Aumente sua produtividade com o Amazon Web Services

Durante os últimos anos, a palavra mais quente na boca de todos foi “produtividade”. No mundo da Internet em rápida evolução, fazer algo rápido sempre recebe um voto positivo. Apesar de precisar implementar a lógica de negócios real com rapidez e precisão, como um desenvolvedor PHP experiente, ainda gastei centenas de horas em outras tarefas, como configurar banco de dados ou caches, implantar projetos, monitorar estatísticas online e assim por diante. Muitos desenvolvedores têm lutado com essas chamadas tarefas diversas por anos, perdendo tempo em vez de se concentrar na lógica do projeto.

Minha vida mudou quando um amigo mencionou a Amazon Web Services (AWS) quatro anos atrás. Abriu uma nova porta e levou a um tremendo aumento na produtividade e na qualidade do projeto. Para quem não usou a AWS, leia este artigo, que tenho certeza que valerá a pena.

Histórico da AWS

O Amazon Web Services foi lançado oficialmente em 2006. Muitas pessoas já ouviram falar dele, mas provavelmente não sabem o que ele pode oferecer. Então, a primeira pergunta é: O que é AWS?

Amazon Web Services (AWS), é uma coleção de serviços de computação em nuvem, também chamados de serviços da web, que compõem uma plataforma de computação em nuvem oferecida pela Amazon.com.

Wikipédia

A partir dessa definição, sabemos duas coisas: a AWS é baseada na nuvem e a AWS é uma coleção de serviços, em vez de um único serviço. Como isso não diz muito, na minha opinião, é melhor para um iniciante entender a AWS como:

• AWS é uma coleção de serviços na nuvem, como diz a definição.
• A AWS fornece recursos de computação rápidos online (por exemplo, você precisa de 10 minutos para configurar um servidor Linux).
• A AWS oferece taxas acessíveis.
• A AWS fornece serviços fáceis de usar prontos para uso, o que economiza muito tempo configurando manualmente um banco de dados, cache, armazenamento, rede e outros serviços de infraestrutura.
• A AWS está sempre disponível e é altamente escalável.

É claro que existem muitas outras vantagens em usar a AWS, então, vamos ter uma visão geral rápida de como ela pode aumentar sua produtividade.

Crie uma conta da AWS gratuitamente

Para começar a usar qualquer serviço, você precisa ter uma conta. A criação de uma conta para a AWS não deve levar mais de cinco minutos. Certifique-se de ter em mãos as seguintes informações:

• Um endereço de e-mail, que é usado para receber um e-mail de confirmação.
• Um cartão de crédito, que não será cobrado, pois o processo de configuração é sempre gratuito.
• Um número de telefone, que receberá uma chamada de sistema automatizada para identificar o usuário

É isso. Depois de ter as informações listadas acima prontas, visite a página da web da AWS e crie uma conta seguindo as instruções fáceis de seguir.

Observe o seguinte:

• A maioria dos serviços da AWS oferece uma abundância de recursos de nível gratuito mensalmente. Ou seja, testar a AWS normalmente custa pouco ou nada.
• O número de telefone e outras informações pessoais não foram abusadas, de acordo com minha experiência

Obtenha sua primeira configuração de servidor EC2

Um dos benefícios de um serviço em nuvem é a capacidade de obter recursos compartilhados sob demanda. A Amazon disponibilizou quatro níveis de serviço para o usuário acessar seus serviços, listados na ordem de facilidade:

• Consola de Gestão,
• Ferramenta de linha de comando,
• SDK,
• API RESTful.

Neste artigo, usaremos o console de gerenciamento. Então, depois de fazer login no console, você verá uma tela como a abaixo:

Há duas áreas a serem observadas:

• No canto superior direito, você encontrará o seletor de região. A AWS fornece serviços em 11 regiões diferentes em todo o mundo e ainda está crescendo. Escolha uma região como sua escolha ou deixe-a para Leste dos EUA (Norte da Virgínia) como padrão. Diferentes regiões podem variar em termos de preços, o que você deve ter em mente à medida que seu uso aumenta.
• A maior parte da tela é preenchida com uma lista de serviços. Abordaremos o EC2 nesta seção. Dê uma olhada rápida no que a AWS oferece. Não se preocupe se eles não fizerem sentido, todos os serviços funcionarão por conta própria. No entanto, você obterá maior produtividade usando uma combinação deles.

