C2-01-云计算核心概念与全球基础设施
1-本章目标
这一章解决两个最基础的问题:
第一,为什么需要云计算?
以及:
第二,AWS 的“云”在现实世界里到底放在哪里?
后续要学习的 EC2、S3、RDS、VPC、CloudFront、Route 53、Lambda 等服务,都建立在这一层基础设施之上。本章将依次建立下面这套知识结构:
传统数据中心
│
▼
Cloud Computing
云计算
│
├── Pay-as-you-go
├── Agility
├── Scalability
├── Elasticity
├── High Availability
└── Economies of Scale
│
▼
AWS Global Infrastructure
AWS 全球基础设施
│
├── Region
│ └── Availability Zone
│
├── Edge Location
├── Local Zone
├── Outposts
└── Wavelength(题库补充)
│
▼
架构方式
│
├── Single-AZ
├── Multi-AZ
└── Multi-Region
│
▼
Reliability / Resilience
可靠性 / 韧性
│
├── High Availability
├── Fault Tolerance
├── Disaster Recovery
├── RTO
└── RPO
这些不是零散的英语名词。它们其实都在回答一个问题:
GlobalShop 怎样才能以合理的成本,让全球用户稳定地访问一个不会轻易挂掉、又能够随流量变化扩展的电商平台?
2-★★★★★-Cloud-Computing:什么是云计算?
Cloud Computing; 中文:云计算;如果只把它理解成:
“把服务器放到互联网上。”
是不够准确的。更好的理解方式是:
把计算、存储、数据库、网络、安全等 IT 能力,从“企业提前购买并自己维护的硬件”,变成可以通过网络按需获取、快速调整、按照实际使用情况付费的服务。
2.1-从-GlobalShop-的传统机房开始
假设 GlobalShop 还没有使用 AWS。GlobalShop 有:用户系统、商品系统、订单系统、库存系统、支付系统、物流系统、搜索系统、推荐系统、数据分析系统;这些程序必须运行在真实机器上。所以需要:
GlobalShop Data Center
企业数据中心
├── Web Server
├── Application Server
├── Database Server
├── Cache Server
├── File Server
│
├── Router
├── Switch
├── Firewall
├── Load Balancer
│
├── Storage
├── Backup
│
├── UPS
├── Cooling
├── Physical Security
└── Network Lines
这就是传统:On-Premises;简称有时写:On-Prem; 中文:本地部署 / 本地数据中心部署;这里的“本地”不是指:
放在程序员自己的电脑。
而是:
基础设施运行在企业自己控制的数据中心、服务器机房或公司场所,而不是公有云厂商的数据中心中。
2.2-传统基础设施最大的难题:你必须先猜未来
假设 GlobalShop 平时需要:100 台 Application Server但是“双十一”20:00:需要 2000 台;那么公司应该买多少?
2.2.1-方案-A:买-100-台
平时:
需求:
██████████
服务器:
██████████
刚好。但双十一:
实际需求:
████████████████████████████████████████████
服务器:
██████████
结果:
Overload
过载
用户可能看到:
504 Gateway Timeout
Service Unavailable
页面打不开
付款失败
2.2.2-方案-B:直接买-2000-台
双十一安全了。问题是平时:
实际使用:
██
已购买:
████████████████████████████████████████
大量服务器一年绝大多数时间闲置。但:硬件成本、机房成本、电力、网络、维护、折旧;仍然存在。
2.3-★★★★-Capacity-Planning:容量规划
Capacity;容量。Planning;规划。Capacity Planning; 中文:容量规划;也就是:
根据未来业务量预测,需要提前准备多少计算、存储、网络等资源。
传统 IT 环境必须认真做这件事情。因为从:“发现不够用了”;到:“真正增加100台服务器”;中间可能经历:
需求申请
↓
预算审批
↓
采购
↓
供应商发货
↓
机房上架
↓
网络连接
↓
安装OS
↓
系统配置
↓
应用部署
可能不是几分钟,而是几周甚至几个月。
2.4-★★★★★-云计算的关键变化:On-Demand-Resource
On-Demand; 中文:按需;核心思想:
需要资源的时候再创建。
例如 GlobalShop:
平时:
100台
双十一:
需求增加
↓
500台
↓
1000台
↓
2000台
双十一结束:
↓
500台
↓
100台
这背后就涉及后面两个非常重要的概念:
Scalability
可扩展性
Elasticity
弹性
但二者不是同一个东西。后面详细区分。
2.5-★★★★★-Fixed-Expense-→-Variable-Expense
传统基础设施经常存在:Fixed Expense; 中文:固定支出;例如提前购买:服务器、存储、机柜、交换机、数据中心设施;无论最终使用率是多少,投入已经产生。云计算的重要价值之一,是让相当一部分 IT 成本转为:Variable Expense; 中文:可变支出;也就是:
用得多
→ 支出增加
用得少
→ 支出减少
2.6-★★★★-CAPEX-与-OPEX
在商业和财务题中还会出现两个词。
2.6.1-CAPEX
完整英文:Capital Expenditure; 中文:资本性支出;例如:一次购买1000台服务器;属于典型资本投入。
2.6.2-OPEX
完整英文:Operating Expenditure; 中文:运营性支出 / 经营性支出;例如:
这个月用了多少云资源
↓
这个月支付相应费用
更接近运营成本模型。简单理解:
传统自建数据中心
更偏向:
CAPEX
Cloud
可以将大量支出转化为:
OPEX / Variable Expense
但不要绝对化。现实企业财务会复杂得多。CLF-C02 主要考概念。
2.7-★★★★★-Pay-as-you-go
Pay as you go; 中文:按使用量付费 / 随用随付;这是 AWS 最核心的经济思想之一。但不要理解成:
AWS 所有东西都是一秒多少钱。
不同服务有不同计量方式:
EC2
→ 计算使用时间等
S3
→ 存储容量、请求、数据传输等
Lambda
→ 请求数、计算时间等
CloudFront
→ 请求、数据传输等
真正的共同思想是:
不必为了未来可能出现的需求,提前永久拥有所有容量。
2.8-★★★★-Economies-of-Scale:规模经济
完整英文:Economies of Scale; 中文:规模经济;它是什么意思?假设 GlobalShop 自己建数据中心:
购买服务器:
500 台
采购带宽:
企业自己的规模
采购硬盘:
企业自己的规模
AWS 面向全球大量客户:
AWS
├── 大量服务器
├── 大量数据中心
├── 大量网络资源
├── 大规模电力采购
└── 大规模基础设施运营
因为采购、建设、运营规模远大于一般企业:
规模增加
↓
单位成本可能降低
AWS 可以利用这种规模经济向客户提供云资源。题库中也反复把:Benefit from massive economies of scale;作为 Cloud 的典型优势。
2.9-★★★★-Agility:敏捷性
Agility; 中文:敏捷性;这里不是专指:Agile Software Development,敏捷软件开发。;云计算里的 Agility 更强调:
获得 IT 能力和尝试新业务的速度。
2.9.1-GlobalShop-例子
产品经理提出:
做一个 AI 商品推荐实验。
传统数据中心:
需要GPU资源
↓
预算审批
↓
采购
↓
安装
↓
配置
↓
几周后开始实验
AWS:
申请适合的Cloud Resource
↓
快速创建
↓
当天开始实验
如果项目失败:关闭资源;如果项目成功:继续扩大;所以:
获取资源更快
↓
实验成本降低
↓
新业务上线速度提高
↓
Agility提高
题库评论也直接使用:
从 weeks 到 minutes,提高组织的 agility。
2.10-★★★★★-Scalability:可扩展性
Scalability; 中文:可扩展性;核心问题:
当业务规模越来越大时,系统能不能增加能力继续处理?
