AWS1

第一部分：基础知识

一、云计算服务类型

1.IaaS（基础设施即服务）

代表：EC2
AWS 提供服务器硬件，你自己负责操作系统安装、补丁、软件配置和应用运行。自由度最高，但运维最多。

2.PaaS（平台即服务）

代表：RDS、Elastic Beanstalk
AWS 帮你搭好运行环境，负责底层系统和软件维护，你只负责应用和数据。

3.SaaS（软件即服务）

直接使用软件服务，不需要管理任何底层资源。

4.FaaS（函数即服务）

代表：AWS Lambda
不需要服务器，只写函数代码，有请求才运行，按调用次数计费。

共享责任模型：

AWS 负责“云的安全”（物理机、机房、电力、网络基础设施）
客户负责“云里的安全”（操作系统补丁、账号权限、防火墙规则、数据安全）

二、Region 和 AZ

Region（区域）

一个独立的地理区域，不同 Region 完全隔离，数据不会自动跨区域。

AZ（可用区）

一个 Region 内多个独立机房，彼此物理隔离。
跨 AZ → 提高高可用
跨 Region → 提高灾备能力
EBS 只能在同一个 AZ 使用。

三、EC2 虚拟机

EC2 是云上的虚拟服务器，包括 CPU、内存、存储、网络性能。

AMI

操作系统模板。只属于一个 Region，但可以复制到其他 Region。

密钥对

AWS 保存公钥，你保存私钥，用于 SSH 登录。

实例类型

通用型= 普通办公电脑
计算优化= CPU 特强
内存优化= 内存很大
加速计算= 带显卡
存储优化= 硬盘很强
实例计费方式
按需实例
预留实例
竞价实例
Savings Plan：提前承诺“我会长期用”

四、EBS（云硬盘）

EBS 是与 EC2 分离的云硬盘。
EC2 关闭不会删除 EBS。
终止实例时：默认根卷删除，数据卷不删除（可修改）。

快照

EBS 的备份方式，存储在 S3 中。
是增量备份。可以跨区域复制。可以从快照创建新卷。
SSD 性能高 HDD 成本低
实例存储:物理机本地盘，实例停止或终止后数据丢失。

