Wie entwickelt man eine skalierbare Anwendung mit AWS Cloud? (Vaibhav Sharma)

Die Skalierbarkeit einer Anwendung ist ebenso entscheidend wie ihre Funktionalität und Benutzeroberfläche. Viel entscheidender ist es, wenn Ihre Software in Zukunft mehr als eine Million Benutzer bedienen soll. In diesem Blog erfahren Sie, wie Sie Ihre App auf 1 Million Benutzer auf AWS skalieren. Davon ausgehen
Sie haben eine Webanwendung erstellt und einige Clients. Nach einigen Kommentaren und Ideen haben Sie ein voll funktionsfähiges Produkt. Jetzt bewerben Ihre Marketingmitarbeiter Ihre App bei der Produktsuche, um neue Kunden zu gewinnen. Tausende von Besuchern nutzen plötzlich
Ihre App; in einem Moment können sie es nicht nutzen.

Sie haben Ihre App getestet und für funktionsfähig befunden. Also, was genau ist passiert?

„Das ist kein Fehler, sondern ein Problem der Skalierbarkeit.“ Ihre Cloud-Infrastruktur ist nicht darauf ausgelegt, mit zunehmendem Datenverkehr zu wachsen.“

Ich habe viele Startups gesehen, die Funktionen über Skalierbarkeit priorisieren. Die Entwicklung robuster und skalierbarer Apps ist eine entscheidende Komponente jedes Anwendungsdesigns. Bevor wir tiefer eintauchen, wollen wir zunächst das Was und Warum der Skalierbarkeit festlegen.

Was ist Skalierbarkeit?

Die Skalierbarkeit einer Anwendung bezieht sich auf ihre Fähigkeit, weiterzuarbeiten, selbst wenn die Anzahl der Benutzer oder der Umfang zunimmt. Die Skalierbarkeit kann jedoch auf jedes System angewendet werden, einschließlich Unternehmen und Teams.

Wenn die Skalierbarkeit korrekt durchgeführt wird, kann sie einen erhöhten Benutzerverkehr bewältigen, ohne Leistungsprobleme zu verursachen. Wir müssen nicht einmal große Änderungen am Code oder an der Serverarchitektur vornehmen, wenn wir die Grundlagen richtig setzen.

Warum ist Skalierbarkeit wichtig?

Betrachten Sie eine Lieblings-App auf Ihrem Smartphone. Bedenken Sie, dass diese App Ihnen Probleme wie häufige App-Abstürze, miesen Kundensupport und unerwünschte In-App-Updates verursacht. Was werden Sie in dieser Situation tun? Bleiben Sie bei der gleichen App oder suchen Sie nach einer besseren
Alternativen?

Ich vermute das zweite. Skalierbarkeitsprobleme sehen in etwa so aus. Sie geraten in Panik, als die Ersteller der App feststellen, dass sich ihre Benutzerbasis unerwartet erweitert hat und zusätzliche Server benötigen, um der gestiegenen Nachfrage gerecht zu werden. Sie versuchen alle möglichen Mittel, um zu schließen
Leistungsunterschiede. Wenn Kunden zuvor mehrere Fehler festgestellt haben, werden sie Ihre App entfernen und beginnen, die App des Wettbewerbers zu verwenden.

Skalierbare Apps sind jedoch für eine schnelle Erweiterung ausgelegt. Sie sind benutzerfreundlicher und bieten einen Wettbewerbsvorteil gegenüber nicht skalierbaren Programmen. Sie haben eine verbesserte Leistung, einen höheren ROI und zufriedene Kunden.

Schritte zum Entwickeln einer skalierbaren Anwendung mit AWS Cloud Services

Schritt 1: Erstkonfiguration der Cloud-Architektur

Sie sind der einzige, der die App auf localhost verwendet. Es ist möglich, mit der Bereitstellung einer Anwendung in einer Box zu beginnen. Um zu beginnen, müssen Sie die verwenden
AWS-Services nachfolgend aufgeführten.

● Amazon-Maschinen-Images (AMI)

Amazon Machine Image (AMI) enthält die Anweisungen zum Starten einer Instanz, die ein virtueller Server in der Cloud ist. Sie können beim Starten einer Instance ein AMI bereitstellen. Ein AMI enthält eine Vorlage für das Root-Volume der Instanz, Startberechtigungen, die
Geben Sie an, welche AWS-Konten das AMI zum Starten von Instances verwenden dürfen, und eine Blockgerätzuordnung, die die Volumes definiert, die der Instance beim Start hinzugefügt werden sollen.

● Amazon Virtual Private Cloud (Amazon-VPC)

Amazon Virtual Private Cloud ermöglicht die Bereitstellung von AWS-Ressourcen in einem virtuellen Netzwerk. Es bietet vollständige Kontrolle über die virtuelle Netzwerkumgebung, einschließlich der Auswahl des IP-Adressbereichs, der Bildung von Subnetzen, der Routing-Tabelle und der Einrichtung des Netzwerk-Gateways.

● Amazon Elastic Compute-Cloud (Amazon EC2)

Amazon Elastic Compute Cloud ist die skalierbare Rechenfunktion der AWS-Cloud. Dadurch entfällt die Notwendigkeit von Hardware im Vorfeld, sodass Sie Apps schneller entwerfen und bereitstellen können.