A necessidade mais fundamental de um recurso de nuvem é o servidor virtual. EC2, ou Elastic Compute Cloud, é o nome escolhido pela Amazon para seu serviço de servidor virtual. Vamos dar uma olhada em como é fácil colocar um servidor Linux online.

• No console de gerenciamento do EC2, inicie o processo de inicialização como abaixo:

• Escolha uma imagem de máquina (AMI para abreviar) para começar. Este é o sistema operacional que executará sua máquina. Escolha qualquer sistema de sua preferência. Eu recomendo que você comece com o Amazon Linux, que usa o yum para gerenciar pacotes:

• Em seguida, selecione um tipo de instância. Você pode entender isso como sua especificação de hardware para seu servidor virtual. Você pode começar com t2.micro , pois terá 750 horas de uso gratuito todos os meses com essa instância no primeiro ano. Observe que isso é válido apenas no primeiro ano a partir da data de inscrição e apenas para a instância t2.micro . É um bom negócio se você quiser apenas ter um gostinho da AWS.

• Com a capacidade de configurar o servidor com mais detalhes, você pode iniciar o servidor. A primeira vez que você usar o EC2, você verá uma tela semelhante à abaixo. O aviso sobre segurança nos diz o quanto a Amazon enfatiza o aspecto de segurança. No entanto, podemos ignorar esse aviso até visitarmos a seção sobre serviços gerenciados.

• Finalmente, para acessar um servidor remoto, precisamos de uma identidade. A AWS nos solicitará a escolha de um par de chaves SSH, como na imagem abaixo. Baixe o arquivo de chave de privacidade e clique no botão de inicialização. E sim, terminamos; um novo servidor virtual está sendo configurado e estará pronto em alguns minutos.

• Quando a instância estiver pronta, você poderá fazer login no sistema como usuário padrão ec2-user , com sua chave de privacidade. ec2-user é o padrão da AWS que também possui capacidade de sudo. Embora não seja possível alterar o nome de usuário padrão, você pode criar qualquer usuário e atribuir os privilégios apropriados de acordo com suas preferências. O endereço do seu servidor pode ser encontrado aqui:

O processo acima deve levar menos de cinco minutos, e é assim que facilmente colocamos um servidor virtual em funcionamento. Na próxima seção, aprenderemos como a AWS nos ajuda a gerenciar a instância que acabamos de criar.

Faturamento sob demanda

A maioria dos recursos da AWS é cobrada em horas, o que oferece boa flexibilidade. Por exemplo, tomando a instância do EC2 que acabamos de criar, há duas maneiras de colocá-la fora de serviço: parar e encerrar. Ambas as ações interromperão o faturamento. A diferença é que ao parar uma instância, podemos reiniciá-la mais tarde com todo o nosso trabalho salvo. Por outro lado, ao encerrar uma instância, devolvemos a instância à AWS para reciclagem e não há como recuperar as informações. A necessidade de encerrar uma instância resulta da AWS definir um limite de 20 instâncias por região por conta por padrão, e uma instância interrompida ainda conta até ser encerrada.

Podemos parar uma instância rapidamente por:

Quando você interrompe sua instância do EC2, sua fatura também para de crescer. É especialmente útil nos seguintes cenários:

• Quando você deseja experimentar algo novo, é mais econômico se você precisar pagar apenas por algumas horas e provavelmente não excederá o nível gratuito de alguns serviços.
• Quando sua necessidade de computação está em escalas de ambiente de produção. Por exemplo, no passado, eu precisava reservar recursos de computação que geralmente são de 30 a 50 por cento a mais do que o pico de uso. Com a AWS, pude provisionar recursos de maneira mais flexível:

As informações de preços da AWS estão disponíveis online. Depois de fazer alguns cálculos, você pode levantar a questão: a AWS é realmente mais barata? Ao multiplicar a taxa horária pelo tempo de um mês, parece que não é nada competitivo. A resposta é sim e não.

