APRAŠYMAS
Prieš paleidžiant pirmąjį serverį ar saugyklą, svarbu suprasti, kur AWS fiziškai yra. Tai nėra abstraktus „debesis” — už kiekvienos paslaugos stovi realūs duomenų centrai konkrečiuose planetos taškuose. Supratimas apie AWS infrastruktūros struktūrą tiesiogiai veikia tai, kaip patikimai, greitai ir ekonomiškai veiks jūsų programa.
Šioje pamokoje išnagrinėsime AWS pasaulinę infrastruktūrą ir susipažinsime su pagrindinėmis paslaugomis, kurios sudaro platformos pagrindą.
KĄ IŠMOKSITE
– Kas yra AWS regionai, prieinamumo zonos ir graniniai taškai
– Kaip pasirinkti tinkamą regioną savo projektui
– Kokios pagrindinės AWS paslaugos egzistuoja ir kam jos naudojamos
– Ką reikia žinoti Solutions Architect Associate egzaminui
– Kaip veikia nemokamas lygis ir kiek kainuoja AWS paslaugos
AWS PASAULINĖ INFRASTRUKTŪRA
AWS REGIONAI
Regionas — tai geografinė vieta, kurioje AWS įdiegė duomenų centrų klasterį. Galvokite apie regioną kaip atskirą, nepriklausomą debesį: jis yra visiškai izoliuotas nuo kitų regionų, turi savas paslaugas, savo tinklą ir savo kainas.
Pagrindinės regionų charakteristikos:
– Kiekvienas regionas yra visiškai izoliuotas nuo visų kitų regionų
– Kiekviename regione yra mažiausiai 3 prieinamumo zonos
– Duomenys tarp regionų automatiškai nerepl ikalinami — tik jei tai aiškiai sukonfigūruosite
– Regionai geografiškai išsidėstę siekiant užtikrinti maksimalų atsparumą
2026 metų duomenimis:
– 33 geografiniai regionai visame pasaulyje
– 105+ prieinamumo zonų
– Keli nauji regionai įvairiais atidarymo etapais
REGIONŲ PAVYZDŽIAI
us-east-1 (Šiaurės Virdžinija, JAV) — pirmasis ir didžiausias regionas; čia naujos paslaugos pasirodo pirmiausia
us-east-2 (Ohajo valstija, JAV)
us-west-1 (Šiaurės Kalifornija, JAV)
us-west-2 (Oregonas, JAV)
eu-west-1 (Airija)
eu-central-1 (Frankfurtas, Vokietija)
eu-north-1 (Stokholmas, Švedija)
ap-southeast-1 (Singapūras)
ap-northeast-1 (Tokijas, Japonija)
ca-central-1 (Montrealis, Kanada)
sa-east-1 (San Paulis, Brazilija)
PRIEINAMUMO ZONOS (Availability Zones)
Prieinamumo zona (AZ) — tai vienas ar keli fiziškai izoliuoti duomenų centrai viename regione. Čia prasideda tikrasis atsparumas gedimams.
Pagrindinės AZ charakteristikos:
– Fiziškai atskirti: skirtingi pastatai, skirtingi rajonai, pakankamas atstumas lokalioms katastrofoms izoliuoti
– Nepriklausomi maitinimo šaltiniai, aušinimo sistemos ir tinklo jungtys
– Tarpusavyje sujungti greito privataus ryšio kanalais su mažiau nei 2 ms delsa
– Pavadinami su raidiniais sufiksais: us-east-1a, us-east-1b, us-east-1c
Kodėl tai svarbu praktiškai:
Jei paleisite du serverius — vieną us-east-1a, kitą us-east-1b — ir viena zona suges (gaisras, elektros gedimas, tinklo sutrikimas), antrasis serveris toliau veiks. Apkrovų balansavimo įrenginys automatiškai nukreips srautą. Vartotojai nieko nepastebės.
Štai kodėl daugiau nei vienos AZ architektūra yra standartinis sprendimas bet kuriai produkcinei programai.
GRANINIAI TAŠKAI (Edge Locations)
Edge Location — tai AWS buvimo taškai, išdėstyti arčiau galutinių vartotojų nei pilnaverčiai regionai. Edge Locations nėra duomenų centrai serverių paleidimui — tai talpinimo (caching) mazgai, greitinantys turinio pristatymą.
