亞馬遜網絡服務（AWS）提供各種資源和服務來幫助您構建SaaS和PaaS解決方案，但是，挑戰(zhàn)在于實現(xiàn)和保持性能效率，這在交付業(yè)務價值方面具有自己的重要份額。本文重點介紹了設計和運行可靠、安全、高效且經濟高效的云應用程序的一些最佳做法，這些應用程序可提供性能效率。有兩個主要領域需要關注：

選擇和配置云資源以獲得更高的性能

查看和監(jiān)控性能

1. 選擇和配置云資源以獲得更高的性能

計算：在 AWS 中，計算以三種形式提供：實例、容器和函數(shù)。可以根據(jù)工作負載選擇要用于體系結構中每個組件的計算形式。在構建計算使用時，您應通過以下方式利用 AWS 彈性計算選項：

選擇最佳實例系列和類型，以確保您擁有正確的計算、內存、網絡和存儲功能，以及最符合工作負載需求的正確配置

優(yōu)化操作系統(tǒng)設置，如卷管理、RAID、塊大小和設置

使用 Amazon ECS 服務構建容器時，您應該使用數(shù)據(jù)為工作負載選擇最佳類型，并考慮容器配置選項，例如內存、CPU 和租賃配置

實現(xiàn)性能的關鍵 AWS 計算服務：

AWS Lambda：要使用 AWS Lambda 提供最佳性能，請選擇函數(shù)所需的內存量。例如，選擇 256 MB 內存會為您的 Lambda 函數(shù)分配大約是請求 128 MB 內存的兩倍。您還可以控制每個函數(shù)允許運行的時間（最多 300 秒）

AWS 競價型實例：使用競價型實例以低成本生成負載，并在生產中遇到瓶頸之前發(fā)現(xiàn)瓶頸

存儲：AWS 提供塊、文件系統(tǒng)、對象和存檔等存儲解決方案。您可以通過考慮共享能力、文件大小、緩存大小、延遲要求、預期吞吐量和數(shù)據(jù)持久性等特征來選擇任何一項。

實現(xiàn)性能的關鍵 AWS 存儲服務：

您可以從 Amazon S3、Amazon Glacier、Amazon Elastic Block Store （Amazon EBS）、Amazon Elastic File System （Amazon EFS） 或 Amazon EC2 實例存儲中選擇最適合您需求的 AWS 服務。以下是 AWS 存儲服務及其特征的摘要。

參考：AWS 架構完善的框架 – AWS 的性能效率支柱白皮書

數(shù)據(jù)庫：在 AWS 中，有四種方法可以滿足數(shù)據(jù)庫要求：關系在線事務處理 （OLTP）、非關系數(shù)據(jù)庫 （NoSQL）、數(shù)據(jù)倉庫和在線分析處理 （OLAP） 以及數(shù)據(jù)索引和搜索。在管理數(shù)據(jù)時，應考慮以下準則。

選擇最適合您的訪問模式的數(shù)據(jù)庫解決方案，或考慮更改您的訪問模式（例如，索引、密鑰分布、分區(qū)或水平擴展）以與存儲解決方案保持一致，以最大限度地提高性能

確定解決方案可能需要的不同特征（例如，可用性、一致性、分區(qū)容錯、延遲、持久性、可伸縮性和查詢功能），以便可以選擇適當?shù)臄?shù)據(jù)庫和存儲技術，如關系、NoSQL 或倉庫

考慮所選數(shù)據(jù)庫方法的配置選項，例如存儲優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫級設置、內存和緩存

實現(xiàn)性能的關鍵 AWS 數(shù)據(jù)庫服務：

Amazon RDS：請考慮使用自動只讀副本（不適用于 Oracle 或 SQL Server）來橫向擴展讀取性能、SSD 支持的存儲選項和預配的 IOPS。這些副本允許讀取密集型工作負載使用多個服務器，而不是使中央數(shù)據(jù)庫過載

Amazon DynamoDB Accelerator （DAX）：它通過數(shù)據(jù)庫前面的讀取/直寫分布式緩存層提供吞吐量 Auto Scaling 支持，為緩存中的實體提供亞毫秒級延遲

Amazon Redshift：當您需要可擴展的 SQL 操作時，請使用 Amazon Redshift。如果您指定排序鍵、分布鍵和列編碼，Amazon Redshift 將提供最佳性能，因為這些可以顯著提高存儲、I/O 和查詢性能

Amazon Athena：它提供了一個完全托管的Presto服務，可以在具有大量結構化程度較低的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)湖上運行查詢

