Como desenvolver um aplicativo escalável usando a Nuvem AWS? (Vaibhav Sharma)

A escalabilidade de um aplicativo é tão vital quanto sua funcionalidade e interface de usuário. É muito mais importante que seu software atenda a mais de um milhão de usuários no futuro. Este blog ensinará como dimensionar seu aplicativo para 1 milhão de usuários na AWS. Presumir
você construiu um aplicativo da Web e tem alguns clientes. Após alguns comentários e ideias, você terá um produto totalmente funcional. Agora, sua equipe de marketing promove seu aplicativo na pesquisa de produtos para conquistar novos clientes. Milhares de visitantes de repente estão utilizando
seu aplicativo; em um momento, eles não podem utilizá-lo.

Você testou seu aplicativo e descobriu que ele funciona. Então, o que exatamente aconteceu?

“Isso não é um bug, mas sim um problema de escalabilidade.” Sua infraestrutura de nuvem não foi criada para crescer à medida que o tráfego aumenta.”

Já vi muitas startups que priorizam recursos acima da escalabilidade. O desenvolvimento de aplicativos robustos e escaláveis ​​é um componente crucial de qualquer design de aplicativo. Antes de nos aprofundarmos, vamos primeiro estabelecer o quê e o porquê da escalabilidade.

O que é escalabilidade?

A escalabilidade de um aplicativo refere-se à sua capacidade de continuar funcionando mesmo que o número de usuários ou escopo aumente. No entanto, a escalabilidade pode ser aplicada a qualquer sistema, incluindo empresas e equipes.

Quando a escalabilidade é feita corretamente, ela pode acomodar o aumento do tráfego de usuários sem causar dificuldades de desempenho. Nem precisamos fazer grandes modificações no código ou na arquitetura do servidor se definirmos as bases corretamente.

Por que a escalabilidade é importante?

Considere um aplicativo favorito em seu smartphone. Considere este aplicativo causando problemas, como falhas frequentes no aplicativo, suporte ao cliente ruim e atualizações indesejadas no aplicativo. O que você vai fazer nesta situação? Você vai ficar com o mesmo aplicativo ou começar a buscar melhor
alternativas?

Acho que o segundo. Os problemas de escalabilidade se parecem com isso. Eles entram em pânico quando os criadores do aplicativo percebem que sua base de usuários se expandiu inesperadamente e precisam de servidores extras para atender ao aumento da demanda. Eles tentam todos os meios possíveis para fechar
diferenças de desempenho. Se os clientes já encontraram várias falhas anteriormente, eles removerão seu aplicativo e começarão a usar o aplicativo do concorrente.

Aplicativos escaláveis, no entanto, são criados para acomodar uma expansão rápida. Eles são mais fáceis de usar e oferecem uma vantagem competitiva sobre programas não escaláveis. Eles melhoraram o desempenho, um ROI mais alto e clientes satisfeitos.

Etapas para desenvolver um aplicativo escalável usando os serviços em nuvem da AWS

Etapa 1: configuração inicial da arquitetura de nuvem

Você é o único que está usando o aplicativo no localhost. É possível começar implantando um aplicativo em uma caixa. Para começar, você deve usar o
Serviços da AWS listado abaixo.

● Imagens de máquinas da Amazon (AMI)

Amazon Machine Image (AMI) contém as instruções para iniciar uma instância, que é um servidor virtual na nuvem. Você pode fornecer uma AMI ao iniciar uma instância. Uma AMI contém um modelo para o volume raiz da instância, permissões de execução que
especifique quais contas da AWS podem usar a AMI para executar instâncias e um mapeamento de dispositivo de bloco que define os volumes a serem anexados à instância quando ela for iniciada.

● Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC)

A Amazon Virtual Private Cloud permite a implantação de recursos da AWS em uma rede virtual. Ele fornece controle total sobre o ambiente de rede virtual, incluindo seleção de intervalo de endereços IP, formação de sub-rede, tabela de rotas e configuração de gateway de rede.

● Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2)

O Amazon Elastic Compute Cloud é o recurso de computação escalável da nuvem AWS. Isso elimina a necessidade de hardware inicial, permitindo que você projete e implante aplicativos mais rapidamente.

