Computação em nuvem - Meus estudos para AWS Cloud Practitioner - Parte 2/10

Olá a todos!

Vamos conhecer um pouco mais dos serviços oferecidos pela AWS?

Amazon Elastic Compute Cloud o famoso Amazon EC2

O Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) fornece capacidade computacional segura e redimensionável na nuvem como instâncias, com uma instância do Amazon EC2, você pode usar um servidor virtual para executar aplicativos na nuvem AWS.

Vantagens do EC2:

Você pode provisionar e executar uma instância do Amazon EC2 em minutos.
Pode parar de usar a instância quando terminar de executar uma carga de trabalho.
Paga apenas pelo tempo de computação em que uma instância estiver em execução, não quando ela é interrompida ou encerrada.
Você pode economizar custos pagando apenas pela capacidade do servidor necessária ou desejada.

Tipos de instâncias do Amazon EC2

As instâncias EC2 são otimizadas para diversos tipos de trabalho. Ao selecionar um instância precisamos saber para o que ela será usada, isso implica em saber qual tipo de carga de trabalho devemos selecionar. Vou descrever melhor isso nos tipos abaixo.

Os tipos de instâncias foram tirados do site da AWS

Instâncias de uso geral

Instâncias de uso geral equilibram os recursos de computação, memória e rede. Você pode usá-las para diversas cargas de trabalho, como:

servidores de aplicativos
servidores de jogos
servidores de back-end para aplicativos empresariais
bancos de dados pequenos e médios

Instâncias otimizadas para computação

Instâncias otimizadas para computação são ideais para aplicativos vinculados à computação que se beneficiam de processadores de alto desempenho. Assim como instâncias de uso geral, você pode usar instâncias otimizadas para computação para cargas de trabalho, como servidores web, de aplicativos e de jogos. No entanto, a diferença é que aplicativos otimizados para computação são ideais para servidores web de alto desempenho, servidores de aplicativos de computação intensiva e servidores de jogos dedicados. Você também pode usar instâncias otimizadas para computação para cargas de trabalho de processamento em lote, com o processamento de muitas transações em um único grupo.

Instâncias otimizadas para memória

São projetadas para fornecer desempenho rápido para cargas de trabalho que processam grandes conjuntos de dados na memória. Na computação, a memória é uma área de armazenamento temporário. Ela contém todos os dados e instruções de que uma unidade central de processamento (CPU) precisa para conseguir realizar ações. Antes que um programa de computador ou aplicativo possa ser executado, ele é carregado do armazenamento para a memória. Esse processo de pré-carregamento dá à CPU acesso direto ao programa de computador. Suponha que você tenha uma carga de trabalho que precise que grandes quantidades de dados sejam pré-carregados antes de executar um aplicativo. Esse cenário pode ser de um banco de dados de alto desempenho ou uma carga de trabalho que envolva a execução de processamento em tempo real de uma grande quantidade de dados não estruturados. Nesses tipos de casos de uso, considere usar uma instância otimizada para memória. As instâncias otimizadas para memória permitem que você execute cargas de trabalho com altas necessidades de memória e tenha um ótimo desempenho.

Instâncias de computação acelerada

Instâncias de computação acelerada usam aceleradores de hardware, ou coprocessadores, para executar algumas funções de forma mais eficiente do que é possível em um software executado em CPUs. Exemplos dessas funções são cálculos de números com vírgula flutuante, processamento de gráficos e correspondência de padrões de dados. Na computação, um acelerador de hardware é um componente que pode agilizar o processamento de dados. As instâncias de computação acelerada são ideais para cargas de trabalho, como aplicativos gráficos e streaming de jogos e de aplicativos.

Instâncias otimizadas para armazenamento

As instâncias otimizadas para armazenamento são projetadas para cargas de trabalho que exigem alto acesso sequencial de leitura e gravação a grandes conjuntos de dados no armazenamento local. Exemplos de cargas de trabalho adequadas para instâncias otimizadas para armazenamento são sistemas de arquivos distribuídos, aplicativos de data warehouse e sistemas de processamento de transações on-line de alta frequência (OLTP). Na computação, o termo operações de entrada/saída por segundo (IOPS) é uma métrica que mensura o desempenho de um dispositivo de armazenamento. Ela indica quantas operações diferentes de entrada ou saída um dispositivo pode executar em um segundo. As instâncias otimizadas para armazenamento foram projetadas para fornecer dezenas de milhares de IOPS aleatórias e de baixa latência para aplicativos.

Imagine as operações de entrada como dados colocados em um sistema, como registros inseridos em um banco de dados. Uma operação de saída são dados gerados por um servidor. Um exemplo de saída pode ser a análise realizada nos registros em um banco de dados. Se você tiver um aplicativo com alto requisito de IOPS, uma instância otimizada para armazenamento poderá fornecer melhor desempenho em relação a outros tipos de instâncias não otimizados para esse tipo de caso de uso.

Definição de preços do Amazon EC2

Como já comentamos antes você paga pelo uso, mas existem opções melhores do que essa para economizar. Se o seu uso tolerar interrupções, você poderá economizar usando instâncias spot, outra opção para economizar é assumir um compromisso antecipadamente e bloqueando um nível mínimo de uso com instâncias reservadas.