● Amazonasroute 53

Amazon Route 53 ist ein skalierbarer und hochverfügbarer Cloud-DNS-Webdienst. Amazon Route 53 verbindet Benutzeranfragen mit der AWS-Infrastruktur wie Amazon EC2-Instances, Elastic Load Balancing-Load-Balancern und Amazon S3-Buckets.

Hier ist eine größere Box erforderlich. Wählen Sie einfach den größeren Instanztyp aus, der als vertikale Skalierung bezeichnet wird. Die vertikale Skalierung ist zunächst ausreichend, aber wir können nicht endlos vertikal skalieren. Irgendwann erreichst du eine Mauer. Darüber hinaus wird nicht adressiert
Failover und Redundanz.

Schritt 2: Erstellen Sie zahlreiche Hosts und wählen Sie eine Datenbank aus

Wenn die Anzahl der Benutzer wächst und Daten generiert werden, müssen Sie zunächst eine Datenbank auswählen. Aus den folgenden Gründen ist es am besten, mit der Verwendung von SQL-Datenbank zu beginnen:

• Technologie, die etabliert und erprobt ist.
• Unterstützung durch die Community und die aktuellsten Tools
• Wir werden SQL-Datenbanken nicht mit unseren ersten zehn Millionen Benutzern zerstören.

Sie sollten eine NoSQL-Datenbank verwenden, wenn Ihre Benutzer eine große Menge an Daten in mehreren Typen erstellen. An diesem Punkt haben Sie alles in einem Eimer. Auf lange Sicht ist dieses Design schwieriger anzubauen und zu verwalten. Es ist Zeit, mehrstufig zu erstellen
Architektur, um die Datenbank von der Anwendung zu trennen.

Schritt 3: Speichern Sie die Datenbank auf Amazon Rds, um den Betrieb zu vereinfachen

Wenn die Benutzerzahl auf 100 ansteigt, ist die Bereitstellung der Datenbank das erste, was getan werden muss. Es gibt zwei allgemeine Richtungen zum Bereitstellen einer Datenbank auf AWS. Die wichtigste Option ist die Verwendung eines verwalteten Datenbankdienstes wie Amazon Relational Database Service (Amazon
RDS) oder Amazon DynamoDB und der zweite Schritt besteht darin, Ihre eigene Datenbanksoftware auf Amazon EC2 zu hosten.

● Amazon RDS

Amazon RDS (Amazon Relational Database Service) vereinfacht das Einrichten, Ausführen und Skalieren einer relationalen Datenbank in der Cloud. Amazon RDS unterstützt sechs bekannte Datenbank-Engines, darunter Amazon Aurora, Oracle, Microsoft SQL Server, PostgreSQL, MySQL und andere
MariaDB

● Amazon DynamoDB

Amazon DynamoDB ist ein vollständig verwalteter proprietärer NoSQL-Datenbankdienst, der von Amazon.com als Teil des bereitgestellt wird
Amazon Web Services Portfolio.

Schritt 4: Um die Verfügbarkeit zu erhöhen, erstellen Sie verschiedene Availability Zones

Aufgrund der aktuellen Architektur können Verfügbarkeitsprobleme auftreten. Wenn der Host Ihrer Web-App ausfällt, kann es sein, dass er ausfällt. Sie benötigen also eine weitere Webinstanz in einer anderen Availability Zone, um die Slave-Datenbank für RDS zu hosten.

• Elastic Load Balancer (ELB)
• Multi – Az-Bereitstellung

Schritt 5: Um die Leistung zu verbessern, verschieben Sie statisches Material in den objektbasierten Speicher

Sie müssen RDS zusätzliche Lesereplikate hinzufügen, um Leistung und Effizienz zu steigern. Dies entlastet die Schreibstammdatenbank. Das Verschieben statischer Informationen zu Amazon S3 und Amazon CloudFront kann auch dazu beitragen, die Belastung von Webservern zu verringern.

• Amazon S3
• Amazon ElastiCache
• Amazon CloudFront
• Amazon DynamoDB

Schritt 6: Einrichten von Auto Scaling zur automatischen Erfüllung wechselnder Anforderungen

An diesem Punkt ist Ihre Architektur für ein kleines Team zu kompliziert, um sie zu warten, und ohne effektive Überwachung und Analyse ist es schwierig, weiterzumachen.

• Amazon CloudWatch
• AWS Cloud-Bildung
• AWS Elastic Beanstalk
• AWS Ops funktioniert
• AWS CodeDeploy

Schritt 7: Verwenden Sie SOA für mehr Flexibilität

Bei der Erstellung umfangreicher Online-Anwendungen müssen Sie eine serviceorientierte Architektur (SOA) einsetzen, um mehr als eine Million Benutzer zu unterstützen.

• Amazon Simple Queue Service (SQS)
• Amazon Simple Notification Service (SNS)
• AWS Lambda

Fazit

Die Entscheidung, wie man sich der Skalierung nähert, sollte im Voraus festgelegt werden, da man nie weiß, wann man berühmt wird! Darüber hinaus machen abstürzende (oder sogar verzögernde) Seiten Ihre Benutzer wütend und verleihen Ihrer App ein schlechtes Image. Es wird schließlich haben
Auswirkungen auf Ihren Umsatz.

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