五、安全组 vs NACL

安全组（Security Group）

作用在实例上 有状态 只能写允许规则 默认拒绝所有入站流量

NACL（网络访问控制列表）

作用在子网上 无状态 可以写允许和拒绝规则 按编号顺序匹配

六、ELB（负载均衡）

把流量分发到多台服务器。

ALB

7层（HTTP/HTTPS）支持路径和域名路由

NLB

4层（TCP）高性能 支持固定 IP
组件：Listener Target Group 后端实例

七、CloudWatch

用于监控 AWS 资源。收集指标、日志。可以设置报警（Alarm）。

八、Auto Scaling

自动增加或减少 EC2 数量。属于横向扩展。提高可用性，降低成本。

九、Placement Group

Cluster（高性能低延迟） Partition（大规模分布） Spread（高可用分散部署）

一、VPC（虚拟私有云）

VPC = 在AWS里的专属网络
可以：自定义IP段，创建子网，配置路由，设置防火墙规则，控制出入互联网

VPC 必要组件

1.子网（Subnet）

一个VPC可以有多个子网
一个子网只能属于一个AZ
分为：公有子网（可访问互联网），私有子网（不能直接访问互联网）

2.路由表（Route Table）

决定数据流量的去向。
例如：
0.0.0.0/0 → IGW（去公网）
10.0.0.0/16 → local（VPC内部）

3.安全组（Security Group）

作用在实例级别，有状态（Stateful）
只有允许规则，默认拒绝所有入站

4.网络 ACL（Network ACL）

作用在子网级别，无状态（Stateless）
可以允许和拒绝，按编号顺序匹配

5.DHCP 选项集

自动给实例分配：IP DNS 域名

VPC 可选组件

1.互联网网关（IGW）

作用：让公有子网访问互联网。
必须满足：子网路由表指向 IGW，实例有公网 IP

2.NAT 网关

作用：让私有子网访问互联网，但互联网不能访问它。
常见架构：NAT 放在公有子网，私有子网路由指向 NAT

3.弹性 IP（EIP）

固定公网 IP
可绑定 EC2 或 NAT

4.弹性网卡（ENI）

一个 EC2 可以有多个网卡
用于高可用、IP 迁移

5.VPC 终端节点（Endpoint）

让 VPC 私网访问 AWS 服务（例如 S3）不走公网。

6.VPC 对等连接（VPC Peering）

作用：让两个 VPC 互通。
限制：不支持传递，不能 CIDR 重叠，同两个 VPC 之间不能建立多个 Peering
公式：VPC 对等数量 = n(n-1)/2

7.Transit Gateway

用于：多个 VPC 大规模互通。像一个中央交换机。

1. VPC Endpoint（终端节点）

让VPC里的资源访问AWS服务时不走公网，而走AWS内部私有网络。
例如：EC2访问S3时：
正常情况：EC2 → 公网 → S3
使用VPC Endpoint：EC2 → AWS内部网络 → S3
好处：不走公网，更安全 延迟更低 不需要NAT Gateway 部分Endpoint没有费用

2.VPC Endpoint 类型

1️⃣Gateway Endpoint（网关终端节点）
只支持：S3 DynamoDB
特点：完全免费 通过路由表（Route Table）控制 不需要 ENI
适合：访问大量 S3数据 / DynamoDB
2️⃣Interface Endpoint（接口终端节点）
基于PrivateLink
特点：在VPC里创建 ENI（网卡）
有小时费用 + 流量费用
可以访问很多AWS 服务
例如：SQS SNS KMS CloudWatch 其他VPC服务
PrivateLink的作用：让不同VPC或服务通过私有网络访问
特点：不走公网 不需要VPC Peering 不需要NAT 安全性更高
常用于：SaaS服务 跨账户访问

3.VPN

VPN = 虚拟专用网络
作用：通过互联网加密连接AWS和本地网络
简单理解：公司内网 ↔ 加密隧道 ↔ AWS VPC
VPN类型
1️⃣Site-to-Site VPN（站点到站点）
公司网络 ↔ AWS VPC
公司机房 ←→ AWS VPC
特点：整个公司网络接入AWS 常用于企业
2️⃣Client VPN（Point-to-Site）
个人电脑 ↔ AWS
例如：员工在家连接公司云环境

4.Direct Connect（DX）

Direct Connect = AWS专线
作用：通过专用物理线路连接公司数据中心和AWS
公司机房 ───专线─── AWS
特点：不走公网 带宽稳定 延迟低 适合大流量
使用场景 大规模数据迁移 实时数据处理 混合云架构 金融 / 游戏行业
费用 端口小时费 出站数据费用

5.CloudFront（CDN）

CloudFront = 内容分发网络（CDN）
作用：把内容缓存到全球节点，让用户 就近访问。
例如：用户在日本访问美国服务器：
没有CDN： 日本用户 → 美国服务器
使用 CloudFront：
日本用户 → 东京CDN节点 速度更快。
常见内容 CloudFront 可以缓存：图片 视频 网站 API
优点 低延迟 全球访问快 降低源服务器压力 DDoS防护

6.Global Accelerator（全球加速）

作用：优化全球用户访问应用的网络路径
区别：CloudFront：→ 缓存内容
Global Accelerator：→ 优化网络路径
例如：用户访问应用：用户 → 最近AWS边缘节点 → AWS骨干网络 → 应用
优点：更稳定 更低延迟 自动流量切换

