Πώς να αναπτύξετε μια κλιμακούμενη εφαρμογή χρησιμοποιώντας το AWS Cloud; (Vaibhav Sharma)

Η επεκτασιμότητα μιας εφαρμογής είναι τόσο ζωτικής σημασίας όσο και η λειτουργικότητα και η διεπαφή χρήστη της. Είναι πολύ πιο σημαντικό εάν το λογισμικό σας θα εξυπηρετεί περισσότερους από ένα εκατομμύριο χρήστες στο μέλλον. Αυτό το ιστολόγιο θα σας διδάξει πώς να κλιμακώσετε την εφαρμογή σας σε 1 εκατομμύριο χρήστες στο AWS. Υποθέτω
έχετε δημιουργήσει μια εφαρμογή Ιστού και έχετε λίγους πελάτες. Μετά από μερικά σχόλια και ιδέες, θα έχετε ένα πλήρως λειτουργικό προϊόν. Τώρα, το προσωπικό μάρκετινγκ προωθεί την εφαρμογή σας στην αναζήτηση προϊόντων για να αποκτήσει νέους πελάτες. Χιλιάδες επισκέπτες ξαφνικά χρησιμοποιούν
την εφαρμογή σας· σε μια στιγμή, δεν μπορούν να το χρησιμοποιήσουν.

Δοκιμάσατε την εφαρμογή σας και διαπιστώσατε ότι είναι λειτουργική. Λοιπόν, τι ακριβώς συνέβη;

"Αυτό δεν είναι ένα σφάλμα, αλλά μάλλον ένα ζήτημα επεκτασιμότητας." Η υποδομή σας στο cloud δεν είναι φτιαγμένη για να αναπτύσσεται καθώς αυξάνεται η επισκεψιμότητα.”

Έχω δει πολλές startups που δίνουν προτεραιότητα σε χαρακτηριστικά πάνω από την επεκτασιμότητα. Η ανάπτυξη ισχυρών και επεκτάσιμων εφαρμογών είναι ένα κρίσιμο στοιχείο κάθε σχεδιασμού εφαρμογής. Πριν εμβαθύνουμε, ας προσδιορίσουμε πρώτα το τι και το γιατί της επεκτασιμότητας.

Τι είναι η επεκτασιμότητα;

Η επεκτασιμότητα μιας εφαρμογής αναφέρεται στην ικανότητά της να συνεχίσει να εργάζεται ακόμη και όταν ο αριθμός των χρηστών ή το εύρος των χρηστών αυξάνεται. Ωστόσο, η επεκτασιμότητα μπορεί να εφαρμοστεί σε οποιοδήποτε σύστημα, συμπεριλαμβανομένων εταιρειών και ομάδων.

Όταν η επεκτασιμότητα γίνεται σωστά, μπορεί να φιλοξενήσει αυξημένη επισκεψιμότητα χρηστών χωρίς να προκαλεί δυσκολίες στην απόδοση. Δεν χρειάζεται καν να κάνουμε μεγάλες τροποποιήσεις στον κώδικα ή την αρχιτεκτονική του διακομιστή, εάν θέσουμε σωστά τη βάση.

Γιατί έχει σημασία η επεκτασιμότητα;

Σκεφτείτε μια αγαπημένη εφαρμογή στο smartphone σας. Σκεφτείτε ότι αυτή η εφαρμογή σας προκαλεί προβλήματα όπως συχνά σφάλματα εφαρμογής, κακή υποστήριξη πελατών και ανεπιθύμητες ενημερώσεις εντός εφαρμογής. Τι θα κάνετε σε αυτή την κατάσταση; Θα παραμείνετε με την ίδια εφαρμογή ή θα αρχίσετε να αναζητάτε καλύτερα
εναλλακτικές λύσεις;

Φαντάζομαι το δεύτερο. Τα ζητήματα επεκτασιμότητας μοιάζουν κάπως έτσι. Πανικοβάλλονται όταν οι δημιουργοί της εφαρμογής παρατηρούν ότι η βάση χρηστών τους έχει επεκταθεί απροσδόκητα και χρειάζονται επιπλέον διακομιστές για να καλύψουν την αυξημένη ζήτηση. Προσπαθούν να κλείσουν κάθε εφικτό μέσο
διαφορές απόδοσης. Εάν οι πελάτες έχουν αντιμετωπίσει στο παρελθόν πολλά σφάλματα, θα καταργήσουν την εφαρμογή σας και θα αρχίσουν να χρησιμοποιούν την εφαρμογή του ανταγωνιστή.

Ωστόσο, οι επεκτάσιμες εφαρμογές έχουν κατασκευαστεί για να εξυπηρετούν την ταχεία επέκταση. Είναι πιο φιλικά προς το χρήστη και παρέχουν ανταγωνιστικό πλεονέκτημα έναντι των μη επεκτάσιμων προγραμμάτων. Έχουν βελτιωμένη απόδοση, υψηλότερο ROI και ικανοποιημένους πελάτες.