Amazon ElastiCache：它用作內存數(shù)據(jù)存儲和緩存，以支持要求亞毫秒級響應時間、高吞吐量和低延遲的最苛刻的應用程序

網絡：在 AWS 中，聯(lián)網通過計算、存儲、網絡、路由和邊緣服務以多種不同的類型和配置提供。

為基于部署的用戶位置、數(shù)據(jù)位置以及安全性和合規(guī)性要求選擇適當?shù)囊粋€或多個區(qū)域

使用內容分發(fā)網絡 （CDN） 和域名系統(tǒng) （DNS） 等邊緣服務來減少延遲。但是，您需要確保已正確配置DNS和HTTP / HTTPS的緩存控制，以獲得最大的好處

使用應用程序負載均衡器進行 HTTP 和 HTTPS 流量請求路由，用于使用微服務和容器的現(xiàn)代應用程序架構

使用網絡負載均衡器對需要極端性能的 TCP 流量進行負載平衡。它能夠每秒處理數(shù)百萬個請求，同時保持超低延遲，并且還經過優(yōu)化以處理突發(fā)和不穩(wěn)定的流量模式

實現(xiàn)性能的關鍵 AWS 網絡服務：

亞馬遜 EBS 優(yōu)化實例：它們提供優(yōu)化的配置堆棧，以最大程度地減少 Amazon EBS I/O 與來自實例的其他流量之間的爭用

亞馬遜 S3 傳輸加速：Amazon S3 提供內容加速作為一項功能，使外部用戶能夠從 CloudFront 的網絡優(yōu)化中受益，從而將數(shù)據(jù)上傳到 Amazon S3。

Amazon Elastic Network Adapters （ENA）： 它通過在單個置放群組內為您的實例提供 20 Gbps 的網絡容量來提供進一步的優(yōu)化

AWS CloudFront： 它是一個全球 CDN 提供全球邊緣站點網絡，用于緩存內容并為最終用戶提供高性能網絡連接

亞馬遜路線 53：它提供基于延遲的路由 （LBR），通過將客戶路由到 AWS 終端節(jié)點（適用于 EC2 實例、彈性 IP 地址或 ELB 負載均衡器）來幫助提高應用程序的性能

Amazon Virtual Private Cloud （Amazon VPC）：使用 VPC 終端節(jié)點，您的 VPC 與其他 AWS 服務之間的數(shù)據(jù)將在 Amazon 網絡內傳輸，從而有助于保護您的實例免受互聯(lián)網流量的影響并提高性能

AWS Direct Connect： 它提供與 AWS 環(huán)境的專用連接，從 50 Mbps 到 10 Gbps

2.審查和監(jiān)控績效

確定解決方案的高性能 AWS 架構方法后，您應該設置一個自動化流程來執(zhí)行/監(jiān)控/查看性能，以確保您選擇的資源類型和配置選項符合您的自定義和行業(yè)基準。

績效衡量指標和基準：構建您自己的自定義或行業(yè)標準基準，例如 TPC-DS（對數(shù)據(jù)倉庫工作負載進行基準測試）。還建議您同時使用技術和業(yè)務指標。例如，網站或移動應用的關鍵技術指標是呈現(xiàn)時間、線程計數(shù)、垃圾回收率和等待狀態(tài)，而業(yè)務指標包括每個請求的總累積成本、每個用戶和每個微服務的請求、降低成本的警報等。

自動化性能測試：設置 CICD 進程，以便在每個生成成功通過功能測試后自動觸發(fā)性能測試。自動化應創(chuàng)建新環(huán)境，設置初始條件，加載測試數(shù)據(jù)，然后執(zhí)行性能和負載測試。這些測試的結果應與生成相關聯(lián)，以便可以跟蹤隨時間推移的性能變化

自動化測試：創(chuàng)建云解決方案測試自動化框架，該框架運行一系列測試腳本，這些腳本復制預先記錄的用戶旅程和數(shù)據(jù)訪問模式，以盡可能預測生產中 AWS 資源使用情況的行為。您還可以使用軟件或軟件即服務 （SaaS） 解決方案來生成所需的負載

性能監(jiān)控儀表板：對于每個構建版本，您的團隊應可以看到關鍵技術和業(yè)務指標，以確保性能效率。創(chuàng)建可視化效果以監(jiān)視性能問題、熱點、等待狀態(tài)或低利用率

關鍵 AWS 性能審查和監(jiān)控服務：

Amazon CloudWatch：它有助于收集和發(fā)布自定義指標和業(yè)務指標，并設置警報，指示何時超出閾值，以通知測試超出預期性能

AWS 可信顧問： 它可以幫助您監(jiān)控 EC2 利用率、服務限制、安全組中導致性能下降的大量規(guī)則、資源記錄集、過度使用的 EBS、CloudFront 的 HTTP 請求標頭、EC2 到 EBS 吞吐量、錯誤配置的 DNS 設置以及更多性能檢查點，并建議所需的操作

審核編輯：郭婷