Как разработать масштабируемое приложение с помощью облака AWS? (Вайбхав Шарма)

Масштабируемость приложения так же важна, как его функциональность и пользовательский интерфейс. Гораздо важнее, если в будущем ваше программное обеспечение будет обслуживать более миллиона пользователей. В этом блоге вы узнаете, как масштабировать свое приложение до 1 миллиона пользователей на AWS. Предполагать
вы создали веб-приложение и имеете несколько клиентов. После некоторых замечаний и идей у ​​вас будет полностью функциональный продукт. Теперь ваши специалисты по маркетингу продвигают ваше приложение в поиске продуктов, чтобы привлечь новых клиентов. Тысячи посетителей внезапно используют
ваше приложение; в какой-то момент они не могут его использовать.

Вы протестировали свое приложение и обнаружили, что оно работает. Итак, что именно произошло?

«Это не ошибка, а скорее проблема масштабируемости». Ваша облачная инфраструктура не рассчитана на рост по мере увеличения трафика».

Я видел много стартапов, которые ставят функции выше масштабируемости. Разработка надежных и масштабируемых приложений является важнейшим компонентом дизайна любого приложения. Прежде чем углубляться, давайте сначала установим, что такое масштабируемость и почему.

Что такое масштабируемость?

Масштабируемость приложения относится к его способности продолжать работу даже при увеличении числа пользователей или области действия. Однако масштабируемость может применяться к любой системе, включая компании и команды.

Когда масштабируемость выполнена правильно, она может справиться с возросшим пользовательским трафиком, не вызывая проблем с производительностью. Нам даже не нужно вносить большие изменения в код или архитектуру сервера, если мы правильно закладываем фундамент.

Почему важна масштабируемость?

Рассмотрим любимое приложение на вашем смартфоне. Считайте, что это приложение вызывает у вас такие проблемы, как частые сбои приложения, плохая поддержка клиентов и нежелательные обновления в приложении. Что вы будете делать в этой ситуации? Останетесь ли вы с тем же приложением или начнете искать лучшее
альтернативы?

Я предполагаю, что второй. Проблемы масштабируемости выглядят примерно так. Они впадают в панику, когда создатели приложения замечают, что их пользовательская база неожиданно расширилась и им нужны дополнительные серверы для удовлетворения возросшего спроса. Они пытаются всеми возможными способами закрыть
различия в производительности. Если клиенты ранее сталкивались с несколькими ошибками, они удалят ваше приложение и начнут использовать приложение конкурента.

Однако масштабируемые приложения рассчитаны на быстрое расширение. Они более удобны для пользователя и обеспечивают конкурентное преимущество перед немасштабируемыми программами. У них улучшенная производительность, более высокая рентабельность инвестиций и довольные клиенты.

Шаги по разработке масштабируемого приложения с использованием облачных сервисов AWS

Шаг 1: Начальная настройка облачной архитектуры

Вы единственный, кто использует приложение на локальном хосте. Можно начать с развертывания приложения в коробке. Для начала необходимо использовать
Сервисы AWS перечислено ниже.

● Образы машин Amazon (AMI)

Amazon Machine Image (AMI) содержит инструкции по запуску экземпляра, представляющего собой виртуальный сервер в облаке. Вы можете предоставить AMI при запуске экземпляра. AMI содержит шаблон для корневого тома экземпляра, разрешения на запуск, которые
укажите, какие учетные записи AWS могут использовать AMI для запуска экземпляров, и сопоставление блочного устройства, определяющее тома, которые будут присоединены к экземпляру при его запуске.

● Виртуальное частное облако Amazon (Amazon VPC)

Amazon Virtual Private Cloud позволяет развертывать ресурсы AWS в виртуальной сети. Он обеспечивает полный контроль над виртуальной сетевой средой, включая выбор диапазона IP-адресов, формирование подсети, таблицу маршрутизации и настройку сетевого шлюза.

● Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2)

Amazon Elastic Compute Cloud — это масштабируемые вычислительные возможности облака AWS. Это устраняет необходимость в аппаратном обеспечении, позволяя быстрее разрабатывать и развертывать приложения.

● Амазонский маршрут 53

Amazon Route 53 — это масштабируемый и высокодоступный облачный веб-сервис DNS. Amazon Route 53 связывает запросы пользователей с инфраструктурой AWS, такой как инстансы Amazon EC2, балансировщики нагрузки Elastic Load Balancing и корзины Amazon S3.