Pagrindinės charakteristikos:
– Daugiau nei 600 buvimo taškų 90+ miestų visame pasaulyje
– Naudojami CloudFront (CDN) turiniui kaupti arti vartotojų
– Kai vartotojas iš Vilniaus prašo failo iš jūsų svetainės, jis jį gauna iš artimiausio buvimo taško, o ne iš duomenų centro JAV
Svarbus skirtumas: Edge Locations nepalaiko EC2, RDS ar kitų kompiutavimo paslaugų paleidimo. Jie naudojami tik kaip talpinimo ir turinio pristatymo mazgai.
KAIP PASIRINKTI REGIONĄ
Regiono pasirinkimas nėra tik techninis sprendimas. Štai keturi pagrindiniai veiksniai:
1. ARTUMAS VARTOTOJAMS
Pasirinkite regioną, artimiausią jūsų klientams. Tai tiesiogiai sumažina delsą ir pagerina vartotojo patirtį. Jei jūsų auditorija yra Europoje, naudokite eu-west-1 arba eu-central-1. Lietuvos vartotojams artimiausias regionas yra eu-north-1 (Stokholmas) arba eu-central-1 (Frankfurtas).
2. TEISĖS AKTŲ REIKALAVIMAI
Daugelis šalių ir pramonės šakų reikalauja duomenis saugoti tam tikroje jurisdikcijoje. BDAR (GDPR) Europoje, nacionaliniai duomenų saugojimo įstatymai įvairiose šalyse — visa tai veikia regiono pasirinkimą. Šių reikalavimų ignoravimas gali lemti dideles baudas.
3. PASLAUGŲ PRIEINAMUMAS
Naujos AWS paslaugos pirmiausia pasirodo us-east-1, o po to palaipsniui atsiranda kituose regionuose. Jei jums reikia konkrečios paslaugos, patikrinkite jos prieinamumą tikslinėje regione: https://aws.amazon.com/about-aws/global-infrastructure/regional-product-services/
4. KAINA
Kainos skiriasi tarp regionų. us-east-1 tradiciškai yra vienas ekonomiškiausių variantų. Azijos ir Ramiojo vandenyno regionai paprastai brangesni. Esant dideliam naudojimo kiekiui, kainų skirtumas gali būti reikšmingas — visada palyginkite naudodami AWS Pricing Calculator.
PAGRINDINĖS AWS PASLAUGOS
AWS siūlo daugiau nei 240 paslaugų. Žemiau pateikiamos pagrindinės, suskirstytos pagal kategorijas. Solutions Architect Associate egzaminui reikia gerai suprasti 20-30 pagrindinių paslaugų.
KOMPIUTAVIMAS (Compute)
AMAZON EC2 (Elastic Compute Cloud)
Virtualūs serveriai debesyje — AWS kompiutavimo infrastruktūros pagrindas. Kiekvienas serveris vadinamas egzemplioriumi (instance). EC2 suteikia visišką kontrolę virš operacinės sistemos, konfigūracijos ir programinės įrangos.
Palaikomos operacinės sistemos: Linux, Windows, macOS
Pagrindinės sąvokos:
– Instance Types — kategorijos su skirtingais CPU/RAM santykiais: t3.micro, m5.large, c5.xlarge, r5.2xlarge ir kt.
– AMI (Amazon Machine Image) — paruošti OS vaizdai egzemplioriams paleisti
– Security Groups — virtualūs ugniasieniai, valdantys įeinantį ir išeinantį srautą
– Key Pairs — SSH raktai prieigai prie Linux egzempliorių
ELASTIC LOAD BALANCING (ELB)
Apkrovų balansavimo įrenginiai paskirsto įeinantį srautą tarp kelių egzempliorių, automatiškai apeinant neveikiančius serverius.
