使用 AWS 架構完善框架 (Well-Architected Framework)

以實踐成本最佳化

- 作者 -
Bob Yeh, Geo SA, APAC, Well-Architected, Amazon Web Services
Jason Wang, Senior Partner Solutions Architect, Amazon Web Services
Jack Hsu, Partner Solutions Architect, Amazon Web Services

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Amazon Web Services 的一個重要特點是「顧客至尚」,這反映在我們所有的活動和機制中。因此,我們根據顧客的要求來構建必要的組件,以滿足顧客的業務目標。

Day 1

在世界的快速變化之下,我們聽到客戶的其中一項需求,就是整體雲端運算架構的最佳化。希望能夠達到運營卓越、可靠性、安全性、性能效率,以及最基礎的元素:「成本控制」。

 
因此,AWS 在 2012 年設計了第一個用於設計雲架構的最佳實踐框架 - 架構完善框架(Well-Architected Framework),它起源於 AWS 解決方案架構師與客戶合作的經驗,用來協助雲端運算的設計實踐。在管理各種工作負載方面,即便是在不同產業的垂直領域,也可以為高擴展、成本最佳化的架構提供堅實的基礎。架構完善框架基於五個基本支柱:卓越運營、安全性、可靠性、性能效率和成本最佳化。
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在本系列文章中,將會討論我們的完善的架構框架在其不同支柱中的方法,我們將從最受歡迎的主題之一開始:成本最佳化。

 

什麼是成本最佳化?

良好架構框架要考慮的第一點是:全方位最佳化工作負載的概念,而非專注在成本單一面向。在開始我們的最佳化過程時,牢記良好架構框架的五大支柱是非常重要的,其主要目標是"確保避免進行盲目的成本削減";最佳化的每個方面在任何時候都不應忽視卓越運營、安全性、可靠性和效能效率,這樣才能取得最終的成功。

特別是,成本最佳化意味著以盡可能低的成本,充分利用 AWS 環境中您可以支配的所有資源,以滿足既定的功能要求。為了實現這一目標,有必要在組織中創建必要的能力:正確設計工作負載,選擇適合我們要求的服務,正確配置和操作它們,並應用成本最佳化技術。

成本最佳化包含一個基本概念:成本控制。成本控制代表著持續最佳化我們所花費的資源,用以實現業務目標。維持所需的性能、容量和可靠性,同時我們充分瞭解與之相關的成本,幫助我們以最佳架構實踐維護我們的負載。AWS 的立場是幫助我們的客戶在不影響任何運營方面實現最大的節省潛力。特別是在環境劇烈變化的期間,我們致力於制定商業計劃,使我們能夠適應您的財務需求。


在 AWS 中最佳化成本的設計原則是什麼?

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1. 實踐雲端財務管理

雲端財務管理 (CFM) 使組織能夠調整其流程,以實現最大的業務價值和財務成功,同時最佳化 AWS 上的成本。

CFM 通過專案管理、財務分析以及軟體和基礎設施開發,在個人、團隊或整體組織中建立並維護成本意識的文化概念。目標是通過財務和技術領域之間的合作來執行成本最佳化,以形成對組織目標的共同理解,並瞭解如何利用雲中可變成本所需的機制。而預算和支出預測可以幫助您瞭解當前和未來的支出。

2. 採用使用者付費模式

瞭解組織的成本對於管理花費和降低支出的機會至關重要。通過只為使用的計算資源付費並根據業務需求(而不是使用預測)增加或減少它們的使用,可以產生可觀的節省。例如,在未使用的時段(一天 24 小時中有 16 小時)停止使用測試和品質控制的環境可節省 75%的成本。

3. 測量總體效率

每個工作負載都必須為業務創造價值。該效率指標值應根據 AWS 上的服務總投資來衡量。投資價值比率應該有助衡量任何面向的成本節約。

4. 停止無差別收取的費用

無差別負載的概念與工作負載底層的基礎設施採購、安裝、佈線和維護活動有關。使用 AWS 的服務,以及通過使用託管服務來管理操作系統和一些應用程序,消除了這些基本花費需求。這降低了成本,並使我們的客戶能夠專注於業務項目,而不是運算資源與基礎設施。

5. 分析和識別成本結構

通過雲服務,可以識別和歸納託管服務在每個系統的使用和相關成本,這反過來又允許將它們的部分比例反推回每個工作負載的所有者。這允許衡量投資回報,並有助於最佳化資源和降低成本。

 

如何開始最佳化我的成本?

