Come sviluppare un'applicazione scalabile utilizzando AWS Cloud? (Vaibhav Sharma)

La scalabilità di un'applicazione è fondamentale quanto la sua funzionalità e l'interfaccia utente. È molto più critico se il tuo software servirà più di un milione di utenti in futuro. Questo blog ti insegnerà come scalare la tua app a 1 milione di utenti su AWS. Assumere
hai costruito un'applicazione web e hai pochi client. Dopo alcuni commenti e idee, avrai un prodotto perfettamente funzionante. Ora, il tuo staff di marketing promuove la tua app sulla ricerca di prodotti per acquisire nuovi clienti. Migliaia di visitatori stanno improvvisamente utilizzando
la tua app; in un momento, non possono utilizzarlo.

Hai testato la tua app e hai riscontrato che funziona. Allora, cosa è successo esattamente?

"Questo non è un bug, ma piuttosto un problema di scalabilità." La tua infrastruttura cloud non è progettata per crescere all'aumentare del traffico".

Ho visto molte startup che danno la priorità alle funzionalità al di sopra della scalabilità. Lo sviluppo di app robuste e scalabili è una componente cruciale della progettazione di qualsiasi applicazione. Prima di approfondire, stabiliamo prima cosa e perché della scalabilità.

Che cos'è la scalabilità?

La scalabilità di un'applicazione si riferisce alla sua capacità di continuare a funzionare anche all'aumentare del numero di utenti o dell'ambito. Tuttavia, la scalabilità può essere applicata a qualsiasi sistema, comprese aziende e team.

Quando la scalabilità viene eseguita correttamente, può ospitare un aumento del traffico utente senza causare difficoltà di prestazioni. Non abbiamo nemmeno bisogno di apportare grandi modifiche al codice o all'architettura del server se impostiamo correttamente le basi.

Perché la scalabilità è importante?

Considera un'app preferita sul tuo smartphone. Considera che questa app ti causa problemi come frequenti arresti anomali delle app, assistenza clienti scadente e aggiornamenti in-app indesiderati. Cosa farai in questa situazione? Rimarrai con la stessa app o inizierai a cercare di meglio
alternative?

Immagino il secondo. I problemi di scalabilità assomigliano a questo. Si fanno prendere dal panico quando i creatori dell'app notano che la loro base di utenti si è inaspettatamente ampliata e hanno bisogno di server aggiuntivi per soddisfare la crescente domanda. Tentano ogni mezzo possibile per chiudere
differenze di prestazioni. Se i clienti hanno riscontrato diversi errori in precedenza, rimuoveranno la tua app e inizieranno a utilizzare l'app della concorrenza.

Le app scalabili, tuttavia, sono progettate per adattarsi a una rapida espansione. Sono più facili da usare e offrono un vantaggio competitivo rispetto ai programmi non scalabili. Hanno prestazioni migliorate, un ROI più elevato e clienti soddisfatti.

Passaggi per sviluppare un'applicazione scalabile utilizzando i servizi cloud AWS

Passaggio 1: configurazione iniziale dell'architettura cloud

Sei l'unico che utilizza l'app su localhost. È possibile iniziare distribuendo un'applicazione in una scatola. Per iniziare, è necessario utilizzare il
Servizi AWS di seguito elencati.

● Immagini di macchine Amazon (AMI)

Amazon Machine Image (AMI) contiene le istruzioni per avviare un'istanza, che è un server virtuale nel cloud. Puoi fornire un'AMI quando avvii un'istanza. Un'AMI contiene un modello per il volume root dell'istanza, avvia le autorizzazioni che
specifica quali account AWS possono utilizzare l'AMI per avviare le istanze e una mappatura del dispositivo a blocchi che definisce i volumi da collegare all'istanza quando viene avviata.

● Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC)

Amazon Virtual Private Cloud consente la distribuzione di risorse AWS su una rete virtuale. Fornisce il controllo totale sull'ambiente di rete virtuale, inclusa la selezione dell'intervallo di indirizzi IP, la formazione di sottoreti, la tabella di instradamento e l'impostazione del gateway di rete.

● Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2)

Amazon Elastic Compute Cloud è la capacità di elaborazione scalabile del cloud AWS. Ciò elimina la necessità di hardware in anticipo, consentendoti di progettare e distribuire le app più rapidamente.