Trys apkrovų balansavimo įrenginių tipai:
– Application Load Balancer (ALB) — 7 lygis, HTTP/HTTPS, maršrutizavimas pagal URL kelią ir antraštes
– Network Load Balancer (NLB) — 4 lygis, TCP/UDP, itin aukštas našumas, palaiko Security Groups
– Classic Load Balancer (CLB) — pasenęs tipas, nerekomenduojamas naujiems projektams
AWS ELASTIC BEANSTALK
Platforma kaip paslauga (PaaS): įkeliate kodą, o AWS rūpinasi visu kitu — EC2 egzempliorių, apkrovų balansavimo įrenginio, Auto Scaling grupės ir stebėsenos kūrimu.
Palaikomos platformos: Java, .NET, PHP, Node.js, Python, Ruby, Go, Docker
Idealiai tinka greitam programų diegimui be gilaus infrastruktūros valdymo.
AWS LAMBDA
Serverless kompiutavimas: kodas vykdomas reaguojant į įvykius be serverių valdymo. Mokate tik už vykdymo laiką — tiksliai iki milisekundės.
Palaikomos kalbos: Python, Node.js, Java, C#, Go, Ruby
Tipiniai naudojimo atvejai: API užklausų apdorojimas, automatizavimas, įvykių apdorojimas iš S3/DynamoDB/SQS
SAUGOJIMAS (Storage)
AMAZON S3 (Simple Storage Service)
Objektų saugykla failams bet kokio tipo ir dydžio. Viena iš pagrindinių AWS paslaugų — naudojama praktiškai kiekvienoje architektūroje.
Pagrindinės charakteristikos:
– Patikimumas: 99,999999999% (11 devynių)
– Praktiškai neribota talpa
– Failai saugomi „kibirėliuose” (buckets)
– Objektų versijų palaikymas
– Galima naudoti kaip statinių svetainių prieglobą
Saugojimo klasės (nuo dažnos prieigos iki ilgalaikio archyvavimo):
– S3 Standard — dažna prieiga, aukštas našumas
– S3 Intelligent-Tiering — automatinis perkėlimas tarp klasių pagal prieigos modelius
– S3 Standard-IA — reta prieiga, mažesnė saugojimo kaina
– S3 One Zone-IA — reta prieiga, viena AZ, pigiausias variantas nekritiniams duomenims
– S3 Glacier Instant Retrieval — archyvas su akimirksniška prieiga
– S3 Glacier Flexible Retrieval — archyvas, gavimo laikas 1-5 minutės
– S3 Glacier Deep Archive — ilgalaikis archyvas, gavimo laikas iki 12 valandų, minimali kaina
AMAZON EBS (Elastic Block Store)
Blokinis saugojimas — virtualus kietasis diskas, prijungiamas prie EC2 egzempliorių. Veikia kaip įprastas diskas: failų sistema, skaitymas/rašymas realiuoju laiku.
Pagrindinės charakteristikos:
– Susietas su konkrečia prieinamumo zona (negalima prijungti prie egzemplioriaus kitoje AZ)
– Momentinių nuotraukų (snapshots) palaikymas atsarginiam kopijavimui
– Tipai: SSD (gp3, io2) našumo apkrovoms; HDD (st1, sc1) srautinio transliavimo apkrovoms
AMAZON EFS (Elastic File System)
Tinklinė failų sistema (NFS), kurią galima vienu metu prijungti prie kelių EC2 egzempliorių skirtingose AZ. Skirtingai nei EBS — tai bendras išteklius, o ne asmeninis diskas.
Idealiai tinka: bendriniam saugojimui klasterinėse programose, žiniatinklio serveriuose su bendriniu turiniu, konteinerizuotoms apkrovoms.
DUOMENŲ BAZĖS
AMAZON RDS (Relational Database Service)
Valdomos reliacinės duomenų bazės: AWS rūpinasi diegimu, pataisymais, atsarginiu kopijavimu ir stebėsena. Dirbate su duomenų baze nesirūpindami jos administravimu.
Palaikomos variklio versijos:
– MySQL
– PostgreSQL
– MariaDB
– Oracle
– Microsoft SQL Server
– Amazon Aurora
Pagrindinės galimybės:
– Automatinis kasdieninis atsarginis kopijavimas
– Multi-AZ: automatinis perjungimas į atsarginę duomenų bazę gedimo atveju
– Read Replicas: tik skaitymui skirtos replikos intensyvioms skaitymo apkrovoms
AMAZON AURORA
AWS savoji duomenų bazės sistema, suderinama su MySQL ir PostgreSQL. Sukurta debesų apkrovoms nuo pagrindų.
