché la maggior parte dei servizi archivia i propri backup su S3. Inoltre, S3 è la destinazione di esportazione/importazione comune per servizi inclusi, ma non limitati a, DynamoDB, RDS e Redshift.

Infine, S3 è come gli altri servizi AWS; è completamente gestito in modo che possiamo semplicemente iniziare a utilizzare il servizio senza configurare alcun server o meccanismi di failover. Per quanto riguarda l'economia, S3 è anche un servizio a consumo, quindi puoi sempre provarlo senza troppi costi.

Servizi più avanzati e SDK

Ci sono anche molti altri servizi AWS degni di nota. A causa dello spazio limitato, ne elenchiamo solo alcuni interessanti qui:

• Redshift: un database basato su colonne che può essere utilizzato per elaborare trilioni di dati in modo molto veloce . Devi provarlo se sei responsabile dell'ETL di una grande quantità di dati.
• Pipeline di dati: ti consente di trasferire rapidamente i dati tra i servizi AWS e consente inoltre l'elaborazione periodica dei dati in uno shard più piccolo.
• ElastiCache: server Memcache gestito, semplice ma fa il suo lavoro perfettamente.
• Lambda: la prossima generazione di cloud computing. Lambda esegue un pezzo di codice caricato in modo basato sugli eventi che apre una nuova porta per la progettazione di applicazioni distribuite.
• Route53: potente soluzione DNS con il supporto di risposta ponderata, risposta basata sulla geolocalizzazione oltre ad altre soluzioni DNS standard industriali.
• SNS: servizio di notifica facile da usare, progettato in base al modello abbonato/editore.
• Molti altri.

Penso che sia una buona abitudine controllare AWS ogni volta che si introduce qualche nuovo componente nella propria applicazione. Molto spesso, AWS ti darà una dolce sorpresa in quanto avrà un'alternativa SaaS pronta da offrire.

Inoltre, per facilitare l'accesso alle interfacce RESTful, Amazon ha fornito SDK in quasi tutti i linguaggi di programmazione più diffusi. Non dovresti avere problemi a trovare il tuo SDK preferito.

Sommario

In questo articolo abbiamo trattato alcuni dei servizi più utilizzati di AWS. Sicuramente ci sono alcune aree in cui AWS aiuterà la tua azienda. Potresti scegliere di migrare un componente del servizio esistente al suo equivalente AWS, come il database MySQL a RDS, ad esempio. Potresti trovarti a chiederti se ci sono servizi AWS per questo componente del mio software? Quindi, ottieni un account AWS oggi stesso e aumenta la tua produttività in pochi minuti.

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