比如:
今天:
每秒1000个请求
明年:
每秒10000个请求
如果系统可以通过增加资源支撑:
1000
↓
10000
↓
100000
说明系统具有良好的:Scalability
2.11-★★★-Vertical-Scaling:纵向扩展
Vertical Scaling; 中文:纵向扩展 / 垂直扩展;也叫:Scale Up;意思:
不增加机器数量,而是把原来的机器变强。
例如:
原服务器:
2 vCPU
8 GB RAM
↓
更强服务器:
32 vCPU
128 GB RAM
图:
Small Server
│
│ Scale Up
▼
Large Server
2.12-★★★★-Horizontal-Scaling:横向扩展
Horizontal Scaling; 中文:横向扩展 / 水平扩展;也叫:Scale Out;意思:
不只是把一台机器变强,而是增加机器数量。
原来:EC2;变成:EC2、EC2、EC2、EC2、EC2;GlobalShop Web 系统通常非常适合:
Load Balancer
│
┌──────┼──────┐
▼ ▼ ▼
EC2 EC2 EC2
流量继续增加:
Load Balancer
│
┌────┬─────┼─────┬────┐
▼ ▼ ▼ ▼ ▼
EC2 EC2 EC2 EC2 EC2
2.13-★★★★★-Elasticity:弹性
Elasticity; 中文:弹性;这是 CLF-C02 极其重要的概念。它比 Scalability 多了一层意思:
资源能够根据需求变化扩大,也能够在需求减少时缩回来。
2.13.1-GlobalShop-双十一
11月10日 10:00
EC2:
20台
流量增加:
11月11日 19:00
EC2:
80台
20:00 秒杀:EC2:、300台;凌晨:
02:00
EC2:
50台
第二天:EC2:、20台;这就是:
Scale Out
扩大
+
Scale In
缩小
=
Elasticity
弹性
2.14-★★★★★-Scalability-与-Elasticity-的区别
这是必须真正理解的地方。
2.14.1-Scalability
回答:
系统能不能处理越来越大的规模?
2.14.2-Elasticity
回答:
系统能不能随着当前需求动态地增加和减少资源?
2.14.3-举例
一家公司从:1000用户长期发展到:100万用户于是服务器从:
5台
→ 100台
这是:Scalability
另一家公司每天:
上午:
20台
晚上高峰:
100台
凌晨:
10台
每天自动变化。这是:Elasticity
可以记成:
Scalability
关注:
“大了以后能不能撑住?”
Elasticity
关注:
“需求变了以后能不能跟着变化?”
题库第 40 题就是非常直接的 Elasticity 题:题库把“随着需求变化进行 rightsize”以及“需要时容易获得资源”作为 Elasticity 的表现,而不是 EC2 重启速度或者 RAM 上限。
2.15-★★★★★-High-Availability:高可用性
简称:HA;完整英文:High Availability; 中文:高可用性;它关注的问题不是:
流量增加怎么办?
而是:
某些组件坏掉以后,业务还能不能继续?
2.16-★★★★-Single-Point-of-Failure:单点故障
完整英文:Single Point of Failure;常缩写:SPOF; 中文:单点故障;例如:
Users
│
▼
EC2
如果唯一的 EC2:
EC2
X
整个系统:
Users
│
X
Service unavailable
这台 EC2 就是:Single Point of Failure
2.17-用冗余提高-Availability
Redundancy; 中文:冗余;意思是:
不只准备一个组件,而是准备额外组件,避免一个坏掉整个系统就停止。
例如:
Load Balancer
│
┌──────┴──────┐
▼ ▼
EC2 EC2
坏掉一个:
EC2-A
X
EC2-B
继续服务
2.18-★★★★★-High-Availability-与-Scalability-不一样
题库特别喜欢把:Agility、Elasticity、Scalability、High Availability;放到一起。它们分别回答:
| 概念 | 核心问题 |
|---|---|
| Agility | 能不能快速获得资源、快速变化业务 |
| Scalability | 能不能承受更大的规模 |
| Elasticity | 能不能随实际需求增减资源 |
| High Availability | 出现故障以后还能不能尽量继续服务 |
题库第 77 题就是:
架构能够在发生故障时以最少 downtime 继续运行。
这里对应的是:High Availability;而不是 Elasticity 或 Scalability。题库相关解释也明确指出:Elasticity 主要处理资源随需求变化;Scalability 处理更大的负载;而 High Availability 关注故障情况下减少停机。
2.19-★★★★-Fault-Tolerance:容错能力
Fault;故障。Tolerance;容忍。Fault Tolerance; 中文:容错 / 故障容忍能力;其目标是:
一个组件出现故障时,系统仍然能够继续完成其功能。
High Availability 和 Fault Tolerance 很接近。可以先这样理解:
High Availability
重点:
尽可能让服务持续可用、减少Downtime
Fault Tolerance
重点:
系统能容忍部分组件失败而继续工作
2.20-★★★-Downtime
Downtime; 中文:停机时间 / 服务不可用时间;例如:20:00 系统故障、20:05 恢复Downtime:5 minutes
2.21-★★★★-Reliability:可靠性
Reliability; 中文:可靠性;这个概念比:Availability;范围更大。可以粗略理解为:
系统能够在一段时间内持续、正确地执行预期功能,并能在发生故障时进行恢复。
AWS Well-Architected Framework 中专门有:Reliability Pillar;即:可靠性支柱。(AWS Documentation)后面的 C2-16 会详细介绍。
2.22-★★★★-Resilience/Resiliency:韧性
Resilience;或:Resiliency;中文常译:韧性 / 弹性恢复能力 / 抗故障恢复能力;注意:这里不要和:Elasticity,资源弹性;混淆。Resilience 更关心:
系统面对故障、灾害或者异常以后,能否抵抗影响并恢复。
例如:
Hardware Failure
硬件故障
AZ Failure
可用区故障
Region Failure
区域级故障
Network Failure
网络故障
Human Error
人为错误
都属于 Resilience 设计需要考虑的事件。
2.23-★★★-Durability:数据持久性
Durability; 中文:持久性 / 数据耐久性;主要关注:
数据会不会丢?
不要和 Availability 混淆。例如一个存储服务可能:数据没有丢、但是暂时访问不了;那么:
Durability
可能仍然很好
Availability
此刻却受到影响
所以:
Availability
→ 能不能访问
Durability
→ 数据会不会长期保存下来
S3 章节会再次重点讲这个区别。
2.24-★★★★★-云计算核心概念关系图
Cloud Computing
│
┌──────────────────┼──────────────────┐
│ │ │
▼ ▼ ▼
Agility Scalability Availability
敏捷性 可扩展性 可用性
│ │ │
│ │ │
快速获得资源 系统规模可扩大 故障后仍尽量可用
│ │
│ Elasticity
│ 弹性
│ │
│ 随需求增减资源
│
└──────────────────┬─────────────────
│
Reliability
可靠性
│
Resilience
韧性
3-★★★★★-AWS-Global-Infrastructure:AWS-全球基础设施
到这里,我们已经回答:
Cloud 为什么有价值?