Charakteristikos:
– Iki 5 kartų greitesnė nei standartinis MySQL
– Iki 3 kartų greitesnė nei standartinis PostgreSQL
– Automatinis saugyklos mastelio keitimas iki 128 TB
– Automatinis duomenų replikavimas 3 AZ (6 kopijos)
– Prieinama Provisioned ir Serverless režimais
AMAZON DYNAMODB
Visiškai valdoma NoSQL duomenų bazė su milisekundžių delsa bet kokiu mastu. Duomenys saugomi kaip raktas-reikšmė arba JSON dokumentai.
Charakteristikos:
– Nereikia valdyti serverių ar schemos
– Automatinis mastelio keitimas pagal apkrovą
– Įmontuotas replikavimas keliose AZ
– Pagrindinė paslauga Developer Associate egzaminui
AMAZON REDSHIFT
Debesų duomenų saugykla (Data Warehouse) analitinėms apkrovoms. Skirta užklausoms apdoroti petabaitų duomenų naudojant standartinį SQL.
Naudojamas: verslo analizei, ataskaitoms, ETL procesams.
TINKLAI (Networking)
AMAZON VPC (Virtual Private Cloud)
Izoliuotas virtualus tinklas AWS — jūsų nuosava tinklo erdvė debesyje. Visiškas valdymas IP adresais, potinkliais, maršrutizavimu ir prieigos taisyklėmis.
Pagrindinės sąvokos:
– CIDR blokai — IP adresų diapazonų apibrėžimas (pvz., 10.0.0.0/16)
– Public Subnet — potinklis su tiesiogine prieiga prie interneto
– Private Subnet — potinklis be tiesioginės prieigos prie interneto
– Internet Gateway — šliuzas įeinančiam ir išeinančiam interneto srautui
– NAT Gateway — leidžia Private Subnet ištekliams pasiekti internetą be tiesioginės prieigos iš išorės
– Security Groups — stateful ugniasieniai egzemplioriaus lygiu
– Network ACLs — stateless taisyklės potinklio lygiu
AMAZON ROUTE 53
AWS DNS paslauga ir domenų registratorius. Valdo domenų vardų skiriamumą ir palaiko kelias maršrutizavimo strategijas.
Maršrutizavimo politikos:
– Simple — vienas įrašas, vienas išteklius
– Weighted — srauto paskirstymas pagal svorį tarp kelių išteklių (naudingas A/B testavimui)
– Latency-based — vartotojų nukreipimas į regioną su mažiausia delsa
– Failover — automatinis perjungimas į atsarginį išteklių gedimo atveju
– Geolocation — maršrutizavimas pagal vartotojo geografinę padėtį
Palaiko Health Checks galinių taškų prieinamumui stebėti.
AMAZON CLOUDFRONT
Pasaulinė turinio pristatymo tinklo (CDN) paslauga. Kaupia turinį daugiau nei 600 buvimo taškų visame pasaulyje, sutrumpindama pristatymo laiką galutiniams vartotojams.
Galimybės:
– Integracija su S3, EC2, ALB ir bet kokiais HTTP serveriais
– HTTPS palaikymas su SSL sertifikatų valdymu per ACM
– Įmontuota DDoS apsauga per AWS Shield
– Lambda@Edge palaikymas užklausų apdorojimui graniuose mazguose
DEVOPS IR AUTOMATIZAVIMAS
AWS CLOUDFORMATION
Infrastruktūra kaip kodas (IaC): aprašykite visą infrastruktūrą šablonuose (JSON arba YAML) ir diekite ją automatiškai. CloudFormation kuria išteklius teisinga tvarka, valdo priklausomybes ir palaiko automatinį atstatymo procesą (rollback) gedimo atveju.
Privalumai:
– Atkartojami diegimai: tas pats šablonas įdiegia identišką infrastruktūrą bet kuriame regione
– Infrastruktūros versijų kontrolė (Git)
– Automatinis atstatymas klaidos atveju
– Išteklių grupių valdymas per steką (stacks)
STEBĖSENA IR VALDYMAS
AMAZON CLOUDWATCH
Centralizuota AWS išteklių ir programų stebėsena. Renka metrikas, saugo žurnalus ir siunčia įspėjimus.
