Quiz: AWS Storage: 20+ Fragen!

S3 steht für Simple Storage Service. Es ist ein skalierbarer Objektspeicherdienst, der für die großflächige Datenspeicherung konzipiert ist.

AWS S3 bietet mehrere Speicherklassen:

• Standard: Für häufig genutzte Daten
• Infrequent Access (IA): Günstiger für selteneren Zugriff
• Glacier: Langzeit‑Archivierung zu niedrigen Kosten

Jede Klasse hat eigene Preis‑ und Zugriffscharakteristika, sodass man die Kosten anhand des Datenverbrauchs optimieren kann.

Erfahren Sie mehr über S3‑Speicherklassen

DynamoDB gilt als „schema‑los“, weil es ermöglicht, beliebige Eigenschaften in Elementen zu speichern, ohne ein vordefiniertes Schema.

DynamoDB Best Practices

Der entscheidende Punkt ist updates, nicht Einfügungen oder PUTs. Wenn du Einfügungen machst, kannst du BatchWriteItem oder TransactWriteItems verwenden.

Während BatchWriteItem mehrere Operationen verarbeiten kann, ist es auf PUTs und DELETES beschränkt. TransactWriteItems ist mächtiger, aber für einfache Updates ein bisschen zu stark. Für einfache Updates ist UpdateItem die beste Wahl. Es erlaubt dir, ein oder mehrere Attribute eines bestehenden Elements zu ÄNDERN.

Die UpdateItem‑Operation modifiziert ein Element pro Anfrage. Für große Backfills oder Massen‑Updates orchestrierst du typischerweise viele UpdateItem‑Aufrufe oder nutzt einen größeren Workflow wie PartiQL‑Batch‑Ausführung, Step Functions, Glue, EMR oder einen eigenen Worker‑Prozess.

Die UpdateItem‑Operation:

• Aktualisiert die Attribute eines bestehenden Elements.
• Fügt einem bestehenden Element neue Attribute hinzu.
• Entfernt Attribute aus einem bestehenden Element.
• Führt das Update bedingt aus, wenn das Element existiert oder bestimmte Bedingungen erfüllt.

DynamoDB UpdateItem

OpenSearch ist der von AWS verwaltete Dienst für Suche, Log‑Analyse und Volltext‑Suche‑Workloads.

Die Ablenkungen sind nützliche Dienste, aber sie sind nicht die eigens für die Suche konzipierte Engine in dieser Liste:

• ElastiCache: Primär ein In‑Memory‑Cache. Das aktuelle ElastiCache für Valkey enthält Suchbefehle für indizierte In‑Memory‑Daten, sodass es nicht mehr korrekt ist, den gesamten Dienst als ohne integrierte Suche zu bezeichnen.
• Neptune: Graphdatenbank; sie kann sich mit OpenSearch für Volltextsuche integrieren.
• Redshift: Data‑Warehouse für SQL‑Analysen.
• DocumentDB: Dokumentdatenbank mit MongoDB‑kompatibler Textsuche in unterstützten Versionen.

Verfügbarkeitszonen (AZs) sind getrennte Rechenzentren innerhalb einer Region. RDS Multi-AZ‑Bereitstellung bietet automatisches Failover zu einer Standby‑Replikation in einer nahegelegenen AZ.

Multi-AZ‑Bereitstellung:

• Bietet automatisches Failover
• Erhöht die Datenbankverfügbarkeit
• Erstellt eine synchrone Standby‑Replik
• Minimiert Ausfallzeiten bei Infrastruktur‑Fehlern

Verwechseln Sie die Multi-AZ‑Bereitstellung nicht mit Read Replicas, die zum Skalieren von Lesevorgängen verwendet werden.

API Gateway unterstützt bidirektionale WebSocket‑APIs, aber die Implementierung wird von API Gateway verwaltet und ist kein direkter Socket zu Ihrem eigenen Server‑Prozess. API Gateway hält die Client‑Verbindung aufrecht und leitet Nachrichten an Lambda, HTTP‑Endpunkte oder andere Integrationen weiter. Nachrichten können über die API Gateway Management API an verbundene Clients zurückgesendet werden.

Die anderen Optionen sind wesentlich WebSocket‑freundlicher:

• Lightsail: Perfekt für einfache WebSocket‑Setups 👌
• AppSync: Nutzt WebSockets für verwaltete GraphQL‑Abonnements
• EC2: Ihre klassische „mach, was du willst“‑Option für WebSockets
• EKS: Ideal zum Betreiben skalierbarer WebSocket‑Cluster

Pro‑Tipp: Wenn Sie rohe WebSocket‑Leistung benötigen, bleiben Sie bei den Compute‑Diensten!

Bei praktisch ALLEN Systemen ist das Prinzip der minimalen Rechte ein zentraler Ansatz, um Sicherheit zu erhöhen und zukunftssicher zu machen. Ein bestehendes System zu härten, ist etwa so schwer, wie ein ganzes Bürogebäude auf ein neues Fundament zu setzen.