Bora para mais um trecho retirado do site da AWS.

Instâncias sob demanda

Instâncias sob demanda são ideais para cargas de trabalho irregulares de curto prazo que não podem ser interrompidas. Custos antecipados ou contratos mínimos não se aplicam. As instâncias são executadas continuamente até que sejam interrompidas e você paga apenas pelo tempo de computação que usar.

Savings Plans do Amazon EC2

A AWS oferece Savings Plans para vários serviços computacionais, incluindo o Amazon EC2. O Savings Plans do Amazon EC2 permite reduzir os custos de computação ao haver o compromisso com uma quantidade consistente de uso de computação por um período de um ou três anos. Esse compromisso resulta em economias de até 72% em relação aos custos de instâncias sob demanda.

Qualquer uso até o compromisso é cobrado de acordo com o preço de Savings Plan com desconto (por exemplo, USD 10 por hora). Qualquer uso além do compromisso é cobrado de acordo com os preços normais de instâncias sob demanda.

Instâncias reservadas

Instâncias reservadas são um desconto de cobrança aplicado ao uso de instâncias sob demanda em sua conta. Você pode adquirir instâncias reservadas comuns e instâncias reservadas conversíveis por um período de um ou três anos, e instâncias reservadas agendadas por um período de um ano. Você tem mais economia com a opção de três anos.

Ao final do período da instância reservada, você pode continuar usando a instância do Amazon EC2 sem interrupção. No entanto, são cobrados os preços de instâncias sob demanda até que um dos procedimentos a seguir seja feito:

Encerrar a instância.
Adquirir uma nova instância reservada que corresponda aos atributos da instância (tipo de instância, Região, locação e plataforma).

Instâncias spot

As instâncias spot são ideais para cargas de trabalho com horários de início e término flexíveis ou que toleram interrupções. As instâncias spot usam a capacidade de computação não utilizada do Amazon EC2 e têm uma economia de até 90% de desconto em relação aos preços das instâncias sob demanda.

Hosts dedicados

Hosts dedicados são servidores físicos com capacidade de instância do Amazon EC2 totalmente dedicada ao uso do cliente.

Você pode usar suas licenças de software por soquete, por núcleo ou por VM existentes para manter a conformidade da licença. Você pode adquirir hosts dedicados sob demanda e reservas de hosts dedicados. De todas as opções do Amazon EC2 que foram abordadas, os hosts dedicados são os mais caros.

Escalabilidade

A escalabilidade envolve começar apenas com os recursos de que você precisa e projetar sua arquitetura para responder automaticamente às alterações de demanda, fazendo aumentos ou reduções. Como resultado, você paga apenas pelos recursos que usa. Você não precisa se preocupar com a falta de capacidade de computação para atender às necessidades de seus clientes.

Amazon EC2 Auto Scaling

O Amazon EC2 Auto Scaling permite que você adicione ou remova automaticamente instâncias do Amazon EC2 em resposta à alteração da demanda do aplicativo. Ao fazer auto scaling de suas instâncias, aumentando ou reduzindo conforme a necessidade, você consegue manter uma sensação maior de disponibilidade de aplicativos.

No Amazon EC2 Auto Scaling, há duas abordagens disponíveis: scaling dinâmico e scaling preditivo.

O scaling dinâmico responde às alterações na demanda.
O scaling preditivo programa automaticamente o número correto de instância do Amazon EC2 com base na demanda prevista.

Elastic Load Balancing

O Elastic Load Balancing é o serviço AWS que distribui automaticamente o tráfego de entrada de aplicativos entre vários recursos, como instâncias do Amazon EC2.

Um balanceador de carga atua como um ponto único de contato para todo o tráfego da web de entrada no seu grupo do Auto Scaling. Isso significa que, à medida que você adiciona ou remove instâncias do Amazon EC2 em resposta à quantidade de tráfego de entrada, essas solicitações são direcionadas para o balanceador de carga primeiro. Em seguida, as solicitações se espalham por vários recursos que lidarão com elas. Por exemplo, se você tiver várias instâncias do Amazon EC2, o Elastic Load Balancing distribuirá a carga de trabalho entre elas para que nenhuma instância tenha que carregar a maior parte.

Embora o Elastic Load Balancing e o Amazon EC2 Auto Scaling sejam serviços separados, eles trabalham juntos para que os aplicativos executados no Amazon EC2 possam fornecer alto desempenho e disponibilidade.

Aplicativos monolíticos e microsserviços

Os aplicativos são formados por vários componentes. Os componentes se comunicam entre si para transmitir dados, atender solicitações e manter o aplicativo em execução. Suponha que você tenha um aplicativo com componentes com acoplamento forte. Esses componentes podem ser bancos de dados, servidores, interface do usuário, lógica de negócios e assim por diante. Esse tipo de arquitetura pode ser considerado um aplicativo monolítico.

Nessa abordagem à arquitetura do aplicativo, se um único componente falhar, outros componentes falharão e possivelmente todo o aplicativo.