● Amazon Route 53

O Amazon Route 53 é um serviço web de DNS em nuvem escalável e altamente disponível. O Amazon Route 53 conecta solicitações de usuários à infraestrutura da AWS, como instâncias do Amazon EC2, balanceadores de carga do Elastic Load Balancing e buckets do Amazon S3.

Uma caixa maior é necessária aqui. Basta selecionar o tipo de instância maior, conhecido como dimensionamento vertical. A escala vertical é suficiente no início, mas não podemos escalar verticalmente infinitamente. Você acabará por chegar a uma parede de tijolos. Além disso, não aborda
failover e redundância.

Etapa 2: criar vários hosts e selecionar um banco de dados

À medida que o número de usuários cresce e os dados são gerados, você deve primeiro selecionar um banco de dados. É melhor começar a usar o Banco de Dados SQL pelos seguintes motivos:

• Tecnologia que é bem estabelecida e bem usada.
• Apoio da comunidade e as ferramentas mais atualizadas
• Não vamos destruir bancos de dados SQL com nossos primeiros dez milhões de usuários.

Você deve utilizar um banco de dados NoSQL se seus usuários criarem um grande volume de dados em vários tipos. Neste ponto, você tem tudo em um balde. A longo prazo, esse design é mais difícil de desenvolver e administrar. É hora de criar multicamadas
arquitetura para separar o banco de dados da aplicação.

Etapa 3: armazene o banco de dados no Amazon Rds para facilitar as operações

Quando os usuários aumentam para 100, a implantação do banco de dados é a primeira coisa que precisa ser feita. Há duas orientações gerais para implantar um banco de dados na AWS. A principal opção é usar um serviço de banco de dados gerenciado, como o Amazon Relational Database Service (Amazon
RDS) ou Amazon DynamoDB e a segunda etapa é hospedar seu próprio software de banco de dados no Amazon EC2.

● Amazon RDS

O Amazon RDS (Amazon Relational Database Service) simplifica a configuração, a execução e o dimensionamento de um banco de dados relacional na nuvem. O Amazon RDS oferece suporte a seis mecanismos de banco de dados conhecidos, incluindo Amazon Aurora, Oracle, Microsoft SQL Server, PostgreSQL, MySQL e
MariaDB.

● Amazon DynamoDB

O Amazon DynamoDB é um serviço de banco de dados NoSQL proprietário totalmente gerenciado fornecido pela Amazon.com como parte do
Amazon Web Services portfolio.

Etapa 4: para aumentar a disponibilidade, crie diferentes zonas de disponibilidade

Você pode encontrar problemas de disponibilidade com base na arquitetura atual. Se o host do seu aplicativo Web falhar, ele poderá ficar inativo. Portanto, você precisará de outra instância da Web em uma zona de disponibilidade diferente para hospedar o banco de dados escravo para RDS.

• Balanceador de carga elástica (ELB)
• Implantação Multi - Az

Etapa 5: para melhorar o desempenho, mova o material estático para o armazenamento baseado em objeto

Você precisará adicionar réplicas de leitura extras ao RDS para aumentar o desempenho e a eficiência. Isso alivia a pressão no banco de dados mestre de gravação. Mover informações estáticas para o Amazon S3 e o Amazon CloudFront também pode ajudar a diminuir a pressão sobre os servidores da web.

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

Etapa 6: configurar o dimensionamento automático para atender automaticamente à demanda de deslocamento

Neste ponto, sua arquitetura é muito complicada para ser mantida por uma equipe pequena e, sem monitoramento e análise eficazes, é difícil continuar.

• Amazon CloudWatch
• Formação da Nuvem AWS
• AWS Elastic Beanstalk
• As operações da AWS funcionam
• AWS CodeDeploy

Etapa 7: para maior flexibilidade, use SOA

Ao criar aplicativos online de grande escala, você deve empregar a Arquitetura Orientada a Serviços (SOA) para dar suporte a mais de um milhão de usuários.

• Serviço de fila simples da Amazon (SQS)
• Serviço de notificação simples da Amazon (SNS)
• AWS Lambda

Conclusão

A decisão sobre como abordar o dimensionamento deve ser determinada com antecedência, porque você nunca sabe quando se tornará famoso! Além disso, travar (ou até atrasar) páginas deixa seus usuários irritados e dá ao seu aplicativo uma imagem ruim. Terá eventualmente
um impacto na sua receita.

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