AWS 提供了多種工具、解決方案和服務,讓您可以輕鬆監控資源使用情況。通過選擇合適的工具,您可以開始最佳化成本。可以幫助您最佳化成本的服務之一是 AWS Cost Explorer 成本管理器,該服務可讓您可視化、理解和管理 AWS上服務的成本和使用情況。 AWS Cost Explorer 為您提供每月甚至每天的報告,具體取決於您需要的粒度;您最多可以擁有 12 個月的歷史紀錄,以便查看您使用服務的趨勢。考慮到 AWS Cost Explorer 提供的建議,您可以稍後決定簽訂適合您的特定消費需求的 Savings Plan 費用節約方案。

AWS 還提供了 AWS Trusted Advisor,這是一種線上工具,可幫助您按照 AWS 最佳實踐在五個方面配置資源:成本最佳化、性能、安全性、容錯和限制;建議定期使用 AWS Trusted Advisor 以最佳方式維護您的解決方案。擁有 AWS Basic SupportAWS Developer Support 開發人員支援 的客戶可以訪問 6 項安全檢查(S3 存儲桶權限、安全組:無限制的特定端口、IAM 使用、最高使用者帳戶上的 MFA、EBS 和 RDS 公共備份)和 50 項服務限制檢查。 AWS Business Support 商業支援AWS Enterprise Support 企業支援 客戶可以訪問115 項 AWS Trusted Advisor 檢查(14 項用於成本最佳化,17 項用於安全性,24 項用於容錯,10 項用於性能,50 項用於服務限制)。

同樣,您可以從 AWS Limit Monitor 中獲益,它主動監控資源的使用,並在使用接近限制時發送通知,該解決方案利用了 AWS Trusted Advisor 執行的檢驗機制。

您還可以利用的另一個解決方案是 AWS Instance Scheduler,它允許您配置自定義時程來啟動和停止 Amazon Elastic Compute Cloud (EC2)Amazon Relational Database Service (Amazon RDS) 機器。該解決方案易於實施,可幫助您降低運營成本。與每天 24 小時運行這些機器相比,在運營時間內使用此解決方案的客戶最多可節省 75%的成本。

AWS Compute Optimizer 會為您的工作負載推薦最佳 AWS 機型,以降低成本並提高性能,並使用機器學習來分析歷史利用率指標。過度配置資源會導致不必要的基礎設施成本,而資源不足會導致應用程序性能不佳。 AWS Compute Optimizer 可幫助您根據您的利用率數據為三種類型的 AWS 資源選擇最佳配置:Amazon EC2 虚擬機、Amazon EBSAWS Lambda 函數。

AWS Trusted Advisor Explorer 解決方案會自動預置實施成本最佳化建議所需的基礎設施,並追蹤整個組織的成本最佳化歷程。該解決方案創建了一個資料湖,可用於生成報告以直觀地探索數據。

AWS 提供了一些選項,以換取一年或三年的特定計算消耗的承諾,與按實際使用量再付費相比, AWS Savings Plan 可為您在 AWS 上節省高達 72% 的計算支出。您還可以從使用 Amazon EC2 Reserved Instance 預留執行個體 (RI) 中受益,該方式提供高達 72% 的折扣,以換取消費承諾。您可以靈活地更改操作系統類型和系列,同時在使用可轉換 RI 時,從 RI 定價中受益。

Amazon EC2 Spot 執行個體 允許您利用 AWS 雲中未使用的 EC2 容量。 Spot 機器的按需求來定價,最高可享受 90% 的折扣。您可以將 Spot 機器用於靈活或容錯的應用程序。由於 Spot 機器與 Auto Scaling、EMR、ECS、CloudFormation、Data Pipeline 和 AWS Batch 等 AWS 服務緊密集成,因此您可以選擇如何啟動和維護在 Spot 機器上運行的應用程序。