接下来要回答:
这些云服务器实际在哪里?
AWS 的云不是漂浮在空气中。底层仍然是:真实土地、真实建筑、真实服务器、真实交换机、真实光纤、真实电力系统;只是这些物理基础设施由 AWS 建设和运营。
3.1-当前-AWS-全球规模
【AWS 当前|2026-09】;截至本章编写时,AWS 官方 Global Infrastructure 页面显示:
Geographic Regions
地理区域:
39
Availability Zones
可用区:
124
CloudFront POPs
以及 Regional Edge Caches:
750+
这些数字会持续增加,因此不建议把具体数字作为长期死记内容;考试更重要的是理解 Region、AZ 和 Edge Network 之间的关系。(Amazon Web Services)
3.2-★★★★★-AWS-全球基础设施第一张总图
AWS Global
全球AWS基础设施
│
┌──────────────────────┼──────────────────────┐
│ │ │
▼ ▼ ▼
Tokyo Region Oregon Region Frankfurt Region
东京区域 俄勒冈区域 法兰克福区域
│
┌─────┼─────┬─────┐
▼ ▼ ▼ ▼
AZ-1 AZ-2 AZ-3 AZ-4
│
├── Data Center
└── Data Center
另外还有:
Edge Locations
Local Zones
Outposts
Wavelength Zones
3.3-★★★★★-Region:区域
Region; 中文:区域;AWS 官方定义非常直接:
每一个 AWS Region 是一个独立的地理区域。(AWS Documentation)
3.4-一个真实-Region:东京
GlobalShop 的日本核心系统可以选择:Asia Pacific (Tokyo); 中文:亚太(东京)区域;Region Code:ap-northeast-1;拆开来看:
ap
Asia Pacific
亚太
northeast
东北方向
1
该系列中的编号
实际使用 AWS API、CLI、SDK 时,经常会看到:ap-northeast-1;而不是完整的:Asia Pacific (Tokyo)
3.5-日本目前有两个-AWS-Region
【AWS 当前】;例如:
Asia Pacific (Tokyo)
ap-northeast-1
4 AZs
Asia Pacific (Osaka)
ap-northeast-3
3 AZs
AWS 当前 Region 列表确认东京为 4 个 AZ、大阪为 3 个 AZ。(AWS Documentation)这两个都是:Region;不是:
Tokyo = AZ
Osaka = AZ
3.6-为什么-AWS-要划分-Region?
有几个核心原因。
3.6.1-Geographic-Proximity:地理接近
Geographic Proximity; 中文:地理接近性;假设用户主要都在日本。部署:Tokyo;通常比部署:Virginia;更有机会获得较低的网络传播延迟。
AWS 官方 Region 指南也明确建议,可以选择靠近主要用户的 Region 来降低网络延迟。(AWS Documentation)
3.6.2-Regulatory/Compliance:监管和合规
Regulatory;监管。Compliance;合规。有些业务可能规定:某类数据必须保存在指定国家/地区;于是 Region 选择不再只是性能问题。可能是法律和监管问题。
3.6.3-Service-Availability:服务可用范围
不是所有 AWS 服务:从发布第一天起;都一定在全球每一个 Region 同时提供。所以部署业务前,需要考虑:
我需要的 AWS Service 在这个 Region 有没有?
AWS Region 官方指南将所需服务和功能是否可用明确列为 Region 选择因素。(AWS Documentation)
3.7-GlobalShop-Region-选择案例
GlobalShop 日本站:
主要用户:
日本
监管:
部分用户数据希望放在日本
主要业务团队:
东京
可能选择:Asia Pacific (Tokyo)、ap-northeast-1;欧洲业务如果存在数据和法律要求:Europe Region;可能更适合。所以:
Region Selection
区域选择
不是只看:
“哪个Region最快?”
而是:
用户位置
+
法律/监管
+
服务Availability
+
业务需求
3.8-★★★★★-Availability-Zone:可用区
完整英文:Availability Zone;简称:AZ; 中文:可用区
3.9-AZ-到底是什么?
这是非常重要的一句话:
一个 Availability Zone 是一个 Region 内相互隔离的基础设施位置,可以包含一个或多个离散的数据中心。
题库第 150 题就直接问:
哪一个环境由一个或多个 Data Center 组成?
题库答案:Availability Zone。
3.10-Region-与-AZ-的真实层级
不要这样理解:
Tokyo
=
一个机房
正确结构更接近:
Japan
│
├── Asia Pacific (Tokyo) Region
│ │
│ ├── Availability Zone 1
│ │ ├── Data Center
│ │ └── Data Center
│ │
│ ├── Availability Zone 2
│ │ └── Data Center(s)
│ │
│ ├── Availability Zone 3
│ │
│ └── Availability Zone 4
│
└── Asia Pacific (Osaka) Region
│
├── AZ
├── AZ
└── AZ
3.11-东京-Region-的实际-AZ
【AWS 当前】;Tokyo Region:ap-northeast-1;当前包含四个稳定 AZ ID:apne1-az1、apne1-az2、apne1-az3、apne1-az4
AWS 官方 Availability Zone 列表明确列出了这四个 Tokyo AZ ID。(AWS Documentation)
3.12-为什么有-AZ-ID-和-ap-northeast-1a-这种名字?
这是一个可以了解、但 CLF-C02 不需要深入的细节。你有时会看到:ap-northeast-1a、ap-northeast-1b、...;这是:Availability Zone Code;而 AWS 还提供:apne1-az1;这种:AZ ID;AZ ID 用于稳定标识一个具体的物理 AZ。
AWS 当前文档还说明:对于较早创建的账户,在一些老 Region 中,类似 us-east-1a 这样的字母代码过去可能在不同账户映射到不同的物理 AZ;AZ ID 则跨账户一致。新账户的映射策略已经发生变化。(AWS Documentation)
对 CLF-C02 来说,只需知道:
Region
包含多个AZ
AZ
是Region内部的隔离故障域
就足够。
3.13-为什么一个-Region-不能只有一个-AZ?
因为:
数据中心也会故障。
例如:停电、网络中断、硬件故障、火灾、洪水、人为故障;如果整个东京 Region 只有一个位置:
Tokyo
└── Data Center
│
├── EC2
├── RDS
└── Application
这个地方发生重大故障:
Tokyo
X
业务全部停止。因此 AWS Region 采用多个相互隔离的:Availability Zones当前 AWS 官方文档指出,每个 Region 至少有三个 AZ,用于帮助设计高可用应用。(AWS Documentation)
3.14-AZ-为什么要相互隔离?
如果两个所谓“可用区”:共用同一个电源、共用同一个交换机、共用同一个建筑;那么:
电源故障
↓
两个一起挂
就失去了意义。所以 AZ 的设计重点是:Fault Isolation; 中文:故障隔离;也就是:
尽可能防止一个基础设施位置发生故障时,把其他位置一起带走。
3.15-为什么多个-AZ-之间还要高速连接?