S3‑Buckets bilden da keine Ausnahme. Um das Prinzip der minimalen Rechte anzuwenden, starte ohne Berechtigungen und gewähre nur den unbedingt nötigen Zugriff. Nutze IAM‑Rollen und -Richtlinien, um den Zugriff zu steuern, und prüfe die Bucket‑Berechtigungen regelmäßig.

Sicherheits‑Best Practices:

• Prinzip der minimalen Rechte anwenden
• Ohne Berechtigungen starten
• Nur den notwendigen Zugriff gewähren
• IAM‑Rollen und -Richtlinien nutzen
• Bucket‑Berechtigungen regelmäßig prüfen

Vermeide zu großzügige Einstellungen, die sensible Daten preisgeben könnten.

S3 Security Best Practices

Aurora Serverless:

• Skaliert die Rechenkapazität automatisch
• Passt Ressourcen basierend auf der Arbeitslast an
• Ideal für unvorhersehbare Workloads
• Zahle nur für genutzte Ressourcen

Perfekt für Anwendungen mit variablen Traffic‑Mustern.

Übersicht zu Aurora Serverless

Das DynamoDB‑SDK ermöglicht das Abrufen von bis zu 100 Elementen in einer einzigen BatchGetItem‑Anfrage. Das ist höher als das Limit für BatchWriteItem, das bei 25 Elementen liegt. Zusätzlich gibt es Beschränkungen für die gesamte Payload‑Größe, Dokumentgröße und Anfragerate.

Diese Limits zu verstehen ist entscheidend, um die Performance deiner Anwendung zu optimieren und effiziente Datenoperationen sicherzustellen.

Hinweis: Es ist möglich, einige dieser Limits zu überschreiten – wenn du deinen AWS‑Account‑Manager überzeugst. 😎

Die DynamoDB‑Clients sind im Wesentlichen Wrapper für die HTTP‑API. Der BatchWriteItem‑Aufruf kann pro HTTP‑Request bis zu 25 Dokumente PUT‑en oder DELETE‑en, aber er kann nicht mehrere Dokumente UPDATE‑en.

Während DynamoDB pro HTTP‑Request bis zu 25 Dokumente INSERT‑en kann, kann es nur 1 Dokument pro Request mit der UpdateItem‑Operation UPDATE‑en.

On-Demand Kapazität ist am besten für:

• Unvorhersehbare Workloads
• Sporadischen Traffic
• Anwendungen mit unbekannten Zugriffsmustern
• Vermeidung von Überprovisionierung

Bereitgestellte Kapazität ist besser für:

• Vorhersehbare, konsistente Workloads
• Mehr Kontrolle über die Leistung
• Potenzielle Kosteneinsparungen

DynamoDB Capacity Modes

S3‑Performance‑Tipps:

• Modernes S3 skaliert Anforderungsraten automatisch pro Präfix
• Für die Performance brauchst du keine zufälligen/Hash‑Präfixe
• Verwende logische Schlüssel­namen, die zu deinen Zugriffsmustern passen
• Überwache 503‑Slow‑Down‑Antworten, wenn du sehr hohe Anforderungsraten erzeugst

Früher wurde empfohlen, Präfixe zu randomisieren, um heiße Partitionen zu vermeiden, aber AWS empfiehlt das inzwischen nicht mehr als Standard‑Performance‑Anforderung.

S3-Leistungsrichtlinien

Beste Backup‑Best Practices:

• Automatisierte Backups aktivieren
• Punkt‑in‑Zeit‑Wiederherstellung nutzen
• Backups gemäß Compliance‑Anforderungen aufbewahren
• Wiederherstellungsprozess regelmäßig testen
• Region‑übergreifendes Backup in Betracht ziehen

Automatisierte Backups bieten:

• Kontinuierlichen Datenschutz
• Flexible Wiederherstellungsoptionen

RDS‑Backup‑Best‑Practices

Vorteile von Redis:

• Unterstützt komplexe Datenstrukturen
• Persistenzoptionen
• Erweiterte Operationen
• Pub/Sub-Messaging

Memcached:

• Einfacher Schlüssel‑Wert‑Speicher
• Reines Caching
• Hohe Leistung für einfache Anwendungsfälle

Redis vs Memcached

Globaler Sekundärindex (GSI):

• Ermöglicht Abfragen von Attributen, die nicht der Primärschlüssel sind
• Erstellt alternative Zugriffsmuster
• Erhöht die Abfrageflexibilität
• Verursacht zusätzliche Schreibkapazitätskosten

Nützlich für komplexe Abfrageanforderungen, die über den Primärschlüssel hinausgehen.

DynamoDB-Indizes

Lebenszyklusverwaltung:

• Objekte automatisch zwischen Speicherklassen verschieben
• Seltene Daten in günstigeren Speicher bewegen
• Regeln für das Ablaufdatum von Objekten festlegen
• Speicherkosten optimieren
• Manuelle Verwaltungsaufwände reduzieren

S3-Lebenszyklusregeln

Amazon Aurora unterstützt bis zu 15 Lesereplikate, sodass Sie Ihre Lesevorgänge deutlich skalieren können. Diese Replikate profitieren von:

• Nahezu sofortiger Replikation über die Replikate hinweg
• Minimalen Leistungseinbußen auf der primären Instanz
• Effizienter Verteilung der Lese-Workloads

Dieses Setup ermöglicht horizontales Skalieren für Anwendungen mit hohem Leseaufkommen.

