AWS-SAA 认证 - 第三部分：高可用和容灾

我们接着讲解第三部分：高可用和容灾（15%），这部分是 AWS 认证考试中的重点之一，主要考察如何保证系统持续运行以及在灾难中快速恢复。

核心概念 1：高可用（Availability）

1. 高可用的定义和目标

• 定义：
  高可用指的是系统能尽量保持在线，即使出现硬件故障或部分区域网络中断，也能继续运行。

• 目标：
  避免“单点故障”（Single Point of Failure, SPOF），保证服务始终可用。

比喻：
高可用就像餐馆的备用厨师：如果主厨请假，备用厨师能顶上，不耽误顾客用餐。

2. 高可用的实现方式

1. 跨多个可用区部署（Multi-AZ Deployment）

   • **什么是可用区（AZ）：**AWS 数据中心的物理隔离区域。
     不同可用区之间有冗余和独立的电力、网络、冷却系统。
   • **跨 AZ 部署：**应用和数据在多个可用区同时存在，即使一个可用区宕机，另一个可用区还能继续提供服务。

   比喻：
   把重要的数据存在多个保险箱，不怕某个保险箱损坏。

   考试重点：

   • RDS 和 ELB 的 Multi-AZ 配置，确保数据库和流量分发的高可用性。

2. 负载均衡（Elastic Load Balancer, ELB）

   • **作用：**在多个服务器之间分配用户请求，避免某台服务器负载过高而宕机。
   • **特点：**ELB 自动检测健康的服务器，把流量分配到状态良好的服务器上。

   比喻：
   像饭店的排号系统，分流顾客到空闲的餐桌，避免某一桌“爆满”。

   考试重点：

   • ELB 的健康检查（Health Check）功能：判断服务器是否正常工作。
   • 配置 HTTPS 终端节点：确保用户请求通过加密通道。

3. 高可用的生活化例子

场景：在线商店的支付系统

• 使用 RDS 数据库的 Multi-AZ 配置，确保即使一个数据中心宕机，支付数据也不会丢失。
• 在多个服务器上部署支付应用，并通过 ELB 分发请求，防止某个服务器过载。
• 定期测试 ELB 的健康检查，确保故障服务器不会收到用户请求。

考试可能会要求你根据类似场景，选择正确的高可用配置。

核心概念 2：容灾（Disaster Recovery）

1. 容灾的定义和目标

• 定义：
  容灾是指在灾难（如数据中心断电、地震）发生后，尽快恢复服务并减少数据丢失。

• 目标：
  提供备份和恢复机制，尽量缩短服务中断时间（RTO）和减少数据丢失量（RPO）。

比喻：
容灾就像备份钥匙和数据：主钥匙丢了，可以用备用钥匙打开保险箱。

2. 容灾的实现方式

1. 备份和恢复（Backup and Restore）

   • **备份：**定期把重要数据存储到安全的地方（如 S3）。
   • **恢复：**灾难发生后，从备份中还原数据。

   考试重点：

   • 使用 S3 存储数据库快照（Snapshot）。
   • 了解 RDS 的自动备份功能和手动快照。

   比喻：
   像备份重要文件到云端，即使本地电脑坏了，文件仍能找回。

2. 冷备份 vs. 热备份

   • **冷备份（Cold Backup）：**数据备份在远程存储中，恢复需要较长时间，但成本低。
   • **热备份（Hot Backup）：**实时同步数据，能快速切换到备用系统，但成本较高。

   比喻：
   冷备份像离线的档案室，拿出来需要时间；热备份像实时的备用电源，立即可用。

3. 跨区域复制（Cross-Region Replication）

   • **作用：**在不同地理区域间复制数据，确保即使整个区域故障，数据仍然安全。
   • **支持服务：**S3 和 DynamoDB 提供跨区域复制功能。

   比喻：
   把重要资料复印一份存在异地的保险柜里，防止本地灾难导致数据全丢。

3. 容灾的策略

1. 备份频率：

   • 关键数据（如客户信息、交易记录）需要每天备份。
   • 非关键数据可按周或月备份。

2. 测试恢复：

   • 定期演练灾难恢复，确保备份的数据能正确还原。

3. 选择适合的恢复时间目标（RTO）和恢复点目标（RPO）：

   • **RTO（恢复时间目标）：**多快能恢复服务。
   • **RPO（恢复点目标）：**多少数据可以接受丢失。

   考试重点：

   • RDS 提供自动备份，能实现较短的 RTO 和 RPO。
   • S3 的版本控制（Versioning）功能有助于避免意外数据丢失。

4. 容灾的生活化例子

场景：银行的数据保护

• 每晚把当天的交易记录备份到 S3（冷备份）。
• 使用 RDS 的 Multi-AZ 配置进行实时同步（热备份）。
• 关键数据在不同区域间复制，避免区域性灾难导致数据丢失。

小结：高可用和容灾的考试技巧

1. 高可用：

   • 熟悉 Multi-AZ 和 ELB 的配置和工作原理。
   • 知道如何避免单点故障，比如通过负载均衡分流。

2. 容灾：

   • 掌握 RDS 和 S3 的备份与恢复功能。
   • 知道冷备份与热备份的区别及适用场景。
   • 熟悉跨区域复制的配置和优势。