另一方面,如果 AZ:完全隔离、但是彼此网络很慢;也很难组成一个实时业务系统。所以一个 Region 内的 AZ 既需要:故障隔离;又需要:高带宽、低延迟的网络连接;让:AZ-A Application;能够和:AZ-B Database;进行可靠通信。
3.16-★★★★★-Multi-AZ:多可用区
Multi;多个。AZ;Availability Zone。Multi-AZ; 中文:多可用区部署;它不是一个单独的 AWS 产品名称。它是一种:Architecture Pattern; 中文:架构模式
3.17-Single-AZ-的问题
GlobalShop:
Tokyo Region
│
└── AZ-A
│
├── EC2
└── Database
如果:
AZ-A
X
整个服务:X
3.18-Multi-AZ-架构
Tokyo Region
│
Load Balancer
/ \
/ \
▼ ▼
AZ-A AZ-B
│ │
EC2 EC2
数据库也可以采取适当的 Multi-AZ 高可用设计。当:
AZ-A
X
还有:
AZ-B
✓
所以服务仍有机会继续提供。
3.19-★★★★★-Multi-AZ-的主要目的是什么?
主要:
High Availability
高可用
Fault Isolation
故障隔离
Resilience
韧性
而不是:服务美国用户更快;因为:AZ-A、AZ-B;仍然都属于:Tokyo Region
3.20-题库如何考-Multi-AZ?
例如题库存在典型数据库题:
Database must be highly available and fault tolerant.
选项包括:
RDS Single-AZ
RDS Snapshot
RDS Multi-AZ
DMS
题库对应:RDS with multiple Availability Zones。这类题真正考的是:
High Availability
+
AZ Failure protection
↓
Multi-AZ
而不是简单背:
RDS = Multi-AZ
3.21-★★★★★-Multi-Region:多区域
Multi-Region; 中文:多区域部署;这里比 Multi-AZ 再高一层。
3.22-Multi-AZ-与-Multi-Region
Japan
┌────────────────────────┐
│ Tokyo Region │
│ │
│ AZ-A AZ-B AZ-C AZ-D │
└────────────────────────┘
│
│ Multi-Region
▼
┌────────────────────────┐
│ Osaka Region │
│ │
│ AZ-A AZ-B AZ-C │
└────────────────────────┘
3.23-Multi-AZ-主要保护什么?
例如:某个数据中心故障、某个Availability Zone故障、部分基础设施问题
3.24-Multi-Region-主要进一步考虑什么?
例如:整个地理区域重大灾害、区域级业务连续性、全球业务、跨区域灾难恢复、部分法规需求
3.25-★★★★★-一个非常重要的原则
不要理解成:
“只要系统重要,就一定 Multi-Region。”
不一定。Multi-Region 会引入:更高成本、更复杂数据复制、一致性问题、跨Region网络、Failover机制、运维复杂性;AWS 当前架构指导也明确指出:
不是所有 workload 都需要 Multi-Region;对于很多场景,同一 Region 内良好的 Multi-AZ 已经能够提供高可用。(AWS Documentation)
所以:
Multi-AZ
≠ 低级架构
Multi-Region
≠ 永远更正确
要根据业务要求。
3.26-题库中的-Multi-Region-场景
题库第 147 题:
EC2 必须保持高可用,即使某一个特定 geographic area 发生 natural disaster。
选项中包括:
multiple AWS Regions
multiple CloudFront locations
multiple Edge Locations
Local Zones
题库答案:multiple AWS Regions。为什么?因为:natural disaster、+、particular geographic area;已经超出了单纯:离用户更近;的问题。
4-★★★★-Disaster-Recovery:灾难恢复
简称:DR;完整英文:Disaster Recovery; 中文:灾难恢复 / 灾备
4.1-DR-和-High-Availability-不完全一样
High Availability:
主要希望正常运行期间,即使局部组件发生故障,也尽量维持服务。
Disaster Recovery:
发生重大灾害之后,如何恢复整个 workload。
AWS 官方 Reliability 文档明确区分:Availability 关注一段时间内对组件故障、负载尖峰、软件 Bug 等事件的韧性;DR 则关注面对自然灾害、大规模技术故障或攻击/人为错误时的一次恢复目标。(AWS Documentation)
4.2-GlobalShop-的-DR-场景
正常:
Tokyo Region
│
├── AZ-A
└── AZ-B
正常提供业务
另外:
Osaka Region
│
└── 保留备份 / 副本 / 恢复能力
重大区域事件:
Tokyo Region
X
│
│ Disaster Recovery
▼
Osaka Region
恢复业务
4.3-★★★★-RTO:Recovery-Time-Objective
完整英文:Recovery Time Objective;简称:RTO; 中文:恢复时间目标;核心问题:
最多允许业务停多久?
例如:GlobalShop 定义:
RTO = 30 minutes
意思:
发生灾害以后,希望最多 30 分钟以内恢复业务。
4.4-★★★★-RPO:Recovery-Point-Objective
完整英文:Recovery Point Objective;简称:RPO; 中文:恢复点目标;核心问题:
最多允许丢多少时间范围的数据?
例如:
RPO = 5 minutes
意味着:
灾害发生后,最多接受最近约 5 分钟的数据无法恢复。
AWS 官方定义也是:
- RTO:服务中断到恢复之间最大可接受时间。
- RPO:最后可恢复的数据点与故障之间最大可接受时间。(AWS Documentation)
4.5-★★★★★-RTO/RPO-文字时间轴
假设:
10:00
最后一次可恢复数据
10:05
灾害发生
10:25
业务恢复
则:
Disaster
│
▼
09:55 10:00 10:05 10:25
─────────●───────X────────────────●────→
│ │
│ │
RPO范围 RTO范围
简单理解:
RPO
向灾害之前看
“最多丢多少数据?”
RTO
向灾害之后看
“最多停多久?”
4.6-RTO-越低意味着什么?
例如:
RTO = 24 hours
业务允许慢慢恢复。成本可能相对较低。而:
RTO = 30 seconds
意味着:
灾害发生以后几乎马上恢复。
通常需要:更多预先运行的资源、更多自动化、更复杂架构、更高成本
4.7-RPO-越低意味着什么?