Здесь требуется большая коробка. Просто выберите более крупный тип экземпляра, известный как вертикальное масштабирование. Поначалу достаточно вертикального масштабирования, но мы не можем бесконечно масштабировать по вертикали. В конце концов вы доберетесь до кирпичной стены. Кроме того, он не касается
отказоустойчивость и резервирование.

Шаг 2: создайте множество хостов и выберите базу данных

По мере роста числа пользователей и генерации данных необходимо сначала выбрать базу данных. Лучше всего начать использовать базу данных SQL по следующим причинам:

• Технология, которая хорошо зарекомендовала себя и изношена.
• Поддержка сообщества и самые современные инструменты
• Мы не собираемся разрушать базы данных SQL с нашими первыми десятью миллионами пользователей.

Вам следует использовать базу данных NoSQL, если ваши пользователи будут создавать огромные объемы данных разных типов. На данный момент у вас есть все в одном ведре. В долгосрочной перспективе этот дизайн сложнее развивать и администрировать. Пришло время создать многоуровневый
архитектуру, чтобы отделить базу данных от приложения.

Шаг 3. Храните базу данных на Amazon Rds, чтобы упростить операции

Когда количество пользователей увеличивается до 100, развертывание базы данных — это первое, что необходимо сделать. Существует два основных направления развертывания базы данных на AWS. В первую очередь можно использовать службу управляемой базы данных, такую ​​как Amazon Relational Database Service (Amazon
RDS) или Amazon DynamoDB, а вторым шагом является размещение собственной базы данных на Amazon EC2.

● Amazon RDS

Amazon RDS (Amazon Relational Database Service) упрощает настройку, запуск и масштабирование реляционной базы данных в облаке. Amazon RDS поддерживает шесть известных ядер баз данных, включая Amazon Aurora, Oracle, Microsoft SQL Server, PostgreSQL, MySQL и
МарияДБ.

● Amazon DynamoDB

Amazon DynamoDB — это полностью управляемая проприетарная служба базы данных NoSQL, предоставляемая Amazon.com как часть
Amazon Web Services портфеля.

Шаг 4. Чтобы повысить доступность, создайте разные зоны доступности

Вы можете столкнуться с проблемами доступности, основанными на существующей архитектуре. Если хост вашего веб-приложения выйдет из строя, он может выйти из строя. Поэтому вам потребуется еще один веб-экземпляр в другой зоне доступности для размещения подчиненной базы данных для RDS.

• Эластичный балансировщик нагрузки (ELB)
• Развертывание в нескольких зонах доступности

Шаг 5. Чтобы повысить производительность, переместите статический материал в объектно-ориентированное хранилище.

Вам потребуется добавить в RDS дополнительные реплики чтения, чтобы повысить производительность и эффективность. Это снижает нагрузку на основную базу данных записи. Перенос статической информации в Amazon S3 и Amazon CloudFront также помогает снизить нагрузку на веб-серверы.

• Amazon S3
• Amazon ЭластиКэш
• Amazon CloudFront
• Amazon DynamoDB

Шаг 6. Настройка автоматического масштабирования для автоматического удовлетворения меняющегося спроса

На данный момент ваша архитектура слишком сложна для поддержки небольшой командой, и без эффективного мониторинга и анализа трудно продолжать работу дальше.

• Amazon CloudWatch
• Формирование облака AWS
• AWS Elastic Beanstalk
• Операционная деятельность AWS работает
• AWS CodeРазвертывание

Шаг 7. Для большей гибкости используйте SOA

При создании крупномасштабных онлайн-приложений необходимо использовать сервис-ориентированную архитектуру (SOA) для поддержки более миллиона пользователей.

• Простая служба очередей Amazon (SQS)
• Простая служба уведомлений Amazon (SNS)
• AWS Lambda

Заключение

Решение о том, как подойти к масштабированию, должно быть определено заранее, потому что никогда не знаешь, когда станешь знаменитым! Кроме того, сбой (или даже задержка) страниц злит ваших пользователей и ухудшает имидж вашего приложения. В конечном итоге он будет иметь
влияние на ваш доход.

 Разработка масштабируемых веб-сайтов требует времени, усилий и значительных инвестиций. Exato Softwares — лучшее решение для фирм, у которых есть потребность и которые пытаются ее выполнить. Мы создали масштабируемые веб-приложения для клиентов с миллионами
пользователи. Не стесняйтесь обращаться к нам за бесплатной консультацией и ценовым предложением.