Kapitel 2.1

1. AWS Management Console

   → Grafische Weboberfläche (Browser).

   → Du klickst mit der Maus: z. B. EC2 starten oder S3-Bucket anlegen.

   → Einfach, visuell, perfekt für Einsteiger.

2. AWS Command Line Interface (CLI)

   → Textbefehle in der Eingabeaufforderung / Terminal.

3. AWS Software Development Kit (SDK)

   → Programmcode in Sprachen wie Python, Java, JavaScript.

   → Damit kann deine App direkt mit AWS sprechen.

   
   

• EC2 Instances = virtuelle Server mit unterschiedlichen Leistungsstufen.

• Jede Instance gehört zu einer Instance-Familie, die sich nach CPU, RAM, Speicher und Netzwerkleistung unterscheidet.

• Ziel: für jede Aufgabe (Workload) den passenden Typ wählen.

1. Allzweck (General Purpose)

   
   

   • Ausgewogen zwischen CPU, Arbeitsspeicher und Netzwerk.

   • Für viele verschiedene Aufgaben geeignet.

   • Beispiel: Webserver, Code-Repositorys.

   • Gut, wenn man noch nicht weiß, wie sich die Workload entwickelt.

   
   

2. Computing-optimiert

   
   

   • Fokus auf starke CPU-Leistung.

   • Für rechenintensive Aufgaben wie Spieleserver, Machine Learning, wissenschaftliche Berechnungen, High-Performance Computing.

   
   

3. Arbeitsspeicheroptimiert (Memory-Optimized)

   
   

   • Fokus auf großen und schnellen Arbeitsspeicher (RAM).

   • Für Datenverarbeitung im Speicher und große Datenmengen.

   
   

4. Beschleunigtes Computing (Accelerated Computing)

   
   

   • Verwendet Hardwarebeschleuniger (z. B. GPUs oder Co-Prozessoren).

   • Für grafische Berechnungen, Mustererkennung, Gleitkommazahlen, KI-Modelle.

   
   

5. Speicheroptimiert (Storage-Optimized)

   
   

   • Fokus auf schnelle Datenspeicherung und -zugriffe.

   • Für Workloads mit lokal gespeicherten Daten oder Datenbanken mit vielen Zugriffen.

   
   

• Öffne die EC2-Konsole in der AWS Management Console.

• Wähle „Instance starten“ (Launch Instance).

1️⃣ Name

• Vergib einen Namen, um die Instanz leicht wiederzufinden.

2️⃣ AMI (Amazon Machine Image)

• Vorlage für Betriebssystem + Basis-Software.

• Beispiel: Amazon Linux AMI (Standard-Webserver-Vorlage).

3️⃣ Instance-Typ

• Bestimmt Rechenleistung (CPU, RAM).

• Beispiel: t2.micro → 1 vCPU, 1 GB RAM, kostenloses Kontingent.

4️⃣ Schlüsselpaar (Key Pair)

• Dient zum Anmelden an der EC2-Instanz.

• Besteht aus:

  
  

  • öffentlichem Schlüssel (liegt auf der Instanz),

  • privatem Schlüssel (bleibt bei dir).

5️⃣ Netzwerkeinstellungen

• HTTP-Verkehr (Port 80) aus dem Internet zulassen

  → nötig für Webserver-Zugriff.

6️⃣ Speicher

• Festplattengröße festlegen (z. B. 8 GB EBS-Volume, Typ gp3).

• EBS = Elastic Block Store (Cloud-Festplatte für EC2).

7️⃣ Benutzer­daten (User Data)

• Hier kann ein Start-Skript eingefügt werden,

  z. B. um Webserver Nginx zu installieren und zu starten.

8️⃣ Starten

• Auf „Instance starten“ klicken.

• Danach:

  
  

  • In der Konsole den Status prüfen,

  • öffentliche IP-Adresse kopieren,

  • im Browser aufrufen → Webseite ist erreichbar.

  
  

1️⃣ On-Demand

• Bezahlung nur für die Laufzeit (pro Sekunde oder Stunde).

• Keine langfristige Bindung oder Vorauszahlung.

• Ideal für Tests, Experimente, variable Nutzung.

• Einstiegslösung, um Nutzung erstmal zu verstehen.

2️⃣ Savings Plans

• Rabatt bei fester Nutzung (z. B. 1 oder 3 Jahre).

• Preisvorteil bis 72 % gegenüber On-Demand.

• Flexible Nutzung über verschiedene Instanztypen, Regionen und sogar Lambda/Fargate.

• Bindung an bestimmten Nutzungswert in Dollar pro Stunde.

3️⃣ Reserved Instances (RI)

• Für kontinuierliche oder vorhersehbare Workloads.

• Laufzeit: 1 oder 3 Jahre.

• Bis zu 75 % Rabatt.

• Drei Zahlungsoptionen:

  
  

  • Voll vorausbezahlt

  • Teilweise vorausbezahlt

  • Keine Vorauszahlung

4️⃣ Spot Instances

• Nutzt ungenutzte AWS-Kapazität.

