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零基础5分钟上手亚马逊云科技-云原生架构设计

article 2024/11/20 21:41:07

简介：

欢迎来到小李哥全新亚马逊云科技AWS云计算知识学习系列，适用于任何无云计算或者亚马逊云科技技术背景的开发者，通过这篇文章大家零基础5分钟就能完全学会亚马逊云科技一个经典的服务开发架构方案。

我会每天介绍一个基于亚马逊云科技AWS云计算平台的全球前沿云开发/架构技术解决方案，帮助大家快速了解国际上最热门的云计算平台亚马逊云科技AWS最佳实践，并应用到自己的日常工作里。本次介绍的是如何利用亚马逊云科技上设计云原生架构，利用S3服务托管前端、EC2服务托管后端应用以及利用DynamoDB托管NoSQL数据库，提升云上应用程序的扩展性，降低运维维护难度。本方案架构图如下：

方案所需基础知识

利用S3托管前端的优势

Amazon S3（Simple Storage Service）是亚马逊云科技提供的高度可扩展、可靠且低成本的对象存储服务。利用S3托管前端应用程序具有以下几个显著优势：

高可用性与扩展性：

S3是一个全球分布的服务，提供了99.99%的可用性。前端文件（如HTML、CSS、JavaScript和图片）可以通过S3进行全球分发，确保用户无论身处何地，都能够快速访问应用。S3的自动扩展能力意味着无论有多少用户同时访问，都能保证稳定的性能。

成本效益：

使用S3托管静态网站或前端资源，费用相对较低。开发者只需为存储的文件和传输的数据量付费，不必担心服务器的维护和管理成本。这使得S3成为托管静态网站的理想选择，尤其适合初创公司和中小型企业。

简单的部署与管理：

将前端代码部署到S3非常简单，只需通过AWS CLI或管理控制台上传文件即可。S3还支持版本控制，允许开发者跟踪和管理不同版本的文件。此外，S3与亚马逊云科技的其他服务（如CloudFront）无缝集成，可以进一步增强内容交付的速度和安全性。

利用EC2作为后端服务器的优势

Amazon EC2（Elastic Compute Cloud）是亚马逊云科技提供的可扩展虚拟服务器，可以运行在云中的任意应用程序。利用EC2作为后端服务器有以下几个优势：

可配置性与灵活性：

EC2提供了多种实例类型，支持不同的计算、内存和存储配置，使开发者可以根据应用的需求选择最适合的实例类型。开发者还可以选择操作系统、安装必要的软件包，并配置防火墙和网络设置，完全控制的计算环境。

自动扩展与负载均衡：

EC2与Auto Scaling和Elastic Load Balancing（ELB）结合使用，可以根据流量自动扩展或收缩计算资源。这意味着在流量高峰期可以自动增加实例数量，在流量减少时自动减少实例，确保高效利用资源，优化成本。

集成与安全性：

EC2与亚马逊云科技的安全服务（如IAM、Security Groups等）深度集成，提供了可靠的安全功能，确保后端服务器及其数据的安全性。开发者可以定义精细的访问控制策略，确保只有经过授权的用户和服务能够访问开发者的EC2实例中的服务。

利用DynamoDB作为数据库的优势

Amazon DynamoDB是亚马逊云科技提供的一种完全托管的NoSQL数据库服务，具有快速性能和无缝扩展能力。作为数据库，DynamoDB在以下几个方面展现出明显的优势：

高性能与低延迟：

DynamoDB能够提供微秒级的延迟，即使在高流量的情况下也能保持一致的性能表现。DynamoDB的设计使其能够处理大量的读写请求，非常适合需要快速响应时间的应用程序，如实时数据处理和高频交易系统。

自动扩展与管理：

DynamoDB自动管理表的扩展和缩减，无需手动分片或进行容量规划。当应用的需求增加时，DynamoDB自动扩展容量，确保数据库能够处理更大的负载。相反，当需求减少时，DynamoDB自动缩减资源使用，帮助开发者节省成本。

无服务器架构：

DynamoDB是一种无服务器的数据库服务，这意味着不必担心底层的基础设施管理，包括服务器维护、软件升级和数据库备份。DynamoDB提供内置的高可用性和数据复制功能，确保数据安全可靠，使开发者能够专注于应用程序的开发和业务逻辑。