例如:
RPO = 24 hours
每天备份一次或许有机会满足。而:RPO ≈ 0;意味着几乎不能丢数据。通常需要:持续复制、实时复制、更复杂的数据架构;所以:
RTO ↓
RPO ↓
通常意味着:
Cost ↑
Complexity ↑
4.8-★★★-DR-的四种典型思想
AWS Reliability 指导中常见四种 DR 策略:
Backup and Restore
备份与恢复
Pilot Light
指示灯 / 最小核心环境
Warm Standby
温备
Multi-Site Active/Active
多站点双活 / 多活
它们通常:
成本逐渐增加
↓
恢复速度逐渐提高
↓
RTO / RPO 通常逐渐降低
AWS 当前 Well-Architected Reliability 文档仍使用这些恢复策略。(AWS Documentation)C2-16 和后续架构章节会详细展开。本章只建立概念。
4.9-★★★★-Data-Residency:数据驻留
Data;数据。Residency;驻留。Data Residency; 中文:数据驻留;AWS 对其定义可以简单理解为:
数据在物理或地理上存储和处理在哪里。
4.10-GlobalShop-数据驻留例子
假设监管要求:
日本客户的特定敏感数据必须留在日本。
那么架构不能随便:
Japan Data
│
▼
US Region
而要根据法规和业务要求选择合适:Japan Region;例如:Tokyo、Osaka;Region 就变成一个非常重要的合规控制点。
4.11-★★★-Data-Sovereignty:数据主权
Sovereignty;主权。Data Sovereignty; 中文:数据主权;它比 Data Residency 范围更广。AWS 当前的解释是:
数据受到其物理位置对应法律和监管体系的约束。Data Residency 强调数据实际在哪里;Data Sovereignty 进一步强调该地的法律和治理如何作用于数据。(Amazon Web Services)
4.12-★★★★★-Data-Residency-与-Data-Sovereignty
可以先记:
Data Residency
↓
数据在哪里?
Data Sovereignty
↓
数据受到哪里的法律、
监管和治理体系约束?
例如:日本客户数据、实际存储:、Tokyo Region;这是:Residency;然后:
这些数据如何受到日本相关法律和监管制度约束?
属于:Sovereignty
4.13-题库怎样考地理位置和法规?
题库第 529 题:
公司需要在 specific geographic area 部署应用以满足 regulations。
题库把 AWS 的:Global Footprint;作为相关优势,并在评论中把它和 Region/AZ 的全球分布以及数据驻留联系起来。真正理解应该是:
Compliance Requirement
│
▼
需要控制部署地理位置
│
▼
选择适合的 AWS Region
而不是死记:
regulation = global footprint
4.14-★★★-Global-Footprint-是什么?
Global;全球。Footprint;原意是“足迹”。这里:Global Footprint;可以理解:全球基础设施覆盖范围;AWS 在全球存在许多:Regions、Availability Zones、Edge Locations、Local Zones;因此企业可以根据:用户位置、法律、延迟、业务连续性;选择部署地点。
5-★★★★-Edge:什么叫“边缘”?
现在进入一个很容易被一句:
“离用户更近。”
糊弄过去的概念。
5.1-网络中的-Core-与-Edge
Core;核心。Edge;边缘。这里的 Edge 不是:
城市边缘。
而是:
相对于云中心基础设施而言,更靠近终端用户和接入网络的位置。
想象:
Cloud Core
AWS Region
│
│
Backbone
│
│
Edge Network
│
▼
Users
越靠近:最终用户;越接近:Network Edge;网络边缘。
5.2-★★★★-Edge-Location:边缘站点
Edge Location;中文常理解为:边缘站点 / 边缘节点;主要服务于:CDN、DNS、Network Acceleration、Edge Security;等全球网络能力。
5.3-为什么需要-Edge-Location?
GlobalShop 所有商品图片原文件存在:Tokyo、S3;日本用户:
Tokyo User
│
▼
Tokyo Region
距离较近。美国用户:
US User
│
│ long network path
│
▼
Tokyo Region
每次都跑东京,网络路径很长。
5.4-★★★★-CloudFront-怎么使用-Edge-Location?
后面 C2-07 会完整讲 CloudFront。现在只理解边缘节点。第一次访问:
US User
│
▼
US Edge Location
│
Cache miss
│
▼
Tokyo Origin
S3
│
▼
Object returned
│
▼
Edge Cache
下一位附近用户:
US User
│
▼
Nearby Edge Location
│
▼
Cached Object
│
▼
直接返回
不必每次跨越远距离到 Tokyo。
5.5-★★★-Origin-是什么?
Origin; 中文:源站;在 CDN 中:
保存原始内容、CloudFront 最终回源访问的位置。
GlobalShop:S3 Bucket;可以作为 CloudFront Origin。也可以是:Load Balancer、HTTP Server;等。
5.6-★★★★-Cache-是什么?
Cache; 中文:缓存;其思想:
把经常需要的数据暂时保存在离使用者更近或访问更快的位置。
例如:
Original:
Tokyo S3
Cached Copy:
US Edge
这样后续请求可以直接从 Cache 返回。
5.7-★★★★★-Edge-Location-与-Availability-Zone-最大区别
| 对比 | Availability Zone | Edge Location |
|---|---|---|
| 中文 | 可用区 | 边缘站点 |
| 所属逻辑 | Region 内基础设施 | 全球边缘网络 |
| 主要目标 | 故障隔离、高可用 | 靠近用户、降低内容访问延迟 |
| 常见服务 | EC2、RDS、EBS 等 | CloudFront、DNS/边缘能力等 |
| 典型问题 | 一个 AZ 挂了怎么办 | 全球用户离源站太远怎么办 |
不要因为两个地方都有服务器就认为是同一个概念。
5.8-★★-Regional-Edge-Cache
CloudFront 还存在:Regional Edge Cache; 中文:区域边缘缓存;可以粗略理解为:
位于 Edge Location 与 Origin 之间更大一级的中间缓存层。
概念图:
User
│
▼
Edge Location
│
▼
Regional Edge Cache
│
▼
Origin
它可以进一步减少:每次都直接回源;的需求。CLF-C02 一般不要求深入 CloudFront 多级缓存实现,本章知道层级即可。
5.9-★★★-Local-Zone:本地区域
AWS Local Zones;中文通常:AWS 本地区域;它是:
AWS Region 向特定大城市或人口/产业中心方向的基础设施延伸。
AWS 官方定义:
Local Zone 将计算、存储、数据库等部分 AWS 资源部署到更靠近大型人口和产业中心的位置,以提供低延迟访问。(AWS Documentation)
5.10-为什么已经有-Region,还要-Local-Zone?
假设:Parent Region:、Oregon;而你的用户/业务就在:Los Angeles;某些业务要求:极低延迟;但并不一定有一个完整 AWS Region 就建在那个城市。于是 AWS 可以提供:Local Zone;把部分:Compute、Storage、Database;资源放到更接近当地用户的位置。
5.11-一个真实-Local-Zone-例子
AWS 当前文档给出的典型 Local Zone:us-west-2-lax-1a;其中:
us-west-2
Parent Region
美国西部(俄勒冈)
lax
Los Angeles
洛杉矶
所以它表达的是:
这个 Local Zone 属于
us-west-2Region 的扩展,但基础设施靠近 Los Angeles。
5.12-GlobalShop-为什么可能用-Local-Zone?
普通电商页面:几十毫秒差异;往往没有必要专门使用 Local Zone。但如果 GlobalShop 开始做:
AR虚拟试衣
直播电商实时视频处理
仓库实时视觉系统
远程图形工作站
这些业务对:Low Latency;低延迟非常敏感。如果目标用户靠近 Local Zone:可以考虑。AWS 官方列出的 Local Zone 典型用途也包括实时游戏、直播、AR/VR、虚拟工作站以及低延迟混合部署。(AWS Documentation)
5.13-★★★★-Local-Zone-和-Edge-Location-的区别
两者都说:
靠近用户。
但不是一个东西。
5.13.1-Edge-Location
更偏:Cache、Content Delivery、DNS、Edge Network
5.13.2-Local-Zone
可以真正部署部分:EC2、Storage、Database、Application Workload;所以:
CloudFront缓存商品图片
→ Edge Location
在洛杉矶本地运行低延迟EC2 workload
→ Local Zone
5.14-★★★-AWS-Outposts
Outpost;英文原义:前哨 / 前哨站;产品:AWS Outposts;中文一般仍直接叫:AWS Outposts
5.15-Outposts-为什么存在?