A AWS não é mais barata se você simplesmente calcular a taxa horária do recurso sob demanda ao longo de um mês. No entanto, ainda temos as opções de faturamento de instâncias reservadas, conforme ilustrado abaixo:

Para os requisitos mínimos de recursos, podemos obter um desconto de 30 a 70% usando a instância reservada, juntamente com outros recursos variados cobrados como uma instância sob demanda. Na prática, isso será de 30 a 40 por cento mais barato com o compromisso de um ano e ainda mais com um compromisso de três anos usando instâncias reservadas. É por isso que votarei “Sim” na pergunta acima. E a AWS fica ainda mais barata se você incluir os benefícios de segurança e monitoramento.

Serviços gerenciados

Um dos objetivos da AWS é eliminar o máximo possível do custo operacional. Tradicionalmente, precisamos de uma grande equipe de engenheiros de sistema para manter a segurança e a integridade de nossa infraestrutura, seja online no local. Equipes experientes escreverão e implantarão suas ferramentas automatizadas para simplificar o processo. No entanto, o gerenciamento de serviços também se torna um projeto complicado na prática. A AWS atua como um salva-vidas ao nos ajudar a gerenciar nossos recursos. Abaixo, listei alguns dos serviços prestados pela AWS que são mais utilizados:

• Grupo de segurança da AWS,
• IAM, gerenciamento de acesso de identidade,
• CloudWatch,
• E uma lista de serviços de implantação automática, como OpsWorks (que não será abordado neste artigo).

Grupo de segurança da AWS

A forma como a AWS lida com o controle de acesso de serviços é feita em duas camadas separadas. No nível da rede, isso é alcançado usando uma ideia conhecida como “grupos de segurança”. Todos os serviços da AWS estão em grupos de segurança. E o grupo de segurança determina quem pode passar. Tomando nossa instância do EC2, a AWS criou automaticamente um grupo de segurança para nós:

Podemos decidir o que pode entrar e o que pode sair configurando regras de entrada/saída. As regras TCP, UDP e ICMP são suportadas pelo serviço EC2. O grupo de segurança age como um firewall de nível de hardware externo e nunca precisamos pensar em corrigi-lo.

Mais uma vantagem de usar o grupo de segurança é que ele é reutilizável. Um grupo de segurança pode ser compartilhado entre muitos recursos. Na prática, melhora muito a eficiência da manutenção, eliminando o incômodo de definir a política de segurança uma a uma para cada recurso. Além disso, a natureza compartilhável de um grupo de segurança nos permite configurá-lo em um único local e aplicar essa política de segurança a quaisquer outros recursos, sem o incômodo de configurá-lo manualmente, um por um para cada recurso.

Gerenciamento de identidade e acesso

A AWS fornece outro método para lidar com o controle de acesso usando o IAM. Este é um controle de segurança em nível de aplicativo para quando você precisar acessar as interfaces RESTful. Cada solicitação REST deve ser assinada para que a AWS saiba quem está acessando o serviço. Além disso, verificando uma lista pré-configurada de políticas, a AWS determinará se a ação deve ser negada ou permitida.

Não abordaremos o IAM em detalhes neste artigo. No entanto, observe que a AWS pensa muito em segurança para que você possa ter certeza de que nenhum visitante não autorizado poderá acessar seus dados confidenciais.

CloudWatch

CloudWatch é um serviço fornecido pela AWS para coletar e rastrear todos os tipos de métricas de seus recursos da AWS. É mais poderoso devido à sua capacidade de reagir a determinados eventos (ou alarmes). Com a ajuda do CloudWatch, podemos monitorar a integridade de nossa instância EC2 recém-criada.

