AWS Global Infrastructure Overview
2025-10-14 21:41:51
Region
- AWS Region（區域） 是一個地理上的區域
- 每個 Region 都包含多個 Availability Zones（可用區，AZ），通常為 兩個或以上 -> provides full redundancy and connectivity to the network
- 跨區域資料複製（Data replication across Regions）由使用者自行控制，AWS 不會自動跨區域同步。
- 跨區域通訊是透過 AWS 自有的**骨幹網路（backbone network）**進行，確保安全與高速傳輸。
選擇 AWS Region 時應考慮的因素
| 考量面向 | 說明 |
|---|---|
| 📜 資料治理與法律要求（Data governance & legal requirements） | 有些地方法律（如歐盟 GDPR 或資料保護指令）規定，特定資料必須存放於特定國家或地區內。選擇 Region 時需遵守此類規範。 |
| ⚡ 延遲（Latency） | 應儘量選擇距離使用者與系統最近的區域，可有效降低網路延遲、提升使用體驗。 → 可使用 CloudPing 測試各區域延遲。 |
| 💵 成本（Cost） | 各個 Region 的服務費用不同。 例如： ・US East (Ohio)：t3.medium Linux EC2 價格為 $0.0416/小時 ・Asia Pacific (Tokyo)：同規格為 $0.0544/小時 → 亞洲區通常因基礎設施與運營成本較高而價格略貴。 |
| 🔁 可用性與冗餘（Availability & Redundancy） | 每個 Region 都包含多個 AZ，可跨 AZ 部署資源以確保高可用性與容錯能力。 |
可用區（Availability Zones, AZ）
- 每個 AZ 都是 完全獨立的 AWS 基礎設施分區，彼此之間物理隔離。
- 每個 AZ 由一個或多個獨立的資料中心（Data Centers） 組成。
特色
| 特性 | 說明 |
|---|---|
| 獨立性（Isolation） | 每個 AZ 都具備獨立的電力、冷卻與網路設施，設計上可在其他 AZ 故障時保持運作。 |
| 容錯性（Fault Isolation） | AZ 之間的隔離能避免單點故障（例如停電或網路中斷）影響整個系統。 |
| 高速連線（High-speed Private Networking） | AZ 之間透過 AWS 專用的低延遲、高頻寬私有網路互相連接，適合跨 AZ 複寫資料或建立高可用架構。 |
| 使用者選擇性（User Control） | 使用者可以自行選擇要在哪個 AZ 部署資源，例如 EC2、RDS、EBS 等。 |
| 高可用性建議（Best Practice） | AWS 建議將資料與資源跨多個 AZ 複製（replicate），以提升系統的可靠性與韌性（resiliency）。 |
AWS 資料中心（AWS Data Centers）
- AWS 基礎架構的核心是由多個 資料中心（Data Centers） 組成。
- 使用者無法直接指定資料中心作為資源部署位置；最細的選擇單位是 Availability Zone（可用區，AZ）。
- 實際的資料儲存與運算都發生在這些資料中心內。
邊緣節點（Points of Presence, PoP）
- 降低延遲（Reduced latency）：
- 使用者的內容請求會被導向至距離最近的 Edge Location，讓內容能以最快速度傳遞。
- 提升效能與可用性：
- 全球數百個 PoP 節點確保在不同地理位置都能穩定提供內容。
- 節省原始伺服器負載：
- Edge Caches 幫忙分擔流量，減少後端伺服器的壓力。
- 主要與 Amazon CloudFront（全球內容傳遞網路 CDN） 搭配使用，用於將內容更快速地傳遞給終端使用者，減少延遲（latency）。
- 運作方式
類型 功能 說明 Edge Location（邊緣位置） 快速回應請求 是全球分布最廣的 PoP 類型，用來快取（cache）使用者常訪問的內容，例如圖片、影片、網頁。 Regional Edge Cache（區域邊緣快取） 儲存較少存取的內容 位於 Edge Locations 與原始伺服器（Origin）之間，負責暫存較不常被請求的內容，以減少回源（origin fetch）次數，提升效率。
aws infra 特色
| 特性 | 說明 |
|---|---|
| 彈性與可擴展性（Elasticity and Scalability） | - 彈性（Elasticity）：可依需求自動調整資源容量，在負載增加或減少時動態擴縮。 - 可擴展性（Scalability）：能隨業務成長快速擴大架構，支援更多用戶、資料與請求量。 |
| 容錯能力（Fault Tolerance） | - 系統能在部分元件故障時仍持續正常運作。 - 透過內建的元件冗餘（redundancy），確保不會因單點故障而中斷。 |
| 高可用性（High Availability） | - 提供穩定的操作效能與最小化的停機時間。 - 透過自動化與多層備援機制，實現幾乎無需人工干預（minimal to no human intervention）。 |
總服務概覽