Βήματα για την ανάπτυξη μιας κλιμακούμενης εφαρμογής χρησιμοποιώντας τις υπηρεσίες AWS Cloud

Βήμα 1: Αρχική διαμόρφωση του Cloud Architecture

Είστε ο μόνος που χρησιμοποιεί την εφαρμογή στο localhost. Είναι δυνατό να ξεκινήσετε με την ανάπτυξη μιας εφαρμογής σε ένα πλαίσιο. Για να ξεκινήσετε, πρέπει να χρησιμοποιήσετε το
Υπηρεσίες AWS παρατίθενται παρακάτω.

● Εικόνες Amazon Machines (AMI)

Το Amazon Machine Image (AMI) περιέχει τις οδηγίες για την εκκίνηση μιας παρουσίας, η οποία είναι ένας εικονικός διακομιστής στο cloud. Μπορείτε να παρέχετε ένα AMI κατά την εκκίνηση μιας παρουσίας. Ένα AMI περιέχει ένα πρότυπο για τον ριζικό τόμο της παρουσίας, τα δικαιώματα εκκίνησης που
καθορίστε ποιοι λογαριασμοί AWS μπορούν να χρησιμοποιούν το AMI για την εκκίνηση παρουσιών και μια αντιστοίχιση συσκευής μπλοκ που καθορίζει τους τόμους που θα προσαρτηθούν στην παρουσία κατά την εκκίνηση.

● Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC)

Το Amazon Virtual Private Cloud επιτρέπει την ανάπτυξη πόρων AWS σε ένα εικονικό δίκτυο. Παρέχει απόλυτο έλεγχο στο περιβάλλον εικονικής δικτύωσης, συμπεριλαμβανομένης της επιλογής εύρους διευθύνσεων IP, του σχηματισμού υποδικτύου, του πίνακα διαδρομών και της ρύθμισης της πύλης δικτύου.

● Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2)

Το Amazon Elastic Compute Cloud είναι η κλιμακούμενη υπολογιστική ικανότητα του cloud AWS. Αυτό εξαλείφει την ανάγκη για υλικό εκ των προτέρων, επιτρέποντάς σας να σχεδιάζετε και να αναπτύσσετε εφαρμογές πιο γρήγορα.

● Amazon Route 53

Το Amazon Route 53 είναι μια επεκτάσιμη και εξαιρετικά διαθέσιμη υπηρεσία web cloud DNS. Το Amazon Route 53 συνδέει αιτήματα χρηστών με υποδομές AWS, όπως περιπτώσεις Amazon EC2, Elastic Load Balancing load balancers και Amazon S3 buckets.

Εδώ απαιτείται μεγαλύτερο κουτί. Απλώς επιλέξτε τον μεγαλύτερο τύπο εμφάνισης, ο οποίος είναι γνωστός ως κατακόρυφη κλιμάκωση. Η κατακόρυφη κλιμάκωση αρκεί στην αρχή, αλλά δεν μπορούμε να κλιμακώνουμε κάθετα ατελείωτα. Θα φτάσετε τελικά σε έναν τοίχο από τούβλα. Επιπλέον, δεν απευθύνεται
failover και πλεονασμός.

Βήμα 2: Δημιουργήστε πολυάριθμους κεντρικούς υπολογιστές και επιλέξτε μια βάση δεδομένων

Καθώς ο αριθμός των χρηστών αυξάνεται και δημιουργούνται δεδομένα, πρέπει πρώτα να επιλέξετε μια βάση δεδομένων. Είναι καλύτερο να αρχίσετε να χρησιμοποιείτε τη βάση δεδομένων SQL για τους ακόλουθους λόγους:

• Τεχνολογία που είναι καλά εδραιωμένη και φθαρμένη.
• Υποστήριξη από την κοινότητα και τα πιο ενημερωμένα εργαλεία
• Δεν πρόκειται να καταστρέψουμε τις βάσεις δεδομένων SQL με τους πρώτους δέκα εκατομμύρια χρήστες μας.

Θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε μια βάση δεδομένων NoSQL εάν οι χρήστες σας δημιουργούν τεράστιο όγκο δεδομένων σε πολλούς τύπους. Σε αυτό το σημείο, έχετε τα πάντα σε έναν κουβά. Μακροπρόθεσμα, αυτό το σχέδιο είναι πιο δύσκολο να αναπτυχθεί και να διαχειριστεί. Ήρθε η ώρα να δημιουργήσετε πολυεπίπεδα
αρχιτεκτονική προκειμένου να διαχωριστεί η βάση δεδομένων από την εφαρμογή.

