در چشم انداز دیجیتال امروزی، اطمینان از در دسترس بودن بالا و تحمل خطا برای برنامه های کاربردی مهم است. پایگاه‌های داده که قلب اکثر سیستم‌ها هستند، نیازمند معماری‌های قوی هستند که زمان خرابی را به حداقل می‌رسانند و انعطاف‌پذیری را به حداکثر می‌رسانند. این پست یک معماری پایگاه داده بسیار در دسترس را که در AWS مستقر شده است، بررسی می‌کند و مؤلفه‌های آن، استراتژی‌های استقرار و بهترین شیوه‌ها را به نمایش می‌گذارد.
شناخت معماری
این نمودار یک معماری چند AZ (منطقه در دسترس) را نشان می دهد که برای دسترسی بالا با استفاده از Amazon RDS برای PostgreSQL (یا یک سیستم پایگاه داده مشابه) طراحی شده است. بیایید اجزای اصلی را تجزیه کنیم:
-
VPC (ابر خصوصی مجازی): این محیط شبکه ایزوله را در AWS تشکیل می دهد که تمام منابع را در خود جای می دهد. VPC از بلوک CIDR /16 (10.0.0.0/16) استفاده می کند که به زیرشبکه های عمومی و خصوصی تقسیم شده است.
-
زیرشبکه های عمومی: این زیرشبکه ها در مناطق دسترسی 1 و 2 از طریق اینترنت از طریق دروازه NAT قابل دسترسی هستند. این امکان دسترسی به اینترنت خروجی را برای نمونه‌هایی در زیرشبکه‌های خصوصی فراهم می‌کند و در عین حال آنها را از اتصالات اینترنتی ورودی مستقیم ایمن نگه می‌دارد. در AZ1، زیرشبکه عمومی دروازه NAT را در خود جای داده است.
-
زیرشبکه های خصوصی: این زیرشبکه ها در هر دو AZ برای میزبانی از نمونه های RDS طراحی شده اند. آنها از دسترسی مستقیم به اینترنت محافظت می شوند و امنیت را افزایش می دهند.
-
RDS (سرویس پایگاه داده رابطه ای): دو نمونه RDS (Master و Secondary) در دو منطقه دسترس‌پذیری مختلف برای افزونگی مستقر شده‌اند. این پیکربندی در صورت قطع شدن AZ، خطای خودکار را فراهم می کند. نمونه‌های RDS توسط گروه‌های امنیتی محافظت می‌شوند که دسترسی را فقط به سرورهای مجاز محدود می‌کنند.
-
نمونه EC2 (ابر محاسباتی الاستیک): یک وب سرور مستقر در زیرشبکه عمومی AZ2، یک رابط وب برای برنامه ارائه می دهد. گروه امنیتی آن دسترسی ورودی را فقط به پورت های ضروری محدود می کند.
-
گروه های امنیتی: اینها به عنوان فایروال مجازی عمل می کنند و ترافیک ورودی و خروجی را برای هر منبع کنترل می کنند و امنیت را تقویت می کنند.
-
دروازه NAT: این به نمونه‌هایی در زیرشبکه خصوصی اجازه می‌دهد تا برای کارهایی مانند به‌روزرسانی نرم‌افزار به اینترنت دسترسی داشته باشند، در حالی که با مسدود کردن اتصالات ورودی از اینترنت، امنیت را حفظ می‌کنند.
استقرار در AWS: گام به گام
استقرار این معماری شامل چندین مرحله است:
-
ایجاد VPC: یک VPC با بلوک CIDR مشخص شده و دو زیرشبکه در AZ جداگانه ایجاد کنید.
-
پیکربندی زیر شبکه: زیرشبکه های عمومی و خصوصی را پیکربندی کنید و محدوده آدرس IP مناسب را اختصاص دهید.
-
استقرار دروازه NAT: یک NAT Gateway در زیر شبکه عمومی AZ1 ایجاد کنید.
-
راه اندازی RDS: یک کپی خواندنی در RDS (پیکربندی شده برای استقرار چند AZ) ایجاد کنید. این امر دسترسی بالا و بازیابی فاجعه را تضمین می کند.
-
راه اندازی نمونه EC2: یک نمونه EC2 را در زیرشبکه عمومی AZ2 راه اندازی کنید و گروه امنیتی مناسب را پیکربندی کنید.
-
پیکربندی گروه امنیتی: گروه های امنیتی را به دقت پیکربندی کنید تا فقط ترافیک لازم را مجاز کنند (مثلاً اتصالات پایگاه داده از وب سرور).
-
تکرار پایگاه داده: اطمینان حاصل کنید که تکرار مناسب بین نمونه های اصلی و ثانویه RDS تنظیم شده است.
-
تست و نظارت: مکانیزم failover را به طور کامل آزمایش کنید و ابزارهای نظارتی (مانند CloudWatch) را برای ردیابی سلامت و عملکرد سیستم پیاده سازی کنید.
بهترین شیوه ها
-
استقرار Multi-AZ: همیشه برای منابع حیاتی مانند پایگاه های داده استقرار چند AZ را انتخاب کنید.
-
محدودیت های گروه امنیتی: یک اصل سختگیرانه از حداقل امتیاز را اجرا کنید – اجازه دهید فقط ترافیک ضروری از طریق گروه های امنیتی باشد.
-
پشتیبان گیری معمولی: با استفاده از سرویس‌های AWS مانند عکس‌های فوری RDS یا پشتیبان‌گیری خودکار، یک استراتژی پشتیبان‌گیری قوی ایجاد کنید.
-
نقش های IAM: برای دسترسی ایمن به منابع AWS به جای اعتبارنامه های کدگذاری شده از نقش های IAM استفاده کنید.
-
نظارت و هشدار: نظارت و هشدار جامع را برای شناسایی فعالانه و رسیدگی به مسائل احتمالی تنظیم کنید.
-
مقیاس بندی خودکار: برای کاربردهای با ترافیک بالا، مقیاس خودکار را برای نمونه های EC2 در نظر بگیرید تا بار را به طور موثر مدیریت کنید.
-
برنامه ریزی برای بازیابی بلایا: یک طرح جامع بازیابی بلایای طبیعی برای مدیریت خاموشی های در مقیاس بزرگتر طراحی کنید.
نتیجه گیری
این معماری چند AZ در AWS یک راه حل قوی و بسیار در دسترس برای استقرار پایگاه داده ارائه می دهد. با پیروی از بهترین شیوه ها و اجرای دقیق مراحل ذکر شده در بالا، می توانید یک سیستم انعطاف پذیر بسازید که قادر به مقاومت در برابر خرابی ها و اطمینان از عملکرد مداوم برای برنامه های خود باشد. به یاد داشته باشید که معماری را با توجه به نیازها و مقیاس خاص خود با رشد برنامه خود تنظیم کنید.