• Podemos adicionar alarmes à nossa instância do EC2 rapidamente:

• Os alarmes podem ser criados especificando critérios para muitas finalidades diferentes:

NOTA : SNS é um serviço baseado em tópicos fornecido pela AWS para enviar notificações. As notificações podem ser enviadas por e-mail, SMS, notificação push iOS/Android e muitos outros formatos.

Do monitoramento à notificação, o CloudWatch tenta automatizar as necessidades de monitoramento com apenas alguns cliques. Existem várias métricas predefinidas para vários serviços da AWS. Para o usuário avançado, você pode até criar métricas personalizadas para seu aplicativo.

Em relação ao custo, o serviço de nível gratuito fornecido pelo CloudWatch geralmente é suficiente para projetos de inicialização. No entanto, mesmo quando sua empresa cresce, os custos adicionais geralmente são inferiores a 1% do custo do serviço. Verifique os preços detalhados para mais informações. Considerando a facilidade de configurar um sistema de monitoramento usando o CloudWatch, ele se tornou a ferramenta de monitoramento mais utilizada.

Serviços de aplicativos sem complicações

Como desenvolvedores, provavelmente passamos pelos seguintes cenários:

• Nossa aplicação precisa de um componente de banco de dados, o que significa que temos que:
  • Obtenha um servidor para o banco de dados.
  • Instale o software de banco de dados.
  • Configure monitores para o servidor e o banco de dados.
  • Planeje esquemas de backup.
  • Corrija o software conforme necessário.
  • E muitos outros não listados aqui.
• Nosso aplicativo precisa de armazenamento distribuído de arquivos, o que significa que temos que:
  • Encontre soluções de código aberto (ou comerciais) existentes para armazenamento distribuído de arquivos.
  • Prepare os servidores necessários.
  • Instale e configure a solução escolhida, o que geralmente não é simples.
  • Configurar monitores para o servidor e o banco de dados
  • E muitos outros não listados aqui
• Nosso aplicativo precisa de um cache.
• Nosso aplicativo precisa de uma fila de mensagens.
• E muitos outros problemas a serem resolvidos, além disso, precisamos fazer um trabalho de pré-configuração e pós-monitoramento.

E, como você já deve ter adivinhado, essa é outra área significativa em que a AWS ajuda. Há muitos serviços de nível de aplicativo disponíveis, portanto, você não precisará considerar mais nada.

Vamos cobrir alguns deles para lhe dar uma imagem rápida.

RDS, banco de dados gerenciado para você, mas não por você

Bancos de dados relacionais (RDBMS) têm sido amplamente adotados por muitas aplicações. No ambiente de produção, atenção especial é sempre necessária ao implantar aplicativos usando RDBMS, começando com como configurar e configurar o banco de dados, seguido de quando e como os backups são feitos e restaurados.

Em nossa equipe, nosso Administrador de Banco de Dados (DBA) costumava gastar pelo menos 30% de seu tempo escrevendo scripts de configuração e manutenção. Com a introdução do AWS RDS, nosso DBA teve mais tempo para fazer o ajuste de desempenho do SQL, que é a área preferida para investir seu DBA.

Então, o que o RDS oferece a você? Resumidamente:

• O RDS fornece suporte para a maioria dos mecanismos de banco de dados populares, incluindo MySQL, SQLServer, PostgreSQL.
• Um banco de dados, seja um nó ou um cluster, pode ser criado com apenas alguns cliques.
• O RDS oferece suporte integrado para parâmetros de banco de dados compartilhados, sob o serviço denominado “Parameter Group”.
• O RDS fornece suporte integrado para gerenciamento de acesso com a ajuda do Security Group , que é bastante semelhante ao que cobrimos para o EC2.
• O RDS oferece serviços adicionais habilitando o Multi-AZ com um único clique. Todas as comutação de monitoramento, standby e failover são feitas automaticamente.
• A manutenção e o backup do RDS são automatizados.