Galimybės:
– Metrikos: CPU naudojimas, tinklo srautas, Disk I/O EC2; DB jungtys, CPU RDS; užklausų skaičius, delsa ELB
– Alarms: pranešimai viršijus slenkstinius reikšmes (pvz., CPU > 80%)
– CloudWatch Logs: centralizuotas žurnalų rinkimas iš EC2, Lambda ir konteinerių
– Prietaisų skydai: metrikų vizualizavimas realiuoju laiku
AWS IAM (Identity and Access Management)
Prieigos prie AWS išteklių valdymas. IAM apibrėžia, kas gali ką daryti jūsų paskyroje.
Pagrindiniai subjektai:
– Users — atskiriems asmenims skirtos paskyros
– Groups — vartotojų grupės su bendromis teisėmis
– Roles — laikinos teisės paslaugoms ir programoms (pvz., EC2 egzempliorius, pasiekiantis S3)
– Policies — JSON dokumentai, aprašantys leidimus
Saugumo principai:
– Least Privilege — suteikite tik būtinas teises, nieko daugiau
– MFA — įjunkite daugiafaktorinį autentifikavimą visiems vartotojams
– Reguliari prieigos raktų rotacija
PROGRAMŲ PASLAUGOS
AMAZON SNS (Simple Notification Service)
Pub/Sub paslauga pranešimams siųsti. Pranešimas publikuojamas „temoje” (topic), o SNS pristato jį visiems prenumeratoriams.
Palaikomi kanalai: el. paštas, SMS, HTTP/HTTPS, Lambda, SQS
Tipinis naudojimas: CloudWatch įspėjimai, sistemos įvykių pranešimai
AMAZON SQS (Simple Queue Service)
Valdoma pranešimų eilė asinchroniniam komponentų bendravimui. Atjungia (decouples) pranešimų gamintojus ir vartotojus.
Du eilių tipai:
– Standard Queue — didelė pralaidumas, pristatymo tvarka negarantuojama
– FIFO Queue — griežta apdorojimo tvarka, garantuotas pristatymas lygiai vieną kartą
AMAZON SES (Simple Email Service)
El. pašto siuntimo ir gavimo masiniu būdu paslauga: sandoriniai laiškai, rinkodaros kampanijos, pranešimai.
ANALITIKA
AMAZON EMR (Elastic MapReduce)
Valdomas klasteris didelių duomenų apdorojimui naudojant Apache Hadoop, Spark, Hive ir kitas sistemas. Leidžia analizuoti petabaitus duomenų naudojant S3 kaip duomenų šaltinį.
PASLAUGŲ MOKYMOSI PRIORITETAI
BŪTINA ŽINOTI (Solutions Architect Associate egzaminui):
EC2 — virtualūs serveriai
S3 — objektų saugykla
VPC — virtualūs tinklai
IAM — prieigos valdymas
RDS — reliacinės duomenų bazės
ELB (ALB/NLB) — apkrovų balansavimo įrenginiai
CloudWatch — stebėsena
Route 53 — DNS
CloudFront — CDN
Lambda — serverless kompiutavimas
REIKIA GERAI IŠMANYTI:
EBS ir EFS — blokinis ir failų saugojimas
DynamoDB — NoSQL duomenų bazė
CloudFormation — infrastruktūra kaip kodas
Auto Scaling — automatinis mastelio keitimas
Elastic Beanstalk — PaaS
SNS ir SQS — pranešimai ir pranešimų eilės
REIKALINGAS PAGRINDINIS SUPRATIMAS:
Aurora — AWS duomenų bazės sistema
Redshift — duomenų saugykla
EMR — didelių duomenų apdorojimas
SES — el. pašto paslauga
AWS FREE TIER IR KAINODARA
FREE TIER (nemokamas lygis)
AWS suteikia nemokamą lygį naujoms paskyroms. Kai kurios paslaugos nemokamos pirmuosius 12 mėnesių, kitos — neterminuotai.