Βήμα 3: Αποθηκεύστε τη βάση δεδομένων στο Amazon Rds για να διευκολύνετε τις λειτουργίες

Όταν οι χρήστες αυξάνονται στους 100, η ​​ανάπτυξη της βάσης δεδομένων είναι το πρώτο πράγμα που πρέπει να γίνει. Υπάρχουν δύο γενικές οδηγίες για την ανάπτυξη μιας βάσης δεδομένων στο AWS. Η κύρια επιλογή είναι να χρησιμοποιήσετε μια υπηρεσία διαχειριζόμενης βάσης δεδομένων, όπως η υπηρεσία σχεσιακής βάσης δεδομένων Amazon (Amazon
RDS) ή Amazon DynamoDB και το δεύτερο βήμα είναι να φιλοξενήσετε το δικό σας λογισμικό βάσης δεδομένων στο Amazon EC2.

● Amazon RDS

Το Amazon RDS (Amazon Relational Database Service) διευκολύνει τη ρύθμιση, την εκτέλεση και την κλιμάκωση μιας σχεσιακής βάσης δεδομένων στο cloud. Το Amazon RDS υποστηρίζει έξι γνωστές μηχανές βάσεων δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων των Amazon Aurora, Oracle, Microsoft SQL Server, PostgreSQL, MySQL και
MariaDB.

● Amazon DynamoDB

Το Amazon DynamoDB είναι μια πλήρως διαχειριζόμενη αποκλειστική υπηρεσία βάσης δεδομένων NoSQL που παρέχεται από την Amazon.com ως μέρος του
Amazon υπηρεσίες Web χαρτοφυλάκιο.

Βήμα 4: Για να ενισχύσετε τη διαθεσιμότητα, δημιουργήστε διαφορετικές ζώνες διαθεσιμότητας

Ενδέχεται να αντιμετωπίσετε προβλήματα διαθεσιμότητας με βάση την παρούσα αρχιτεκτονική. Εάν ο κεντρικός υπολογιστής της εφαρμογής ιστού σας αποτύχει, μπορεί να απενεργοποιηθεί. Επομένως, θα χρειαστείτε μια άλλη παρουσία ιστού σε διαφορετική Ζώνη Διαθεσιμότητας για να φιλοξενήσει τη βάση δεδομένων υποτελών για RDS.

• Elastic Load Balancer (ELB)
• Multi – Az Deployment

Βήμα 5: Για να βελτιώσετε την απόδοση, μετακινήστε το στατικό υλικό σε χώρο αποθήκευσης βάσει αντικειμένων

Θα χρειαστεί να προσθέσετε επιπλέον αντίγραφα ανάγνωσης στο RDS για να ενισχύσετε την απόδοση και την αποδοτικότητα. Αυτό ανακουφίζει από την πίεση στη βάση δεδομένων της κύριας εγγραφής. Η μεταφορά στατικών πληροφοριών στο Amazon S3 και στο Amazon CloudFront μπορεί επίσης να βοηθήσει στη μείωση της πίεσης στους διακομιστές ιστού.

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

Βήμα 6: Ρύθμιση της αυτόματης κλιμάκωσης για αυτόματη κάλυψη της ζήτησης μετατόπισης

Σε αυτό το σημείο, η αρχιτεκτονική σας είναι πολύ περίπλοκη για να διατηρήσει μια μικρή ομάδα και χωρίς αποτελεσματική παρακολούθηση και ανάλυση, είναι δύσκολο να συνεχίσετε περαιτέρω.

• amazoncloudwatch
• AWS Cloud Formation
• AWS Elastic Beanstalk
• AWS OpsWorks
• AWS CodeDeploy

Βήμα 7: Για περαιτέρω ευελιξία, χρησιμοποιήστε το SOA

Κατά τη δημιουργία διαδικτυακών εφαρμογών μεγάλης κλίμακας, θα πρέπει να χρησιμοποιείτε την Υπηρεσία Προσανατολισμένη Αρχιτεκτονική (SOA) για να υποστηρίζετε περισσότερους από ένα εκατομμύριο χρήστες.

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

Συμπέρασμα

Η απόφαση για το πώς να προσεγγίσετε την κλιμάκωση θα πρέπει να καθοριστεί εκ των προτέρων γιατί ποτέ δεν ξέρετε πότε θα γίνετε διάσημοι! Επιπλέον, η κατάρρευση (ή ακόμα και η καθυστέρηση) σελίδων εξοργίζει τους χρήστες σας και δίνει στην εφαρμογή σας κακή εικόνα. Θα έχει τελικά
αντίκτυπο στα έσοδά σας.

 Ο σχεδιασμός επεκτάσιμων ιστότοπων απαιτεί χρόνο, προσπάθεια και σημαντική επένδυση. Το Exato Softwares είναι η πιο εξαιρετική λύση για επιχειρήσεις που έχουν απαιτήσεις και αγωνίζονται να το κάνουν. Έχουμε δημιουργήσει επεκτάσιμες εφαρμογές ιστού για πελάτες με εκατομμύρια πελάτες
χρήστες. Μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας για μια δωρεάν διαβούλευση και προσφορά τιμής.