Para concluir, o RDS economiza um tempo considerável na configuração e manutenção dos serviços de banco de dados. Em troca, você pagará cerca de 40% a mais do que o servidor EC2 correspondente. Portanto, é uma decisão de negócios optar pelo RDS ou implantar o servidor correspondente por conta própria. No entanto, ele permite que você invista mais tempo em trabalho relacionado a negócios reais, em vez de estabilidade e escalabilidade da infraestrutura. Além disso, você notará em breve que esse é o caminho dos defensores da AWS de negócios.

Dynamo DB, um armazenamento de chave-valor escala para bilhões de registros

NoSQL se tornou um tópico favorito nos últimos anos. Como muitos projetos da vida real não precisam do suporte de vários SGBDs relacionais, uma lista de bancos de dados NoSQL foi apresentada ao mercado. A Amazon não está ficando para trás nisso. DynamoDB (https://aws.amazon.com/dynamodb) é o key-value store anunciado pela Amazon em 2012, e o principal colaborador deste serviço é Werner Vogels, CTO da Amazon, um dos maiores especialistas do mundo em ultra- sistemas escaláveis.

Não é segredo que a Amazon lida com tráfego massivo. O DynamoDB é derivado do Dynamo, que tem sido o mecanismo de armazenamento interno para muitos negócios da Amazon, incluindo seu serviço de carrinho de compras que atende bilhões de solicitações todo Natal. O DynamoDB não tem limitação de escalonamento.

Além disso, quando comparado a outras soluções NoSQL, como Cassandra ou MongoDB, há uma enorme vantagem econômica no DynamoDB; ele é cobrado na unidade de throughput reservado (quantas gravações/leituras são permitidas por segundo), que pode ser aumentada ou diminuída em tempo real. Abaixo está uma tabela de comparação de custos entre o DynamoDB e outra solução NoSQL independente:

• para ser justo, o preço é calculado usando preços sob demanda na região US-EAST
•• As instâncias do AWS EC2 são selecionadas para hospedar outros serviços NoSQL
••• EBS é o serviço de armazenamento persistente fornecido pela AWS

Como podemos ler na tabela, o DynamoDB fornece seu serviço pronto para uso e geralmente a um preço mais baixo em comparação com a criação de seu próprio armazenamento de valor-chave. Isso ocorre porque, a menos que você atinja a capacidade máxima do seu cluster MongoDB/Cassandra, você está pagando mais por algo que nunca usa.

A Amazon oferece seu serviço de forma totalmente gerenciada. Isso significa que você não precisa se preocupar em configurar, dimensionar ou monitorar seu DynamoDB; todos eles são feitos pela AWS. Na verdade, a leitura e a gravação de itens do DynamoDB são sempre medidas em complexidade de tempo constante, independentemente do tamanho dos dados que estão sendo manipulados. Portanto, alguns aplicativos optaram por descartar as camadas de cache depois de mudarem para o DynamoDB. Incrível, de fato.

SQS, serviço de fila distribuído

Ao trabalhar com grandes volumes de dados, geralmente distribuímos cálculos para muitos nós de computação. Ao fazer negócios globalmente, muitas vezes precisamos de um pipeline para processar dados coletados de nós distribuídos em um intervalo geograficamente amplo. Para ajudar a atender aos requisitos desses eventos, a AWS apresenta o SQS, Simple Queue Service. Como muitos serviços de fila reconhecidos, o SQS oferece uma maneira de passar mensagens/trabalhos entre diferentes componentes lógicos, de maneira persistente.

Como o próprio nome indica, o SQS é um serviço básico que está disponível no início da AWS. No entanto, a Amazon vem desenvolvendo constantemente o SQS e, dependendo da necessidade, o SQS pode ser tão simples ou poderoso quanto você precisar, com muitos parâmetros personalizáveis. Alguns dos recursos avançados do SQS são:

• Retendo mensagens por até 14 dias.
• Mecanismo de visibilidade para evitar a perda de mensagens em um evento de falha.
• Atraso de entrega por mensagem.
• Política de redirecionamento para lidar com mensagens com falha (chamadas mensagens mortas).