本方案包括的内容

1. 向S3存储桶中上传静态网页资源作为前端服务器

2. 将EC2中部署的MySQL迁移到云原生NoSQL服务DynamoDB上

3. 对DynamDB表格中的数据进行更新

4. 测试网页功能是否从数据库加载所需资源

项目搭建具体步骤

1. 打开亚马逊云科技控制台，进入到S3服务主页

2. 创建一个新的S3桶，命名为“labstack-85135d11-e72b-4e05-9185-2c64-s3htmlbucket-bhc9fvyuztil”，点击进入并点击Upload上传静态网页资源。

3. 上传资源后点击Upload确认上传。

4. 此时创建一台EC2作为运行后端应用的服务器，服务器命名为“Ice Cream”，部署后端应用程序，用于访问DynamoDB读取数据库。

5.接下来进入DynamoDB NoSQL数据库服务中

6.创建一个DynamoDB表，命名为“Products”，点击进入。

7. 点击"Create Item"为数据库添加数据

8. 点击右侧‘Add new attribute“为数据库添加新的字段，选择数据类型为String字符。

9. 填入以下键值对：”Id:1“, ”ProductFlavor：Cinnamon-spiced Chocolate“，”ProductPrice：7.99“，最后点击右下角的Create添加数据。

10. 接下来选中服务器Ice Cream，点击右上角的Connect SSH连接进入控制台

11. 运行以下脚本启动Apache Httpd服务器，更新后端应用访问DynamoDB获取数据。

echo "Renaming index.php to compute-index.php"
mv /var/www/html/index.php /var/www/html/compute-index.php

echo "Renaming serverless-index.php to index.php"
mv /var/www/html/serverless-index.php /var/www/html/index.php

echo "Restarting Apache"
sudo systemctl restart httpdsh

index.php代码如下，可以看到数据库的访问代码段已经更新更新为访问DynamoDB：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <link
      href="https://fonts.googleapis.com/css2?family=Urbanist:ital,wght@0,100;0,200;0,300;0,400;0,500;0,600;0,700;0,800;0,900;1,100;1,200;1,300;1,400;1,500;1,600;1,700;1,800;1,900&display=swap"
      rel="stylesheet">
    <link rel="stylesheet" href="style.css">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
    <link rel="stylesheet" href="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/font-awesome/4.7.0/css/font-awesome.min.css">
</head>
<body>
    <!-- Announcement -->
    <div class="announcement">
        <p>Save 10%! With Promo Code ANYCO</p>
    </div>
    <!-- Header -->
    <div class="header">
        <h1>ANYCO.</h1>
    </div>
    <!-- Main Body -->
    <div class="row">
        <div class="column">
        <img src="./images/main_icecream.jpg" style="width:100%">
        </div>
        <div class="column">
            <div class="cta">
                <p1>DON'T COMPROMISE ON TASTE! TRY OUR BOLD, CLASSIC FLAVORS TODAY.</p1>
            </div>
            <div class="menu">
                <?php

                    // Autoloader required - using Composer
                    require 'vendor/autoload.php';

                    use Aws\DynamoDb\DynamoDbClient;

                    try {
                    // Register the Handler

                    $client = DynamoDbClient::factory(array(
                    'version' => 'latest',
                    'region' => 'us-west-2',
                    'profile' => 'anyCoUser'
                    ));

                    $iterator = $client->getIterator('Scan', array(
                        'TableName' => 'Products',
                    ));

                    foreach ($iterator as $item) {
                        // Grab the flavor value
                        echo
                            "<tr>
                            <td>{$item['ProductFlavor']['S']}</td>
                            <td>{$item['ProductPrice']['S']}</td>
                            </tr>\n";
                    }

                    } catch (Exception $e) {
                        echo 'Caught exception: ',  $e->getMessage(), "\n";
                    }

                ?>
            </div>
        </div>
      </div>
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        </div>
    </div>

</body>
</html>

12. 获得以下脚本回复

******************************
**** This is OUTPUT ONLY. ****
******************************

Renaming index.php to compute-index.php
Renaming serverless-index.php to index.php
Restarting Apache

13. 由于我们的前端页面目前部署在我们的S3中，我们此时通过打开S3存储桶的index.html网页文件URL，就可以打开我们刚刚部署的网页。