Amazon EC2 包括多種類型的機器,具有各種最新一代 Intel 和 AMD 處理器。 AWS Graviton 處理器現亦整合,增加了更多機型選項以幫助客戶最佳化其工作負載的性能和成本。 AWS Graviton2 處理器由 Amazon Web Services 設計並使用 64 位 Arm Neoverse 內核,以具有競爭力的價格為在 Amazon EC2 上運行的雲工作負載提供最佳性能。如果您是 Amazon Relational Database Service (RDS) 用戶,使用 Graviton2 的 RDS 機器可為開源 RDS 資料庫提供高達 35% 的性能提升和高達 52% 的性價比提升。當您使用 Amazon RDS for MySQLAmazon RDS for PostgreSQLAmazon RDS for MariaDB 時,可以考慮改用 AWS Graviton2 的處理器。基於 AWS Graviton2 的資料庫,現在也普遍適用於 Amazon Aurora PostgreSQL 兼容版Amazon Aurora MySQL 兼容版。但我們建議在從 Amazon RDS 和 Amazon Aurora 遷移到 Graviton2 時先升級資料庫版本。
 
通過選擇合適的工具,您將能夠最佳化成本並及時瞭解 AWS 上服務的使用情況,以確保您真正從中獲益。
 

我需要幫助。我可以與 AWS 業務合作夥伴合作嗎?

AWS 合作夥伴在 Well-Architected 合作夥伴計劃之下,能提供最佳實踐審查(Well-Architected Framework Review - WAFR)給我們的客戶。通過該計劃,AWS Well-Architected 合作夥伴將幫助您建立良好的架構習慣,消除運營風險並讓您專注於您的業務目標。特別是,我們的業務合作夥伴專注於 AWS Well-Architected 的所有支柱,可以支持我們的客戶制定改進計劃,其中包括我們在本文中回顧的成本最佳化主題。此外,在 2022 年期間,通過與 AWS Well-Architected 合作夥伴合作,在期間修復了審核結果中一定比例以上的高風險項目(HRI – High Risk Issue),您將從 AWS 獲得抵用點數。(受特定條款和條件的約束;請聯繫 AWS Well-Architected 合作夥伴)

AWS 合作夥伴網路涵蓋不同垂直領域、行業和擅長特定工作負載業務的合作夥伴。要找到最適合您需求的業務合作夥伴,請使用我們的業務合作夥伴搜索引擎,您可以與該領域的專家攜手開始您的雲端最佳化之旅。

 

成本最佳化的一些建議 :

• 有專人負責實施和監控降低成本的活動。
• 利用本文中“如何開始最佳化我的成本?”提到的工具進行自我評核。
• 確定之前為成本最佳化實施的操作,例如:使用 Amazon EC2 Reserved Instance 預留執行個體 (RI)AWS Savings Plan 費用節約方案Amazon EC2 Spot 執行個體等。
• 與 AWS Well-Architected 合作夥伴計劃的合作夥伴聯繫,進行最佳實踐審核

如果您有興趣獲得成本最佳化與最佳實踐審查的相關議,請聯繫您指定的 AWS 客戶經理。一如既往,我們邀請您繼續構建,與 AWS 攜手共進。

 

bob yeh

Bob Yeh 目前服務於 AWS 架構良好團隊亞太區的專職架構師,協助客戶於最佳實踐審核架構完善的框架審核)及相關議題改善。

Bob Yeh, a Geo Solutions Architect from Well-Architected Team, APAC, AWS. He enjoys working with customer to evolve their architecture in fast pace, also dive deep into any Well-Architected related subject for better user cloud experiences.

 

Jason Wang

Jason Wang 目前為 AWS 臺灣合作夥伴解決方案架構師,主要工作為協助台灣 AWS 合作夥伴,提供架構規劃與建議,以建立兼具安全與效能的雲端系統。

Jason Wang, as a senior Partner Solutions Architect for Amazon Web Services, helps local partners to build up a high availability, performance and security applications running on AWS.

 

Jack hsu

Jack Hsu 任職於 AWS 合作夥伴解決方案架構師,提供系統架構規劃建議與移轉技術諮詢,協助客戶與合作夥伴建構安全、高效能、彈性且有效率的雲端系統。

Jack Hsu worked with AWS as a Partner Solutions Architect helps customer and strategic alliance consulting partners build secure, high-performing, resilient, and efficient infrastructure for their applications and workloads on AWS manufacturer. I've worked with companies as Deloitte Consulting services technical manager, Oracle senior technical advisory and support engineer, system integration technology senior technical consultant and enterprise MIS software engineer.

 

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