7.S3

S3是AWS的对象存储服务。就是云端的大网盘 / 文件仓库。
常存储：图片 视频 日志 备份 静态网站文件 大数据
特点：存储空间几乎无限 高可靠性（11个9） 价格便宜 通过API访问
S3的基本结构 Bucket（桶） Object（对象） Metadata（元数据）
Bucket名字：整个AWS全球唯一
存储空间几乎无限
一个账户最多100个Bucket
默认：100个可以申请增加。
费用构成 存储费用+请求费用+数据传输费用
例如：存了多少GB API访问次数 数据下载量
强一致性 写入 → 立即能读到 删除 → 立即生效
原子操作 要么成功 要么失败
S3常见功能
版本控制 开启后：文件修改不会覆盖。可以恢复旧版本。适合：防止误删除 防止误修改
跨区域复制（CRR） 自动复制到其他Region 灾难恢复 全球访问
生命周期管理（Lifecycle） 自动管理文件生命周期。减少存储成本。
托管静态网站 S3可以直接托管：HTML CSS JS变成：静态网站服务器
S3（对象存储）通过API访问 最便宜 扩展无限
适合：图片 视频 日志 备份 静态网站 大数据
访问方式：HTTP API SDK
EBS（块存储）云硬盘 挂载到 EC2
类似电脑硬盘 速度很快 一般一个EC2使用
结构类似：数组结构
适合：数据库 操作系统 需要高IO
EFS（文件存储）云共享文件系统 可以同时挂载很多EC2自动扩容 Linux文件系统
结构类似：树结构
适合：　多个EC2共享文件　网站集群　共享文件系统

8.DataSync（数据同步服务）

数据传输工具 在本地数据中心和AWS之间高速传输数据
也可以：本地 → AWS AWS → AWS
自动化数据传输 DataSync可以：自动复制 自动同步 自动调度
传输速度快 并行传输 自动优化网络 速度比普通复制更快。
安全传输 加密 校验 完整性检查
DataSync常用于：数据迁移 数据备份 归档冷数据 数据保护 云内数据移动
公司NAS → S3　公司服务器 → EFS

9.Storage Gateway（存储网关）

本地数据中心连接AWS存储的桥梁
让本地服务器像使用本地存储一样使用AWS存储
本地服务器 → Storage Gateway → AWS存储
常用于：备份　灾难恢复　数据迁移　存档
File Gateway（文件网关）　
提供：文件存储接口
协议：NFS　SMB
实际存储：S3
简单理解：本地共享文件夹➡️文件自动存到 S3
用途：文件共享 文件备份
Volume Gateway（卷网关）
提供：块存储
Stored Volume（存储卷）
数据：本地存储
备份：AWS
适合：需要本地完整数据
Cached Volume（缓存卷）
数据：主要在 AWS
本地只缓存：热点数据
适合：本地存储空间小
Tape Gateway（磁带网关）
模拟：传统磁带备份
实际存储：AWS Glacier
用途：替代传统磁带备份
Storage Gateway 简单部署 云集成 低延迟 持久安全 自动备份

10.FSx for Windows File Server

托管文件系统
完全托管 不用自己管理服务器。
支持SMB Windows常用协议：SMB
适合：Windows应用
高性能 支持：高IO高吞吐
安全合规 支持：Active Directory Windows权限
常见用途 Windows共享文件 企业文件服务器 Windows应用存储

11.Snow Family（线下数据迁移）

AWS线下数据迁移设备
当数据太大时：网络传不动就用：寄硬盘
Snowcone 最小设备 适合：边缘计算 小规模数据
特点：便携 小型设备
Snowball 中型设备 容量：大约几十TB。
用途：数据迁移 边缘计算
Snowmobile 最大设备 其实是：卡车数据中心 容量： 100PB
用于：超大规模迁移
例如：数据中心迁移。

RDS（关系型数据库）

AWS提供的托管型关系型数据库服务。
不用自己装数据库 AWS帮你管理
自动管理 AWS负责：备份 更新 故障恢复 补丁 开发者只需要使用数据库。
自动扩容 可以自动增加：存储空间不用自己扩盘。
内置缓冲区（缓存）RDS 内部有：Buffer cache
减少磁盘读取提高数据库性能。

