#02 [AWS Cloud] - Infrastruktura AWS: Regiony, AZ, VPC, EC2 - wszystko, co musisz wiedzieć
W tym artykule przejdziemy przez kluczowe elementy infrastuktury AWS. Najpierw przyjrzymy się globalnej strukturze – regionom, strefom dostępności (AZ) i centrom danych, czyli temu, jak AWS buduje swoją infrastrukturę. Następnie omówimy podstawowe usługi, które stanowią fundament większości rozwiązań: EC2 (maszyny wirtualne), VPC (sieć) i S3 (przechowywanie danych).
Na tych fundamentach będą bazować nasze rozwiązania.
Infrastruktura AWS
Jeśli kiedykolwiek zastanawiałeś się, jak właściwie działa AWS, to spokojnie – to wcale nie jest tak skomplikowane, jak może się wydawać.
AWS jak skrzynka z narzędziami
Wyobraź sobie, że budujesz dom. Potrzebujesz różnych narzędzi: młotka, wiertarki, piły i wielu innych. AWS działa na podobnej zasadzie – z tą różnicą, że zamiast fizycznych narzędzi dostajesz zestaw usług chmurowych, które pozwalają tworzyć i uruchamiać strony internetowe, aplikacje, bazy danych, a nawet modele sztucznej inteligencji.
Zanim jednak przejdziemy do korzystania z tych usług musimy poznać globalną infrastrukturę AWS.
AWS regiony, strefy dostępności (AZ), edge locations
Zastanawiałeś się kiedyś, jak AWS może być tak szybki, niezawodny i dostępny na całym świecie? Klucz tkwi w tym, jak jest zbudowana jego infrastruktura.
AWS jest rozproszony
AWS ma fizyczne centra danych rozmieszczone na całym świecie. Są one podzielone na Regiony (Regions), Strefy Dostępności (AZ – Availability Zones) i Lokacje Brzegowe (Edge Locations) – każda z tych warstw ma swoje zadanie w utrzymaniu szybkości, bezpieczeństwa i niezawodności.
Regiony
Region to konkretna lokalizacja geograficzna, w której AWS posiada wiele centrów danych (data center). Można to porównać do miasta z kilkoma dużymi biurowcami.
Przykłady: US-East (Virginia), EU-West (Irlandia), Asia-Pacific (Tokio) Każdy Region działa niezależnie, więc dane pozostają w regionie, który wybierzesz. Wybór Regionu zależy od kilku czynników: opóźnień (szybkość), kosztów i regulacji prawnych dotyczących danych.
AWS ma już ponad 30 Regionów na całym świecie i ciągle dodaje kolejne!
Strefy Dostępności (Availability Zones)
Region to nie jeden budynek – składa się z wielu Stref Dostępności (AZ), czyli osobnych centrów danych połączonych ultraszybką siecią.
Każdy Region ma co najmniej 2 lub więcej AZ (niektóre nawet 6+). AZ są tak zaprojektowane, żeby w razie awarii jedna mogła przejąć działanie od drugiej. Tworząc zasoby AWS (np. maszyny wirtualne EC2), możesz je rozmieszczać w różnych AZ, by zwiększyć niezawodność.
Przykład: Jeśli hostujesz stronę w US-East-1 (Virginia), możesz uruchomić ją na AZ-a, AZ-b i AZ-c – w razie awarii jednej z nich, strona nadal działa.
Lokacje Brzegowe – Turbo doładowanie dla użytkowników
Regiony i AZ zarządzają główną infrastrukturą, ale Lokacje Brzegowe (Edge Locations) dbają o to, żeby użytkownicy na całym świecie mieli szybki dostęp do danych.
Lokacje Brzegowe są częścią AWS CloudFront (CDN – Content Delivery Network). Przechowują kopie danych bliżej użytkowników, więc nie muszą oni czekać na ich pobranie z odległych Regionów. AWS ma już ponad 450+ Lokacji Brzegowych na świecie, co sprawia, że strony, filmy i aplikacje ładują się błyskawicznie.
Przykład: Jeśli twoja strona jest hostowana we Frankfurcie, a użytkownik jest w Sydney, CloudFront dostarczy mu skopiowaną wersję z najbliższej Lokacji Brzegowej w Australii – zamiast zmuszać go do pobierania danych z Europy.
Centra Danych – Serce AWS
Podstawą wszystkiego są fizyczne centra danych AWS, które zawierają tysiące serwerów, systemy chłodzenia i awaryjne źródła zasilania.
Są bezpieczne (biometryczne skanery, uzbrojona ochrona, zaawansowane procedury bezpieczeństwa). Każde ma zapasowe źródła zasilania, systemy chłodzenia i połączenia sieciowe. Każda Strefa Dostępności (AZ) składa się z kilku centrów danych, co sprawia, że usługi AWS nie mają prawa „paść”.
Nigdy nie masz bezpośredniego dostępu do centrów danych AWS – to one pracują w tle, dbając o niezawodność chmury.
Jak to wszystko działa razem?
- Region to zbiór wielu Stref Dostępności (Availability Zones).
- Strefy Dostępności (Availability Zones) to kilka centrów danych połączonych ultraszybkimi sieciami.
- Lokacje Brzegowe (Edge Locations) przyspieszają działanie usług, dostarczając treści bliżej użytkowników.
Dzięki takiej strukturze AWS jest w stanie obsługiwać ogromny ruch, zapewniać dostępność 24/7 i błyskawicznie reagować na awarie.
