Architecting for the Cloud (AWS Best Practices) (2016/02) 是 AWS 針對設計雲端架構的最佳實踐原則，描述了很多架構設計要知道的原則。

對於要設計 PaaS 或 SaaS 是非常有參考價值的。另外一篇也是很有參考價值的是 AWS Well Architected Framework.

雲端運算和傳統的差異

• IT 資產變成可以程式化 (Programmable) 的資源: 傳統的機房設備，要面對硬體資源、資產、使用狀況等問題，牽涉層面廣泛且難以做成本估量。
• 全球、高可用性、且沒有限制的容量 (Capacity)
• 更高程度的管理服務
• 資安是本來就有的

設計的原則

Scalability (可擴展性): 包含橫向跟縱向的擴展

• Scaling Vertically (垂直擴展): 針對機器的等級垂直升降，像是增加 CPU / Memory / IO / Network 等。
• Scaling Horizontally (水平擴展): 針對使用狀況，水平增加機器數.
  • Stateless Applications: 像是 AWS Lambda functions
  • Stateless Components
  • Distributed Processing: 離線的批次作業. 可以利用像是 hadoop 這樣的方式實現. 更多可以參考 “Big Data Analytics Options on AWS“

Stateless Applications 裡提到 “How to distribute load to multiple nodes” 的方式有以下兩種：

• Push mode:
  • 利用 ELB 這樣的方式，平均分擔 request 到 backends.
  • 利用 DNS (e.g., Route53) 的 RR (round robin) or TTL (latency) 方式分擔 request
• Pull mode: 非同步模式, 這種方式就不需要 load balance. 執行工作會先被放到一個地方, 通常是 queue, 像是 SQS, 或者資料蒐集 Kinesis. 然後有很多 node 會去 pull 然後 consume / processing 這些訊息.

Disposable Resources Instead of Fixed Servers: 可拋棄型資源取代固定的伺服器

• Instantiating Compute Resources
  • Bootstrapping
  • Golden Images
  • Hybrid
• Infrastructure as Code: infrastructure reusable, maintainable, extensible, and testable.

相關文章:

• Immutable infrastructure
• Overview of Deployment Options on AWS
• Managing Your AWS Infrastructure at Scale

Automation (自動化)

• AWS Elastic Beanstalk
• Amazon EC2 Auto recovery
• Auto Scaling
• Amazon CloudWatch Alarms
• Amazon CloudWatch Events
• AWS OpsWorks Lifecycle events
• AWS Lambda Scheduled events

Loose Coupling (鬆散耦合)

• Well-Defined Interfaces: REST API, AWS API Gateway
• Service Discovery
• Asynchronous Integration
  
• Graceful Failure

Services, Not Servers

• Managed Services
• Serverless Architectures: Lambda

Databases

重點在於 RMDBS, NoSQL, dW, Search 的選擇策略。

• Relational Databases
  • Scalability
  • High Availability
  • Anti-Patterns:
    • 資料都沒有 join, index 的問題，建議使用 NoSQL
    • 如果是存 media / file / image 的 meta 在 DB, 然後檔案存在像 S3 的地方，那建議使用 NoSQL
• NoSQL Databases
  • Scalability
  • High Availability
  • Anti-Patterns: 跟 RMDBS 相反.
• Data Warehouse
  • Scalability: massively parallel processing (MPP)
  • High Availability
  • Anti-Patterns: 不適合 OLTP (Online Transaction Processing)
• Search
  • Scalability
  • High Availability

Removing Single Points of Failure (SPOF)

• Introducing Redundancy
• Detect Failure
• Durable Data Storage
• Automated Multi-Data Center Resilience
• Fault Isolation and Traditional Horizontal Scaling

Designing good health checks

• health check by ELB tcp
• deep health check: check each nodes. 適合用在 route53 的參考依據, 但不適合用在 ELB 檢查.

相關文章:

• Building Fault-Tolerant Applications on AWS

Optimize for Cost

• Right Sizing
• Elasticity
• Take Advantage of the Variety of Purchasing Options
  • Reserved Capacity
  • Spot Instances
• Caching
  • Application Data Caching
  • Edge Caching

Security

• Utilize AWS Features for Defense in Depth
• Offload Security Responsibility to AWS
• Reduce Privileged Access
• Security as Code
• Real-Time Auditing

Reference

• Architecting for the Cloud (AWS Best Practices) (PDF)
• AWS Well Architected Framework (PDF)
• Cloud First: New Architecture for New Infrastructure
• New Whitepaper: Architecting for the Cloud: Best Practices (AWS Blog)
• January 2010: Architecting for the Cloud: Best Practices
• Overview of Deployment Options on AWS
• Managing Your AWS Infrastructure at Scale