Aurora（极光数据库）

Aurora是AWS自研的云原生关系型数据库。性能更高。
高性能 MySQL性能的5倍 PostgreSQL性能的3倍
高可用 自动复制6份数据 跨3个可用区
故障恢复快 数据可靠
完全托管 AWS自动管理：备份 故障恢复 扩容
成本较低 相比传统数据库：成本更低

Aurora Serverless

Aurora Serverless = 无服务器版Aurora
数据库容量可以 自动变化
自动扩缩容 根据负载自动调整：CPU 内存 连接数
按使用量计费 费用不太容易预测
适合不稳定负载 开发测试环境 SaaS应用 访问量波动大的系统

DynamoDB

DynamoDB = NoSQL数据库
键值对数据库
高性能 毫秒级响应 高并发
自动扩展 支持： Auto Scaling 自动增加吞吐量。
Provisioned（预置容量）提前设定：读写容量
On-Demand（按需模式）自动扩展容量。适合：不稳定流量
支持触发器Lambda
实现：数据变化通知　自动处理

Redshift（数据仓库）

数据分析　商业智能
PB级数据分析　大规模并行计算
Redshift架构　Leader Node（领导节点）↓Compute Node（计算节点）↓Slice（节点切片）
工作流程：客户端↓Leader Node↓Compute Nodes
特点　列式存储
查询速度快　数据压缩高

ElastiCache（缓存数据库）

缓存数据：减少数据库访问
降低延迟　提高吞吐量　减轻数据库压力
使用行业　游戏　金融　电商

DMS（数据库迁移服务）

把数据库迁移到AWS支持两种迁移
同类型数据库迁移：Oracle → Oracle　MySQL → MySQL
不同数据库：Oracle → Aurora　SQL Server → MySQL
DMS迁移流程复制实例↓源数据库↓目标数据库↓复制任务
三个迁移阶段
1 Full Load
完整复制
2 CDC（Change Data Capture）
捕获数据库变化
3 Continuous Replication
持续同步
保证：最短停机时间

关系型 vs 非关系型数据库

关系型数据库（SQL）表结构　支持SQL　支持事务
容易维护　支持复杂查询
扩展困难　高并发性能一般
非关系型数据库（NoSQL）
无固定结构　高扩展性
速度快　扩展性强　成本低
复杂查询能力较弱　事务支持有限

Lambda（无服务器计算）

不用管理服务器 只写代码AWS负责运行
写代码↓上传到Lambda↓设置触发器↓自动执行
不需要：购买服务器 配置环境 运维
AWS自动处理：运行 扩展 高可用
按使用时间计费只按：代码执行时间收费。
如果没有运行：费用 = 0
自动触发 Lambda可以被很多AWS服务触发

API Gateway

作用：创建 发布 管理 监控 API
客户端 → API Gateway → 后端服务
REST API传统HTTP API。
WebSocket API支持：实时通信

IAM（身份与访问管理）

控制谁可以访问AWS资源

AWS有三个常见成本工具

Cost Explorer查看费用 分析资源成本
支持：图表 成本预测
Organizations管理多个AWS账户
统一管理 合并账单
Budgets设置预算

Elastic Beanstalk

自动部署应用
开发者只需要：
上传代码 AWS自动创建：EC2 负载均衡 Auto Scaling

ECS（容器服务）

用于运行：Docker容器
AWS负责：容器调度 管理

EKS（Kubernetes服务）

AWS负责：管理控制平面

SQS（消息队列）

解耦系统 消息保存 14天 不主动推送 需要轮询获取
Standard高吞吐 可能重复 顺序不保证
FIFO严格顺序 不重复

SNS（通知服务）

主动推送消息

Route53（DNS服务）

DNS域名解析服务
域名 → IP地址
Simple简单解析。
Weighted按权重分流。
Latency选择 延迟最低服务器。
Geolocation按用户地理位置。
Failover主备切换。

Kinesis（流数据处理）

实时数据流处理
实时收集 处理 分析 数据流

Kinesis家族

Kinesis Data Streams实时数据流。
Kinesis Firehose自动将数据写入：S3 Redshift
Kinesis Analytics实时数据分析。
Kinesis Video Streams处理视频流。