Para ajudar a manter a disponibilidade do aplicativo quando um único componente falha, você pode projetar esse aplicativo por uma abordagem de microsserviços. Em uma abordagem de microsserviços, os componentes do aplicativo têm um acoplamento fraco. Neste caso, se um único componente falhar, os outros componentes continuarão funcionando porque estarão em comunicação uns com os outros. O acoplamento fraco evita a falha completa do aplicativo.

Ao projetar aplicativos na AWS, você pode adotar uma abordagem de microsserviços com serviços e componentes que cumprem funções diferentes. Dois serviços facilitam a integração de aplicativos: Amazon Simple Notification Service (Amazon SNS) e Amazon Simple Queue Service (Amazon SQS).

Amazon Simple Notification Service (Amazon SNS)

O Amazon Simple Notification Service (Amazon SNS) é um serviço de publicação/assinatura. Usando tópicos do Amazon SNS, um editor publica mensagens para assinantes.

Amazon Simple Queue Service (Amazon SQS)

O Amazon Simple Queue Service (Amazon SQS) é um serviço de enfileiramento de mensagens. Use o Amazon SQS para enviar, armazenar e receber mensagens entre componentes de software, sem perder mensagens ou precisar que outros serviços estejam disponíveis. No Amazon SQS, um aplicativo envia mensagens para uma fila. Um usuário ou serviço recupera uma mensagem da fila, processa-a e a exclui da fila.

Computação sem servidor

No início deste módulo, você conheceu o Amazon EC2, um serviço que permite executar servidores virtuais na nuvem. Se você quiser executar aplicativos no Amazon EC2, faça o seguinte:

Provisione as instâncias (servidores virtuais).
Faça upload do código.
Continue gerenciando as instâncias enquanto o aplicativo está em execução.

O termo “sem servidor” significa que o código é executado em servidores, sem que você precise provisionar ou gerenciar esses servidores. Com a computação sem servidor, você pode se concentrar na inovação de novos produtos e recursos em vez de manter servidores.

Outro benefício da computação sem servidor é a flexibilidade de dimensionar aplicativos sem servidor automaticamente. A computação sem servidor pode ajustar a capacidade de aplicativos modificando as unidades de consumo, como taxa de transferência e memória.

Um serviço AWS para computação sem servidor é o AWS Lambda.

AWS Lambda

O AWS Lambda é um serviço que permite a execução de códigos sem a necessidade de provisionar ou gerenciar servidores.

Ao usar o AWS Lambda, você paga apenas pelo tempo de computação que consumir. As cobranças se aplicam ao tempo em que o código fica em execução. Você pode executar códigos para praticamente qualquer tipo de aplicativo ou serviço de back-end sem a necessidade de qualquer gerenciamento.

Como o AWS Lambda funciona

Você envia o código para o Lambda.
Você define que o código seja acionado a partir de uma origem de evento, como serviços AWS, aplicativos móveis ou endpoints HTTP.
O Lambda executa o código somente quando acionado.
Você paga apenas pelo tempo de computação que usar. No exemplo anterior de redimensionamento de imagens, você pagaria apenas pelo tempo de computação usado ao fazer upload de novas imagens. Fazer upload das imagens aciona o Lambda a executar o código da função de redimensionamento de imagem.

Contêineres

Os contêineres são uma maneira comum de empacotar códigos, configurações e dependências do aplicativo em um único objeto. Você também pode usar contêineres para processos e fluxos de trabalho nos quais há requisitos essenciais de segurança, confiabilidade e escalabilidade.

Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS)

O Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS) é um sistema de gerenciamento de contêineres altamente dimensionável e de alto desempenho que permite executar e dimensionar aplicativos em contêineres na AWS.

O Amazon ECS é compatível com contêineres Docker. O Docker é uma plataforma de software que permite criar, testar e implantar aplicativos rapidamente. A AWS é compatível com c Docker Community Edition de código aberto e do Docker Enterprise Edition baseado em assinatura. Com o Amazon ECS, você pode usar chamadas de API para iniciar e interromper aplicativos ativados pelo Docker.

Amazon Elastic Kubernetes Service (Amazon EKS)

O Amazon Elastic Kubernetes Service (Amazon EKS) é um serviço totalmente gerenciado que você pode usar para executar o Kubernetes na AWS.

O Kubernetes é um software de código aberto que permite implantar e gerenciar aplicativos em contêineres em grande escala. Uma grande comunidade de voluntários mantém o Kubernetes, e a AWS trabalha ativamente em conjunto com essa comunidade Kubernetes. Conforme novos recursos e funcionalidades são lançados para aplicativos Kubernetes, você pode facilmente aplicar essas atualizações aos aplicativos gerenciados pelo Amazon EKS.

AWS Fargate

O AWS Fargate é um mecanismo de computação sem servidor para contêineres. Ele funciona com o Amazon ECS e o Amazon EKS.

Com o AWS Fargate, você não precisa provisionar ou gerenciar servidores. O AWS Fargate gerencia sua infraestrutura de servidor para você. Você pode se concentrar em inovar e desenvolver seus aplicativos, pagando apenas pelos recursos necessários para executar os contêineres.

Muita coisa em! Bons estudos!