AWS整体介绍

Amazon平台的产品分为几个部分：

AWS平台引入了区域(Zone)的概念。它将区域分为两种：地理区域(Region Zone)和可用区域(Availability Zone)，其中地理区域是按照实际的地理位置划分的，而可用区域一般是按照数据中心划分的。

如上图，假设用户的网站MyWebSite.com托管在AWS平台的某个可用区域中。用户将Web应用上传到EC2实例中，EC2一般分成多个自动扩展(Auto Scaling)组，并通过弹性负载均衡(Elastic Load Balancing)组件进行负载均衡。用户的Web应用可以访问AWS平台上的存储类服务，包括EBS，S3，Simpledb，DynamoDB，RDS以及SQS。网站上的Blob数据，如视频，图片将通过DNS定位到Amazon CloudFront。CloudFront首先在本地缓存节点查找Blob对象，如果不存在，将请求源站获取S3中存储的Blob对象，这一步操作称为回源。AWS CloudWatch对AWS平台上运行的所有服务及应用程序进行监控。

Amazon EC2

相比传统的虚拟机托管，EC2的最大特点是允许用户根据需求动态调整运行的实例类型和数量，实现按需付费。为了支持这种灵活性，EC2需要在技术上支持容错以及更好的安全性。

架构

Amazon EC2平台主要包含如下部分：

AMI(Amazon Machine Image)是Amazon虚拟机镜像文件，它是一个可以将用户的应用程序、配置等一起打包的加密机器镜像。用户创建好AMI后，部署在EC2平台上运行，称为一个EC2实例。每个实例自身包含一个本地存储模块(Instance Local Store)，临时存放用户数据。如果EC2实例运行过程中出现故障或者实例被终止，存储在其中的数据将会丢失。因此，Amazon建议将重要的数据保存在EBS中以增强可靠性。

弹性块存储(EBS)映射为EC2实例上的块设备，与EC2配合使用。EBS允许用户创建卷(Volume)，每个卷可以作为一个设备挂载到EC2实例上。数据在EBS中存储多份，从而保证高可靠性。另外，EBS提供了增量快照功能，可以将当前卷的状态快照增量备份到S3中。假设EBS卷有100G数据，其中只有5GB的数据从上次快照操作以后产生了变化，那么，仅仅需要将这5GB变化的数据备份到S3。

弹性负载均衡自动地将流量分发给多个EC2实例，并且在一定程度上支持容错。弹性负载均衡功能可以识别出应用实例的状态，当某个实例出现故障时，它会自动将流量路由到健康的实例上。

EC2存储

EC2本地存储是实例自带的磁盘空间，但它并不是持久的，也就是说这个实例所在的节点出现故障时，相应的磁盘空间也会随之清空，本地存储上的数据随时有丢失的风险。

为了解决本地存储不可靠问题，EC2推出了EBS，数据在EBS中自动在同一个可用区域内复制多份。EBS通过卷来组织数据，每个EBS卷只能挂载到一个EC2实例。EBS卷并不与实例绑定，而是与用户帐号绑定。当EC2实例发生故障时，用户可以在新启动的EC2实例上重新挂载EBS卷。另外，EBS能够以快照的形式将数据增量备份到S3，而S3的数据分布在多个可用区域，进一步增强了可靠性。EBS的设计原理如下：

如上图，EBS包含两个部分：EBS控制层(EBS control plane)及EBS存储节点。EBS客户端通过EBS control plane创建逻辑卷，获取逻辑卷每个副本所在的EBS存储节点位置，然后请求EBS存储节点读写逻辑卷数据。每个逻辑卷存储在多个EBS节点上，多个副本之间数据强同步，其中有一个副本为Primary，其它的为Secondary。当Primary往Secondary传输数据失败时，将请求EBS control plane选取新的EBS节点增加副本，这个过程称为重新镜像(re-mirroring)。EBS control plane负责每个逻辑卷的Primary副本选取，如果Primary出现故障，将选择某个Secondary副本为新的Primary。EC2实例通过EBS客户端访问EBS系统，它们之间遵守一定的协议，比如网络块设备(Network Block Device，NBD)协议，从而EC2实例访问远程EBS节点上的逻辑卷与访问本地的块设备没有差别。

自动缩放

自动缩放(Auto Scaling)可以根据用户自定义的条件，自动调整EC2的计算能力。多个EC2实例组成一个自动缩放组(Auto Scaling Group)，当组内的实例负载过高，比如CPU平均使用率超过70%时，可以定义缩放规则自动增加EC2实例；同样地，当组内的实例负载过低时，可以自动缩小EC2实例规模以降低成本。

EC2根据计算能力将实例分为多种类型，如下表：

EC2的一个计算单元称为一个ECU(EC2 Compute Unit)，其计算能力相当于1个1.0GHz 2007 Xeon处理器。EC2平台不支持虚拟机实例在线迁移，如果用户需要调整实例类型，EC2内部实现时逻辑上分为两步：a) 终止原有的EC2实例；b) 根据一定的策略(比如负载)动态选择新的服务器节点启动新的EC2实例。自动缩放功能一般会配合弹性负载均衡功能一起使用，弹性负载均衡组件能够自动将流量转发给新实例。

网络路由

通过自动缩放技术，当EC2平台检测到某个实例出现故障时，将动态选择新的节点启动新实例，每个实例重新启动后它的公共IP地址都会发生变化。Internet用户通过域名访问EC2实例，然而，需要一段比较长的时间才能更新公共IP地址与DNS之间的映射关系。为了解决这个问题，EC2提供了两种方式：

建议继续学习：

1. Amazon AWS云管理平台技术内幕（1）--节选之《揭秘云存储》    (阅读：2949)
2. Amazon AWS云计算服务简介    (阅读：2860)