有些公司说:
我想使用 AWS 的服务器、API 和运维模式。
但是又说:
我的计算资源必须放在我自己的机房里。
原因可能:
需要极低本地延迟
大量数据不适合一直传Cloud Region
本地数据处理
法规 / Residency
现有系统高度依赖本地网络
于是:只使用普通AWS Region;不能完全满足。
5.16-Outposts-做了什么?
AWS 把:AWS managed hardware、AWS compute capacity、AWS storage capacity、AWS APIs、AWS tools;直接延伸到:Customer Premises; 中文:客户现场 / 客户自己的数据中心;AWS 官方当前定义:
Outposts 是完全托管服务,将 AWS 基础设施、服务、API 和工具扩展到客户所在地;Outpost 本身是部署在客户现场的一组 AWS 计算和存储容量,并由 AWS 作为其关联 Region 的一部分进行运营、监控和管理。(AWS Documentation)
5.17-Outposts-实际结构
GlobalShop Data Center
企业自己的机房
│
├── Legacy Server
├── Mainframe
├── Local Database
│
└── AWS Outposts Rack
│
├── AWS Compute
├── AWS Storage
└── AWS Services
│
│ Service Link
▼
AWS Region
这里非常关键:
Outposts 不是“通过专线访问 AWS Region”。
而是:
AWS 的基础设施本身真的部署进客户现场。
5.18-Outposts-与-Direct-Connect-不一样
后面 C2-07 会详细讲。先记:
Direct Connect
→ 网络连接
Outposts
→ AWS基础设施部署到客户现场
比如:
自己家没有AWS服务器
只拉了一条专线
→ Direct Connect
自己机房里真的放了AWS管理的Rack
→ Outposts
5.19-GlobalShop-Outposts-场景
假设 GlobalShop 有一个大型物流中心。仓库自动化系统:摄像头、机械臂、分拣机、传送带;需要:极低延迟本地控制;不能每个控制信号:
仓库
↓
公网
↓
Tokyo Region
↓
计算
↓
再回来
但公司又希望:使用AWS API、AWS管理方式、与AWS VPC集成;于是:Outposts;可能成为方案之一。
5.20-Outposts-当前产品状态补充
【AWS 当前】AWS 当前文档注明,原来的 1U 和 2U Outposts Server 已停止销售,AWS 正把重点放到 Outposts Rack 以及新的形态上。Outposts 本身仍然是当前 AWS 服务。(AWS Documentation)
CLF-C02 不需要记这种产品生命周期细节。这里只是为了保证文档与当前 AWS 状态一致。
5.21-★-AWS-Wavelength
【题库补充】【CURRENT-OUT-OF-SCOPE】;AWS 当前 CLF-C02 官方 Out-of-Scope 页面已经明确将:AWS Wavelength;列在:Compute、Out-of-Scope
中。(AWS Documentation)但是你的 719 题中存在 Wavelength,因此仍然需要知道它是什么。
5.22-Wavelength-是什么?
AWS Wavelength 将部分标准 AWS 计算和存储能力部署到:Telecommunication Carrier 5G Edge; 中文:电信运营商的 5G 网络边缘;AWS 当前 Global Infrastructure 文档仍然这样描述 Wavelength Zone:
用于让开发者构建面向 5G 设备和终端用户的超低延迟应用。(AWS Documentation)
5.23-普通移动应用路径
5G Phone
│
▼
Telecom Network
运营商网络
│
▼
Internet / Backbone
│
▼
AWS Region
│
▼
EC2
5.24-Wavelength
5G Phone
│
▼
Telecom Network
│
▼
Wavelength Zone
│
└── Compute / Storage
│
▼
AWS Region
某些实时业务不需要每一次都走到较远的核心 Region 再回来。
5.25-Wavelength-场景
比如:实时多人云游戏、AR / VR、联网汽车、实时视频分析;这些业务可能对:几毫秒级延迟;非常敏感。普通 GlobalShop 商品页通常并不需要这种能力。
5.26-★★★★★-Local-Zone、Wavelength、Outposts、Edge-Location-对比
| 技术 | 中文理解 | 基础设施在哪里 | 主要目的 |
|---|---|---|---|
| Availability Zone | 可用区 | AWS Region 内 | 高可用、故障隔离 |
| Edge Location | 边缘站点 | 靠近终端用户的 AWS Edge Network | CDN、DNS、内容与网络加速 |
| Local Zone | 本地区域 | 靠近特定城市/产业中心 | 运行低延迟 AWS workload |
| Wavelength Zone | 5G 边缘区域 | 电信运营商 5G 网络边缘 | 移动设备超低延迟 |
| Outposts | AWS 本地基础设施 | 客户自己的机房 | 本地运行 AWS 基础设施 |
这五个概念都涉及:Location、位置;但目的完全不同。
5.27-★★★★★-一张位置层级图
AWS GLOBAL
│
┌───────────────┴───────────────┐
│ │
▼ ▼
Tokyo Region Oregon Region
│ │
┌─────────┼─────────┐ ┌────┼────┐
▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼
AZ1 AZ2 AZ3 AZ1 AZ2 AZ3
│
└── Data Centers
Region Extension:
Oregon Region
│
└──── Los Angeles Local Zone
Near Users:
User
│
▼
Edge Location
│
▼
CloudFront
│
▼
Region
5G:
Mobile User
│
▼
Carrier Network
│
▼
Wavelength Zone
│
▼
Region
Customer Premises:
GlobalShop Data Center
│
└── AWS Outposts
│
▼
AWS Region
6-★★★★-Regional、Zonal、Global-Service-Scope
AWS 服务并不都是一个地理作用域。可以粗略分成:
Global
全球
Regional
区域级
Zonal
可用区级
理解这一点非常重要。
6.1-Regional-Resource:区域资源
例如很多 AWS 服务的资源:在某一个Region创建;比如 EC2:Tokyo Region;和:Oregon Region;里的实例是两个不同 Region 内的资源。
6.2-Zonal-Resource:可用区资源
有些资源与具体 AZ 强关联。例如后续会学习:Amazon EBS Volume;通常创建在:某个Availability Zone;如果:EBS in AZ-A;要直接挂到:EC2 in AZ-B;就不能把它当普通本地硬盘一样理解。后面 C2-04 详细讲。
6.3-Global-Services:全球服务
有一些服务的管理范围呈全球性质。例如:
AWS IAM
Amazon Route 53
Amazon CloudFront
但“Global Service”不代表:
所有数据和行为都完全没有地域概念。
这部分涉及具体服务细节,后续相关章节再准确说明。当前只需要知道:
AWS 资源存在不同地理 Scope,不能假设所有服务都绑在同一个 AZ。
6.4-★★★★-Latency:延迟
Latency; 中文:延迟;例如:
用户发送请求
12:00:00.000
收到响应
12:00:00.100
总耗时:100ms其中存在:网络延迟、服务器处理时间、数据库时间
6.5-为什么-Region-位置影响-Latency?