Pirmieji 12 mėnesių:
– 750 valandų EC2 t3.micro per mėnesį
– 5 GB S3 Standard saugyklos
– 750 valandų RDS db.t2.micro per mėnesį
– Ir dar daug daugiau
Neterminuotai (Always Free):
– Lambda: 1 mln. užklausų per mėnesį
– DynamoDB: 25 GB saugyklos
– CloudWatch: pagrindinės metrikos
Aktualios sąlygos visada: https://aws.amazon.com/free
PASKYROS REGISTRACIJA
Registracijai reikės:
– El. pašto adreso
– Telefono numerio
– Kredito kortelės (Visa, MasterCard, American Express) — tik tapatybei patikrinti; registracijos metu lėšos nenuskaičiuojamos
KAINODARA IR IŠLAIDŲ KONTROLĖ
AWS veikia pagal Pay-as-you-go modelį: mokate tik už tai, ką naudojate. Kainos skiriasi tarp regionų.
Išlaidų kontrolės įrankiai:
– AWS Pricing Calculator — išlaidų vertinimas prieš diegimą
– AWS Budgets — biudžeto nustatymas su įspėjimais artėjant prie ribos
– Cost Explorer — faktinių išlaidų analizė
Taupymo patarimai:
– Sustabdykite nenaudojamus EC2 egzempliorius (sustabdytas egzempliorius neskaičiuojamas kompiutavimo mokesčiu)
– Naudokite Auto Scaling: mokėkite lygiai už tiek pajėgumų, kiek reikia
– Reserved Instances ilgalaikėms nuspėjamoms apkrovoms (sutaupymas iki 72% palyginti su On-Demand)
– S3 Lifecycle Policies automatiškai perkelti senesnius failus į pigesnes saugojimo klases
SVARBU ŽINOTI
Nepainiokite regionų ir prieinamumo zonų. Regionas — tai geografinė sritis (pavyzdžiui, Airija). Prieinamumo zona — izoliuotas duomenų centras tame regione. Daugelis pradedančiųjų painioja šias sąvokas.
us-east-1 yra ypatingas regionas. Naujos AWS paslaugos čia pasirodo pirmiausia. Jei paslauga nepasiekiama jūsų pageidaujamame regione, patikrinkite, ar ji yra us-east-1.
Edge Locations nėra regionai. Negalima paleisti EC2 ar RDS Edge Location. Jie egzistuoja tik kaip CloudFront talpinimo mazgai.
Duomenys nepalieka regiono be jūsų sutikimo. AWS automatiškai nereplikuoja duomenų tarp regionų. Tai svarbu BDAR (GDPR) ir kitų reguliacinių reikalavimų požiūriu.
PATIKRINKITE SAVE
1. Kas yra prieinamumo zona ir kuo ji skiriasi nuo regiono?
2. Kiek prieinamumo zonų minimumas yra kiekviename AWS regione?
3. Kas yra Edge Location ir kokia AWS paslauga jas naudoja?
4. Įvardykite tris AWS apkrovų balansavimo įrenginių tipus.
5. Koks skirtumas tarp S3 ir EBS?
6. Kas yra VPC ir kam jis reikalingas?
7. Kam naudojamas CloudWatch?
8. Koks skirtumas tarp RDS ir DynamoDB?
9. Kokie keturi veiksniai svarbūs renkantis AWS regioną?
10. Ką reiškia Multi-AZ RDS kontekste?
IŠVADOS
AWS pasaulinė infrastruktūra — tai pagrindas, ant kurio statoma viskas kita. Regionų, prieinamumo zonų ir graninių taškų supratimas tiesiogiai formuoja architektūrinius sprendimus.
Pagrindiniai faktai:
– 33 regionai, 105+ prieinamumo zonų — ir infrastruktūra toliau plečiasi
– Kiekvienas regionas yra izoliuotas ir turi mažiausiai 3 AZ
– Edge Locations (600+) naudojamos turiniui kaupti per CloudFront
– Regiono pasirinkimą lemia artumas vartotojams, teisės aktų reikalavimai, paslaugų prieinamumas ir kaina
– AWS siūlo 240+ paslaugų; pradžiai pakanka gerai suprasti 20-30 pagrindinių
– Free Tier leidžia mokytis su realiomis paslaugomis nemokamai 12 mėnesių
Kitoje pamokoje: AWS paskyros registracija ir pirmieji žingsniai valdymo konsolėje.