Erfahren Sie mehr über Aurora-Lesereplikate

RDS-Verschlüsselungsfunktionen:

• Daten im Ruhezustand mit KMS verschlüsseln
• Daten während der Übertragung mit SSL/TLS verschlüsseln
• Verschlüsselung beim Erstellen der Datenbank aktivieren
• Sensible Informationen schützen
• Einhaltung von Sicherheitsstandards

RDS-Verschlüsselungsoptionen

DynamoDB Streams:

• Item‑bezogene Änderungen erfassen
• Ereignisgesteuerte Architekturen ermöglichen
• Lambda‑Funktionen auslösen
• Regionenübergreifende Replikation unterstützen
• Nahezu Echtzeit‑Datenbewegung bereitstellen

Übersicht zu DynamoDB Streams

Vorteile des Multipart-Uploads:

• Effiziente Handhabung großer Dateien
• Unterbrochene Uploads fortsetzen
• Paralleles Hochladen von Dateiteilen
• Empfohlen für Dateien > 100 MB
• Verbesserte Netzwerkzuverlässigkeit

S3 Multipart-Upload

Optimale Speicherstrategie:

• 20 % in S3 Standard für täglichen Zugriff
• 30 % in S3 Standard-IA für monatlichen Zugriff
• 50 % in Glacier für jährlichen Zugriff

Dieser Ansatz optimiert die Kosten und hält gleichzeitig die passenden Zugriffsmuster ein.

Kostenüberlegungen:

• Speicherpreise pro GB
• Abrufkosten
• Zugriffsmuster
• Übergangskosten

Das Verständnis der DynamoDB‑Konsistenzmodelle ist entscheidend:

• 1 RCU = 1 stark konsistenter Lesevorgang pro Sekunde für Elemente bis zu 4 KB
• 1 RCU = 2 letztlich konsistente Lesevorgänge pro Sekunde für Elemente bis zu 4 KB

Daher:

• 100 RCUs = 100 stark konsistente 4‑KB‑Lesevorgänge pro Sekunde
• 100 RCUs = 200 letztlich konsistente 4‑KB‑Lesevorgänge pro Sekunde

Wählen Sie Konsistenzmodelle basierend auf:

• Anwendungsanforderungen
• Kostenüberlegungen
• Leistungsbedarf
• Anforderungen an Datenfrische

Aurora‑Failover‑Prozess:

1. Erkennt den Ausfall der primären Instanz
2. Wählt eine Aurora‑Replica hauptsächlich nach der Failover‑Prioritätsstufe aus
3. Nutzt Instanz‑Merkmale als Entscheidungshilfen, wenn Prioritäten gleich sind
4. Aktualisiert den Cluster‑Endpoint automatisch

Best Practices:

• Mehrere Replicas über AZs hinweg bereitstellen
• Beförderungs‑Stufen bewusst konfigurieren
• Cluster‑Endpoint in Anwendungen verwenden
• Failover‑Szenarien regelmäßig testen

S3-Konsistenzmodell:

• Starke Read-after-Write‑Konsistenz für alle Vorgänge
• Gilt für PUTs und DELETEs
• Keine Notwendigkeit mehr für zuvor genutzte Workarounds
• Keine zusätzlichen Kosten

Auswirkungen:

• Vereinfachte Anwendungslogik
• Keine Konsistenzprüfungen mehr nötig
• Zuverlässige sofortige Lesevorgänge nach Schreibvorgängen
• Verbesserte Anwendungszuverlässigkeit

DynamoDB TTL Eigenschaften:

• Hintergrundprozess überwacht TTL‑Attribut
• Abgelaufene Elemente werden nach einem Best‑Effort‑Zeitplan gelöscht, typischerweise innerhalb weniger Tage
• Keine zusätzlichen Kosten für TTL
• Gelöschte Elemente erscheinen in Streams

Anwendungsfälle:

• Sitzungsverwaltung
• Log‑Ablauf
• Aufräumen temporärer Daten
• Regulatorische Compliance

Aurora Serverless Skalierung:

• Aurora Serverless v2 skaliert die Kapazität in feinkörnigen ACU‑Schritten
• Die Skalierungsgeschwindigkeit hängt von der aktuellen Kapazität und den min/max‑ACU‑Einstellungen ab
• Unterstützte Versionen können bei entsprechender Konfiguration bei 0 ACU automatisch pausieren
• Abrechnung pro Sekunde basierend auf ACUs

Best Practices:

• Setzen Sie die minimale Kapazität hoch genug, um plötzliche Spitzen bei kritischen Workloads zu bewältigen
• Überwachen Sie Skalierungsereignisse
• Berücksichtigen Sie das Verbindungsmanagement