光纤再快,也不能突破物理规律。日本用户:
Tokyo
↓
Tokyo Region
网络路径通常比:
Tokyo
↓
US East
短。所以 AWS 官方也把:
靠近主要用户以降低 network latency
列为选择 Region 的考虑因素。(AWS Documentation)
6.6-★★★-Throughput:吞吐量
Throughput; 中文:吞吐量;不要与 Latency 混淆。
6.6.1-Latency
回答:
一次需要多久?
例如:50 ms
6.6.2-Throughput
回答:
一段时间能够处理多少?
例如:
10 GB/s
100,000 requests/second
所以:
Latency
像:
一个快递包裹多久送到
Throughput
像:
一天一共能运多少包裹
6.7-★★★-Bandwidth:带宽
Bandwidth; 中文:带宽;可以粗略理解为:
网络链路理论上可以承载的数据传输能力。
虽然:Bandwidth、Throughput;经常相关,但不是完全同义。
6.8-Availability、Latency、Cost-不一定可以同时做到最好
真实架构必须做:Trade-off; 中文:权衡 / 取舍;例如:
只部署东京
↓
成本较简单
日本用户很好
美国用户延迟可能较高
Region级DR能力有限
全球多Region Active-Active
↓
全球性能更强
区域级韧性更好
但是:
成本更高
架构更复杂
数据同步更难
所以:
云架构不是“选最贵的就是最好”。
而是:业务需求、+、风险、+、成本、+、复杂度;之间取得平衡。
7-GlobalShop-的完整基础设施选择过程
现在把本章所有概念串起来。
7.1-Step-1:用户主要在哪?
Japan、US、Europe;所以需要考虑:Regions、Edge Network
7.2-Step-2:日本核心系统在哪里?
选择:Asia Pacific (Tokyo)、ap-northeast-1
7.3-Step-3:东京只有一个-AZ-可以吗?
不希望。生产环境:AZ-A、+、AZ-B;至少形成 Multi-AZ 思维。
7.4-Step-4:商品图片美国用户怎么办?
S3 Origin、+、CloudFront Edge Network;后面 C2-07 详细实现。
7.5-Step-5:某城市有超低延迟业务怎么办?
如果有合适 Local Zone:Local Zone;可能考虑。
7.6-Step-6:物流中心必须本地处理怎么办?
可能考虑:Outposts
7.7-Step-7:整个东京-Region-都不可用怎么办?
如果业务真的有这个要求:Multi-Region DR;例如:Tokyo、+、Osaka
7.8-Step-8:能停多久?
定义:RTO
7.9-Step-9:能丢多少数据?
定义:RPO
7.10-★★★★★-GlobalShop-基础设施总图
Global Users
Japan US Europe
│ │ │
▼ ▼ ▼
Edge Location Edge Location Edge Location
│ │ │
└─────────────┼─────────────┘
│
CloudFront
│
▼
Asia Pacific (Tokyo)
ap-northeast-1
│
┌─────────────┼─────────────┐
│ │ │
▼ ▼ ▼
AZ-1 AZ-2 AZ-3
│ │
EC2 EC2
│ │
└──────┬──────┘
│
Multi-AZ
│
▼
High Availability
DR
Tokyo Region ───────────────────────── Osaka Region
│ │
Primary Recovery
Workload Region
Local Requirement:
Large City
│
▼
Local Zone
On-Prem Requirement:
GlobalShop Data Center
│
▼
AWS Outposts
│
▼
AWS Region
8-题库中的本章主要考法
根据 719 题,本章知识主要以以下几种方式出现。
8.1-类型-1:云计算优势
例如:
固定成本还是可变成本?
为什么AWS可以降低单位成本?
为什么Cloud提高Agility?
为什么不用提前Overprovision?
高频答案方向:
Variable expense
Economies of scale
Speed and agility
Elastic capacity
题库中也反复讨论“Trade fixed expense for variable expense”以及规模经济等云价值。
8.2-类型-2:Elasticity/Scalability/Availability-区分
典型选项:
Agility
Elasticity
Scalability
High Availability
判断:
快速上线资源
→ Agility
规模越来越大还能撑
→ Scalability
随流量自动增加又减少
→ Elasticity
故障以后还能提供服务
→ High Availability
8.3-类型-3:Region/AZ
题目可能问:
one or more data centers
→ Availability Zone。或者:
choose geographic deployment area
→ Region。题库中也有题直接将 RDS 的 deployment area 选择和 AWS Regions 联系起来。
8.4-类型-4:法规和地理要求
题目:
specific geographic location
regulatory requirements
data must remain...
通常首先想到:Region Selection;而不是:Availability Zone;因为 Region 才是:Geographic Area;更高层级的位置概念。
8.5-类型-5:High-Availability
题目:
AZ failure
highly available
fault tolerant
通常考虑:Multiple Availability Zones
8.6-类型-6:Geographic-Disaster
题目:
natural disaster
entire geographic area
Regional failure
需要开始考虑:Multiple Regions;但不要机械:
Disaster
=
Multi-Region
现实 AWS 架构中,Multi-AZ 也能缓解许多火灾、洪水、电力等局部灾害;只有当业务要求保护到整个 Region 无法运行这种级别,才真正需要跨 Region 策略。AWS 当前 Reliability 指导也明确区分了这两级。(AWS Documentation)
8.7-类型-7:Edge/Local/Outposts
判断:
CDN / content near users
→ Edge Location
run AWS compute near a metro area
→ Local Zone
AWS infrastructure in customer's own data center
→ Outposts
5G ultra-low-latency
→ Wavelength
【当前CLF-C02范围外】
9-本章高频英文词汇表
| 英文 | 全称/解释 | 中文 |
|---|---|---|
| Cloud Computing | — | 云计算 |
| On-Premises | On-Prem | 本地部署 |
| Capacity | — | 容量 |
| Capacity Planning | — | 容量规划 |
| Provision | — | 创建/供应资源 |
| Pay-as-you-go | — | 按使用量付费 |
| CAPEX | Capital Expenditure | 资本性支出 |
| OPEX | Operating Expenditure | 运营性支出 |
| Economies of Scale | — | 规模经济 |
| Agility | — | 敏捷性 |
| Scalability | — | 可扩展性 |
| Scale Up | Vertical Scaling | 纵向扩展 |
| Scale Out | Horizontal Scaling | 横向扩展 |
| Scale In | — | 缩减资源 |
| Elasticity | — | 弹性 |
| HA | High Availability | 高可用性 |
| SPOF | Single Point of Failure | 单点故障 |
| Redundancy | — | 冗余 |
| Fault Tolerance | — | 容错能力 |
| Reliability | — | 可靠性 |
| Resilience | Resiliency | 韧性 |
| Durability | — | 持久性/数据耐久性 |
| Downtime | — | 停机时间 |
| Region | — | 区域 |
| AZ | Availability Zone | 可用区 |
| Multi-AZ | Multiple Availability Zones | 多可用区 |