• Bis zu 90 % Rabatt auf On-Demand.

• Kann aber jederzeit von AWS beendet werden (2 Minuten Vorwarnung).

• Nur geeignet für unterbrechbare Workloads.

5️⃣ Dedicated Hosts

• Physische Server exklusiv für einen Kunden.

• Keine gemeinsame Nutzung mit anderen.

• Ideal für sicherheitskritische oder lizenzpflichtige Systeme (z. B. Windows, SQL).

• Hilft bei Compliance- und Lizenzanforderungen.

1️⃣ Skalierbarkeit

• Fähigkeit, mehr Ressourcen hinzuzufügen, wenn die Nachfrage steigt.

• Beispiel: zusätzliche EC2-Instances starten, um mehr Benutzer oder Daten zu verarbeiten.

• Kann auch automatisch erfolgen (über Auto Scaling).

2️⃣ Elastizität

• Fähigkeit, Ressourcen automatisch zu erhöhen oder zu verringern, je nach Bedarf.

• Du zahlst nur für das, was du gerade nutzt.

• Spart Kosten und vermeidet Überlastung.

3️⃣ Hochverfügbarkeit

• Mehrere EC2-Instances in verschiedenen Availability Zones (AZs) bereitstellen.

• Wenn eine Instanz oder AZ ausfällt, übernehmen die anderen → keine Ausfallzeit.

• Das verhindert einen Single Point of Failure (einzelner Ausfallpunkt).

4️⃣ Redundanz

• Mehrere Instances mit derselben Aufgabe bereitstellen.

• Fällt eine aus, übernimmt eine andere sofort.

• = stabile und zuverlässige Betriebsumgebung.

1️⃣ Problem:

• Mehrere EC2-Instances → unterschiedlich ausgelastet

• Manche überlastet, andere untätig

• Kundenanfragen (Datenverkehr) müssen gleichmäßig verteilt werden

2️⃣ Lösung: Load Balancer

• Load Balancer verteilt eingehende Anfragen an mehrere EC2-Instances

• Verhindert Überlastung einzelner Instanzen

• Verbessert Leistung, Stabilität und Nutzererfahrung

3️⃣ Elastic Load Balancing (ELB)

• AWS-Service, der Load Balancing automatisch verwaltet

• AWS übernimmt Wartung, Updates und Verteilung

• Elastic = kann mit der Nachfrage mitwachsen (hoch- oder runterskalieren)

• Keine zusätzlichen stündlichen Kosten für Skalierung

4️⃣ Vorteile von ELB

• Gleichmäßige Verteilung des Traffics

• Automatische Anpassung bei mehr oder weniger Datenverkehr

• Entlastung der EC2-Instances

• Unterstützt interne (innerhalb AWS) und externe (Internet-)Anfragen

• Bessere Anwendungsleistung durch intelligente Routing-Strategien

5️⃣ Beispiel Anwendung

• Eine Anwendung hat:

  
  

  • Frontend-Instances (z. B. Website)

  • Backend-Instances (z. B. Datenverarbeitung)

  
  

• ELB leitet Datenverkehr vom Frontend an die Backend-Instance mit der geringsten Auslastung

• Neue Instances melden sich automatisch beim ELB, sobald sie bereit sind

6️⃣ Ergebnis

• System ist entkoppelt → jede Ebene kann eigenständig skaliert werden

• Keine manuelle Zuweisung mehr nötig

• Mehr Stabilität, Flexibilität und Automatisierung

1️⃣ Problem: Direkte Kommunikation (enge Kopplung)

• Anwendung A sendet direkt an Anwendung B

• Wenn B ausfällt → A kann keine Nachrichten mehr senden

• System wird instabil (kaskadierender Fehler möglich)

2️⃣ Lösung: Lose Kopplung mit Messaging & Queuing

• Nachrichten werden nicht direkt gesendet,

  sondern zuerst in eine Warteschlange (Queue) gelegt

• Wenn Empfänger ausfällt → Nachricht bleibt erhalten

• Sender kann weiterarbeiten, bis Empfänger wieder aktiv ist

3️⃣ Amazon SQS (Simple Queue Service)

• Nachrichtenwarteschlange zwischen Anwendungen

• Nachrichten werden gespeichert, bis sie verarbeitet werden

• Zuverlässig, skalierbar, automatisch

• Ideal für asynchrone Kommunikation

• Enthält Nutzlast (Payload) = Dateninhalt der Nachricht

• Keine Nachrichtenverlust

➡️ Beispiel: „Bestellung wird auf Tafel geschrieben, bis Barista sie abholt.“

4️⃣ Amazon SNS (Simple Notification Service)

• Sendet Nachrichten sofort an mehrere Empfänger (Push-Prinzip)

• Nachrichten werden nicht gespeichert – sie müssen sofort verarbeitet werden

• Kann Nachrichten an E-Mail, SMS oder andere AWS-Services schicken

• Ideal für Benachrichtigungen in Echtzeit

➡️ Beispiel: „Barista ruft laut: ‚Bestellung fertig!‘“