Os serviços de fila não devem ser muito complicados. Você pode se perguntar por que vale a pena usar uma seção inteira apenas para apresentar o SQS. Talvez você já tenha adivinhado o motivo; como outros serviços da AWS, o SQS é um serviço totalmente gerenciado, o que significa:

• A fila é altamente escalável; podem ser dezenas de mensagens que você está passando ou milhões por segundo, então o SQS é dimensionado em tempo real.
• A fila é persistente e distribuída, o que significa que dados críticos não serão perdidos a menos que expirem.
• Você não precisa configurar um servidor para implantar seu software de fila. E, claro, você não precisa configurar um monitoramento complexo para o serviço,

S3, um armazenamento de arquivos, mas não apenas um armazenamento de arquivos

S3 significa Simple Storage Service e é como o Dropbox como um serviço para o usuário final, mas isso é para aplicativos. Por definição, o S3 é um armazenamento baseado em objeto com uma interface web simples.

O S3 é simples para o usuário, mas também vem com muitos recursos avançados. O I S3 tornou-se um padrão do setor, especialmente para aplicativos que usam outros serviços da AWS. Isso ocorre principalmente porque o S3 é tão fácil de integrar que se tornou um destino de armazenamento externo popular para a maioria dos serviços da AWS. Além disso, muitos serviços, como DynamoDB, SQS e assim por diante, fazem uso intenso do S3 internamente.

Compreender o S3 deve ampliar os benefícios de usar outros serviços gerenciados pela AWS. Isso ocorre porque a maioria dos serviços armazena seus backups no S3. Além disso, o S3 é o destino comum de exportação/importação para serviços, incluindo, entre outros, DynamoDB, RDS e Redshift.

Por fim, o S3 é como outros serviços da AWS; ele é totalmente gerenciado para que possamos simplesmente começar a usar o serviço sem configurar nenhum servidor ou mecanismos de failover. Em termos de economia, o S3 também é um serviço de pagamento conforme o uso, portanto, você sempre pode experimentá-lo sem muito custo.

Serviços e SDK mais avançados

Existem muitos outros serviços da AWS também dignos de nota. Devido ao espaço limitado, estamos apenas listando alguns interessantes aqui:

• Redshift: Um banco de dados baseado em colunas que pode ser usado para processar trilhões de dados de maneira muito rápida . Você deve experimentá-lo se for responsável pelo ETL de uma grande quantidade de dados.
• Pipeline de dados: permite que você transfira dados rapidamente entre os serviços da AWS e ainda permite o processamento periódico de dados em um fragmento menor.
• ElastiCache: servidor Memcache gerenciado, simples, mas faz o trabalho perfeitamente.
• Lambda: Próxima geração de computação em nuvem. O Lambda executa um trecho de código carregado de forma orientada a eventos que abre uma nova porta para o design de aplicativos distribuídos.
• Route53: Solução de DNS poderosa com suporte de resposta ponderada, resposta baseada em geolocalização em cima de outras soluções de DNS padrão industrial.
• SNS: Serviço de notificação fácil de usar, projetado no padrão assinante/editor.
• Muito mais.

Acho que é um bom hábito verificar a AWS sempre que você estiver introduzindo algum novo componente em seu aplicativo. Na maioria das vezes, a AWS lhe dará uma doce surpresa, pois terá uma alternativa SaaS pronta para oferecer.

Além disso, para facilitar o acesso às interfaces RESTful, a Amazon forneceu SDKs em quase todas as linguagens de programação populares. Você não deve ter problemas para encontrar seu SDK favorito.

Resumo

Abordamos alguns dos serviços mais usados ​​da AWS neste artigo. Com certeza existem algumas áreas que a AWS vai ajudar o seu negócio. Você pode optar por migrar um componente de serviço existente para seu equivalente da AWS, como banco de dados MySQL para RDS, por exemplo. Você pode se perguntar se existem serviços da AWS para este componente do meu software? Portanto, obtenha uma conta da AWS hoje e obtenha seu aumento de produtividade em minutos.

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