| Multi-Region | Multiple Regions | 多区域 |
| Data Center | — | 数据中心 |
| Edge | — | 边缘 |
| Edge Location | — | 边缘站点 |
| Local Zone | — | 本地区域 |
| Outposts | — | AWS 本地基础设施服务 |
| DR | Disaster Recovery | 灾难恢复 |
| RTO | Recovery Time Objective | 恢复时间目标 |
| RPO | Recovery Point Objective | 恢复点目标 |
| Data Residency | — | 数据驻留 |
| Data Sovereignty | — | 数据主权 |
| Latency | — | 延迟 |
| Throughput | — | 吞吐量 |
| Bandwidth | — | 带宽 |
| Origin | — | 源站 |
| Cache | — | 缓存 |
| Trade-off | — | 权衡 |
9.1-★★★★★-本章最重要的概念对比
9.1.1-Scalability-vs-Elasticity
Scalability
=
能不能扩大
Elasticity
=
能不能随需求扩大和缩小
9.1.2-Availability-vs-Durability
Availability
=
现在能不能访问
Durability
=
数据会不会丢
9.1.3-Multi-AZ-vs-Multi-Region
Multi-AZ
同一个Region
多个AZ
主要:
High Availability
Multi-Region
不同Region
主要:
Region级DR
全球业务
部分法规需求
9.1.4-AZ-vs-Edge-Location
AZ
=
完整AWS workload基础设施位置
主要解决Fault Isolation
Edge Location
=
靠近用户的Edge Network节点
主要解决Content Delivery / Latency
9.1.5-Local-Zone-vs-Outposts
Local Zone
=
AWS在靠近特定城市的位置提供基础设施
Outposts
=
AWS基础设施进入客户自己的数据中心
9.1.6-High-Availability-vs-Disaster-Recovery
High Availability
=
正常运行期间局部故障
尽量不中断业务
Disaster Recovery
=
重大灾害以后
整个workload如何恢复
9.1.7-RTO-vs-RPO
RTO
=
最多停多久
RPO
=
最多丢多少时间的数据
9.2-做题快速判断图
题目说:
“需求变化”
│
├── 规模可以扩大
│ → Scalability
│
└── 自动增加/减少
→ Elasticity
题目说:
“故障”
│
├── 尽量不中断
│ → High Availability
│
├── 一个AZ挂掉
│ → Multi-AZ
│
└── 整个地理区域灾害
→ Multi-Region / DR
题目说:
“位置”
│
├── Geographic Area
│ → Region
│
├── Region内隔离位置
│ → Availability Zone
│
├── CDN / 离用户近
│ → Edge Location
│
├── 城市级低延迟Compute
│ → Local Zone
│
└── 自己机房运行AWS
→ Outposts
题目说:
“灾备目标”
│
├── 停多久
│ → RTO
│
└── 丢多少数据
→ RPO
9.3-GlobalShop-本章最终案例
最后完整走一遍。GlobalShop 计划建设日本电商平台。
9.3.1-第一步:选择-Region
主要用户在日本:Asia Pacific (Tokyo)、ap-northeast-1;考虑:Latency、Regulation、Service Availability
9.3.2-第二步:不能只部署一个-AZ
Tokyo Region
│
├── AZ-A
└── AZ-B
Web Server 分布在两个 AZ。目标:High Availability
9.3.3-第三步:双十一自动增加资源
Normal:
20 servers
Peak:
300 servers
After peak:
20 servers
体现:Elasticity;同时整个系统能够长期增长:Scalability
9.3.4-第四步:全球商品图片
使用靠近全球用户的:Edge Locations;配合后续会学习的:CloudFront;目标:Lower Latency
9.3.5-第五步:东京大型仓库要求本地处理
如果要求:AWS infrastructure、+、local processing、+、very low latency;可以研究:Outposts
9.3.6-第六步:整个东京-Region-都不能运行
业务要求:Regional Disaster Protection;考虑:Tokyo、+、Recovery Region;形成:Multi-Region Disaster Recovery
9.3.7-第七步:明确业务恢复要求
公司定义:
RTO = 30 minutes
RPO = 5 minutes
意思:
最多允许停:
30分钟
最多允许丢:
约5分钟的数据
然后架构团队才能根据这些业务目标选择相应 DR 策略。
9.4-本章重点等级总结
9.4.1-★★★★★-必须完全掌握
Cloud Computing
Pay-as-you-go
Scalability
Elasticity
High Availability
Region
Availability Zone
Multi-AZ
Multi-Region
Region vs AZ
AZ vs Edge Location
RTO vs RPO
9.4.2-★★★★-高频理解
Agility
Economies of Scale
Fault Tolerance
Reliability
Resilience
Disaster Recovery
Edge Location
Latency
Data Residency
Data Sovereignty
9.4.3-★★★-应该理解
CAPEX / OPEX
Vertical Scaling
Horizontal Scaling
Single Point of Failure
Durability
Local Zones
Throughput
Regional Edge Cache
9.4.4-★★-~-业务场景知识
AWS Outposts
9.4.5-★-题库补充
AWS Wavelength
当前:
CLF-C02官方Out-of-Scope
但:
719题中存在
9.5-本章总结
本章最重要的不是记住 AWS 有多少 Region。真正需要建立的是下面这套因果关系:
传统机房需要提前采购
│
▼
Cloud允许按需获得资源
│
├── Agility
│
├── Pay-as-you-go
│
├── Scalability
│
└── Elasticity
│
▼
但Cloud仍然运行在真实基础设施上
│
▼
AWS Global Infrastructure
│
▼
Region
│
▼
Availability Zones
│
├── Single-AZ
│
└── Multi-AZ
│ │
│ ▼
│ High Availability
│
▼
Multi-Region
│
▼
Disaster Recovery
│
├── RTO
└── RPO
与此同时:
全球用户距离Region太远
│
▼
Edge Network
城市级低延迟需求
│
▼
Local Zone
AWS需要直接进入企业机房
│
▼
Outposts
因此整个 AWS 全球基础设施可以用一句话概括:
Region 决定“业务部署在哪个大的地理区域”;Availability Zone 决定“同一个 Region 内如何隔离故障并实现高可用”;Edge、Local Zone 和 Outposts 则把不同类型的 AWS 能力进一步延伸到更靠近用户或企业本地的位置。
而对于 GlobalShop:
Region
决定:
系统在哪
Multi-AZ
决定:
一个AZ坏了还能不能跑
Elasticity
决定:
双十一能不能自动扩大再缩回来
Edge
决定:
全球用户访问内容够不够快
Multi-Region + DR
决定:
极端区域级灾害后怎么恢复
这些概念会直接成为后续 EC2、RDS、S3、VPC、CloudFront、Route 53、Auto Scaling、Elastic Load Balancing 等服务的基础。下一文件进入:
届时会从最基本的“什么叫 Compute、什么叫服务器、物理机和虚拟机有什么区别”开始,完整展开 EC2 → Instance → AMI → Instance Type → CPU/Memory/Storage → Auto Scaling → Load Balancer → On-Demand/Reserved/Spot/Dedicated → Elastic Beanstalk/Lightsail/Batch,并继续使用 GlobalShop 的普通流量与双十一场景贯穿整个计算体系。