● Amazon Route 53

Amazon Route 53 è un servizio Web DNS cloud scalabile e ad alta disponibilità. Amazon Route 53 connette le richieste degli utenti all'infrastruttura AWS come le istanze Amazon EC2, i bilanciatori del carico Elastic Load Balancing e i bucket Amazon S3.

Qui è necessaria una scatola più grande. Seleziona semplicemente il tipo di istanza più grande, noto come ridimensionamento verticale. Il ridimensionamento verticale è sufficiente all'inizio, ma non possiamo ridimensionare verticalmente all'infinito. Alla fine raggiungerai un muro di mattoni. Inoltre, non si rivolge
failover e ridondanza.

Passaggio 2: crea numerosi host e seleziona un database

Man mano che il numero di utenti aumenta e vengono generati dati, è necessario prima selezionare un database. È meglio iniziare a utilizzare il database SQL per i seguenti motivi:

• Una tecnologia consolidata e consumata.
• Il supporto della community e gli strumenti più aggiornati
• Non distruggeremo i database SQL con i nostri primi dieci milioni di utenti.

Dovresti utilizzare un database NoSQL se i tuoi utenti creeranno un vasto volume di dati in più tipi. A questo punto, hai tutto in un secchio. A lungo termine, questo design è più difficile da coltivare e amministrare. È tempo di creare multi-livello
architettura per separare il database dall'applicazione.

Passaggio 3: archivia il database su Amazon Rds per facilitare le operazioni

Quando gli utenti salgono a 100, la distribuzione del database è la prima cosa da fare. Esistono due direzioni generali per distribuire un database su AWS. L'opzione principale consiste nell'utilizzare un servizio di database gestito come Amazon Relational Database Service (Amazon
RDS) o Amazon DynamoDB e il secondo passaggio consiste nell'ospitare il proprio software di database su Amazon EC2.

● Amazon RDS

Amazon RDS (Amazon Relational Database Service) semplifica la configurazione, l'esecuzione e la scalabilità di un database relazionale nel cloud. Amazon RDS supporta sei noti motori di database, tra cui Amazon Aurora, Oracle, Microsoft SQL Server, PostgreSQL, MySQL e
Maria DB.

● Amazon DynamoDB

Amazon DynamoDB è un servizio di database NoSQL proprietario completamente gestito fornito da Amazon.com come parte del
Amazon Web Services portafoglio.

Passaggio 4: per aumentare la disponibilità, creare zone di disponibilità diverse

Potrebbero verificarsi problemi di disponibilità in base all'architettura attuale. Se l'host della tua app web si guasta, potrebbe non funzionare. Quindi avrai bisogno di un'altra istanza Web in una zona di disponibilità diversa per ospitare il database slave per RDS.

• Bilanciatore del carico elastico (ELB)
• Distribuzione multi-az

Passaggio 5: per migliorare le prestazioni, spostare il materiale statico nell'archiviazione basata su oggetti

Dovrai aggiungere repliche di lettura aggiuntive a RDS per aumentare le prestazioni e l'efficienza. Questo allevia la pressione sul database master di scrittura. Lo spostamento di informazioni statiche su Amazon S3 e Amazon CloudFront può anche aiutare a ridurre il carico sui server Web.

• Amazon S3
• Amazon Elastic Cache
• Amazon CloudFront
• Amazon DynamoDB

Passaggio 6: impostazione del ridimensionamento automatico per soddisfare automaticamente la domanda mutevole

A questo punto, l'architettura è troppo complicata per essere gestita da un piccolo team e, senza un monitoraggio e un'analisi efficaci, è difficile continuare oltre.

• Amazon Cloud Watch
• Formazione del cloud AWS
• Beanstalk AWS elastico
• AWS OpsWorks
• AWS CodeDeploy

Passaggio 7: per ulteriore flessibilità, utilizzare SOA

Quando crei applicazioni online su larga scala, devi utilizzare la Service Oriented Architecture (SOA) per supportare più di un milione di utenti.

• Amazon Simple Queue Service (SQS)
• Servizio di notifica semplice Amazon (SNS)
• AWS Lambda

Conclusione

La decisione su come affrontare il ridimensionamento dovrebbe essere determinata in anticipo perché non sai mai quando diventerai famoso! Inoltre, l'arresto anomalo (o addirittura il ritardo) delle pagine fa arrabbiare i tuoi utenti e dà alla tua app un'immagine scadente. Alla fine lo avrà
un impatto sulle tue entrate.

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