Podstawowe zasoby AWS
Niektóre zasoby AWS są wykorzystywane praktycznie cały czas i służą jako fundamenty dla innych usług. Na przykład RDS (usługa baz danych od Amazona) to tak naprawdę kombinacja EBS (przechowywanie danych), S3 (kopie zapasowe) i Route 53 (zarządzanie DNS).
Teraz przyjrzymy się tym podstawowym usługom, ale tylko na tyle, żeby się z nimi zapoznać. Kiedy zaczniemy pracować z Terraformem, obiecuję, że zagłębimy się w szczegóły.
Skupmy się na EC2 (maszyny wirtualne), VPC (sieci) i S3 (przechowywanie danych) – to niektóre z najważniejszych usług AWS. Oczywiście, AWS ma mnóstwo innych usług. Jeśli jesteś ciekawy, możesz sprawdzić pełną listę tutaj: dokumentacja
Amazon EC2 (Elastic Compute Cloud) to jak posiadanie własnego komputera w chmurze. Zamiast kupować i zarządzać fizycznymi serwerami, EC2 pozwala na uruchamianie, konfigurowanie i skalowanie maszyn wirtualnych (zwanych instancjami) na żądanie.
Możesz wybrać, ile CPU, RAM-u i przestrzeni dyskowej potrzebujesz, zainstalować dowolne oprogramowanie i nawet zautomatyzować cały proces. Potrzebujesz więcej mocy? Po prostu uruchom więcej instancji. Chcesz oszczędzać? Skorzystaj z automatycznego skalowania, aby dostosować zasoby do rzeczywistego zapotrzebowania.
Bez względu na to, czy hostujesz prostą stronę internetową, aplikację czy przetwarzasz duże ilości danych, EC2 daje Ci elastyczność, kontrolę i skalowalność bez konieczności dbania o sprzęt.
Kluczowe informacje:
Serwery wirtualne na żądanie – Uruchamiaj maszyny wirtualne w kilka minut z pełną kontrolą nad systemem operacyjnym i konfiguracją.
Elastyczne ceny – Wybieraj między instancjami na żądanie, zarezerwowanymi lub spot, w zależności od kosztów i potrzeb użytkowania.
Skalowalność i automatyzacja – Łatwo skaluj w górę lub w dół dzięki Auto Scaling i integruj z innymi usługami AWS.
Co to jest VPC? Twoja prywatna sieć w Chmurze
Amazon VPC (Virtual Private Cloud) to Twoja własna, prywatna sieć w AWS. Dzięki niej możesz stworzyć bezpieczne, odizolowane środowisko do uruchamiania aplikacji, baz danych i usług – zupełnie jak w tradycyjnej infrastrukturze on-prem, ale bez konieczności zarządzania fizycznym sprzętem.
Masz pełną kontrolę nad wszystkim: zakresami IP, subnetami, firewallami (tzw. grupy zabezpieczeń – Security Groups) i połączeniami VPN z Twoją siecią firmową. Chcesz, żeby część serwerów była widoczna w internecie, a inne działały wyłącznie wewnętrznie? Nie ma problemu! VPC daje Ci pełną kontrolę nad ruchem sieciowym i bezpieczeństwem, dlatego stanowi podstawowy element każdej architektury w AWS.
Kluczowe informacje:
Twoja prywatna chmura – VPC zapewnia odizolowaną sieć w AWS, podobnie jak klasyczne data center. Pełna kontrola nad siecią – Sam definiujesz subnety, zakresy IP, grupy zabezpieczeń i reguły dostępu. Łączność i bezpieczeństwo – Łatwo połączysz się z internetem, innymi usługami AWS lub własną siecią firmową przez VPN lub Direct Connect.
Czym jest S3? Nieskończony dysk twardy w chmurze
Amazon S3 (Simple Storage Service) to jak gigantyczny, nieskończony dysk twardy w chmurze. Możesz przechowywać na nim dowolną ilość danych – od malutkich plików tekstowych po ogromne backupy – z gwarancją wysokiej trwałości, bezpieczeństwa i skalowalności.
W przeciwieństwie do tradycyjnych dysków, S3 automatycznie replikuje Twoje dane w wielu lokalizacjach, co zapewnia ich niezawodność. Chcesz hostować stronę, zapisywać logi czy przechowywać kopie zapasowe? S3 nadaje się do tego idealnie. Płacisz tylko za to, czego faktycznie używasz, a sama przestrzeń na dane jest praktycznie nieograniczona. Wrzucasz pliki (zwane obiektami), organizujesz je w wiadra (buckets) i masz do nich dostęp z każdego miejsca na świecie.
Kluczowe cechy S3
Skalowalność i trwałość – Przechowuje nieograniczoną ilość danych z trwałością na poziomie 99.999999999% (tzw. „11 dziewiątek”) dzięki replikacji w wielu lokalizacjach. Elastyczność i bezpieczeństwo – Możesz ustawiać reguły dostępu, szyfrować dane i zarządzać ich cyklem życia. Płatność za zużycie – Brak opłat początkowych, płacisz tylko za to, co faktycznie przechowujesz.
Podsumowanie
Przyjrzeliśmy się globalnej infrastrukturze AWS – Regionom, Strefom Dostępności (AZ) i Centrom Danych. Omówiliśmy też kluczowe usługi, takie jak EC2 (maszyny wirtualne), VPC (sieć) i S3 (przechowywanie danych), które stanowią fundament wielu rozwiązań w chmurze.
W kolejnym kroku stworzymy użytkownika CLI, wygenerujemy klucze dostępu i skonfigurujemy AWS CLI. To będzie istotne, gdy zaczniemy automatyzować wdrażanie infrastruktury za pomocą Terraform. Więcej szczegółów w następnym wpisie!