| 分類 | 服務名稱 | 英文全名 | 功能簡介 |
|---|---|---|---|
| Storage 儲存服務 | Amazon S3 | Simple Storage Service | 物件儲存，具高擴展性與可用性，用於網站、備份、IoT、分析等。 |
| Amazon EBS | Elastic Block Store | 高效能區塊儲存，與 EC2 搭配使用，適合資料庫與高 I/O 工作。 | |
| Amazon EFS | Elastic File System | 全託管 NFS 檔案系統，可自動擴縮，支援多執行個體共享。 | |
| Compute 運算服務 | Amazon EC2 | Elastic Compute Cloud | 提供可調整規模的虛擬伺服器。 |
| Amazon EC2 Auto Scaling | — | 自動新增或移除 EC2 執行個體以符合負載需求。 | |
| Amazon ECS | Elastic Container Service | 高效能 Docker 容器編排服務。 | |
| Amazon ECR | Elastic Container Registry | 全託管 Docker 映像儲存與管理服務。 | |
| AWS Elastic Beanstalk | — | 自動部署與管理 Web 應用（支援 Apache、IIS）。 | |
| AWS Lambda | — | 無伺服器運算，僅在程式執行時計費。 | |
| Amazon EKS | Elastic Kubernetes Service | 全託管 Kubernetes 容器部署與擴展服務。 | |
| AWS Fargate | — | 無需管理伺服器即可執行容器（搭配 ECS/EKS）。 | |
| Database 資料庫服務 | Amazon RDS | Relational Database Service | 全託管關聯式資料庫，支援 MySQL、PostgreSQL、Oracle、SQL Server。 |
| Amazon Aurora | — | 與 MySQL、PostgreSQL 相容，效能提升 3–5 倍。 | |
| Amazon Redshift | — | 數據倉儲服務，可分析 PB 級資料。 | |
| Amazon DynamoDB | — | NoSQL 鍵值／文件型資料庫，低延遲、高擴展性。 | |
| Networking & CDN 網路與內容傳遞 | Amazon VPC | Virtual Private Cloud | 建立隔離的虛擬網路環境。 |
| Elastic Load Balancing | — | 自動分配應用流量至多個目標（EC2、容器等）。 | |
| Amazon CloudFront | — | 全球 CDN 網路，低延遲內容分發。 | |
| AWS Transit Gateway | — | 將多個 VPC 或內部網路連接至單一閘道。 | |
| Amazon Route 53 | — | DNS 網域服務，將域名解析為 IP。 | |
| AWS Direct Connect | — | 建立資料中心與 AWS 間的專線連線。 | |
| AWS VPN | — | 建立安全的加密通道連接內部網路與 AWS。 | |
| Security, Identity & Compliance 安全、身份與合規 | AWS IAM | Identity and Access Management | 管理使用者與權限的存取控制服務。 |
| AWS Organizations | — | 多帳號集中管理與服務限制設定。 | |
| Amazon Cognito | — | 為應用提供使用者註冊、登入與存取控制。 | |
| AWS Artifact | — | 提供法遵與安全報告、審查文件。 | |
| AWS KMS | Key Management Service | 建立與管理加密金鑰，用於多項服務。 | |
| AWS Shield | — | DDoS 攻擊防護服務。 | |
| Cost Management 成本管理 | AWS Cost and Usage Report | — | 最完整的成本與使用量報告。 |
| AWS Budgets | — | 設定預算與警示，超出時自動通知。 | |
| AWS Cost Explorer | — | 視覺化成本分析介面，追蹤支出趨勢。 | |
| Management & Governance 管理與治理 | AWS Management Console | — | Web 介面管理 AWS 資源。 |
| AWS Config | — | 追蹤資源變更與組態歷史。 | |
| Amazon CloudWatch | — | 監控資源與應用效能。 | |
| AWS Auto Scaling | — | 根據需求自動調整資源容量。 | |
| AWS CLI | Command Line Interface | 以命令列操作 AWS 服務。 | |
| AWS Trusted Advisor | — | 提供安全、效能與成本的最佳化建議。 | |
| AWS Well-Architected Tool | — | 協助檢視與改善系統架構品質。 | |
| AWS CloudTrail | — | 追蹤使用者活動與 API 呼叫紀錄。 |