Os instrutores

Vinícius Campitelli

• Membro do PHPSP
• Entusiasta em cibersegurança e arquitetura de sistemas
• Desenvolvedor há 15 anos

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Vinícius Campitelli

Israel Nogueira

• Membro das comunidades no Telegram de Observability, K8s e Zabbix
• Entusiasta em Cloud e ferramentas de Observability
• Atuando há 11 anos no mercado de Tecnologia

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Os alunos

Conte-nos mais sobre vocês!

Cronograma

Exercício

O que você sabe sobre Cloud Computing (computação em nuvem)?

On Premise

Modelo onde toda a infraestrutura de servidores é mantido pela empresa, podendo ser tanto fisicamente em um datacenter próprio ou através de outros provedores de hospedagem

Cloud Computing

História

• Década de 60

  Contexto: os computadores ("mainframes") são utilizados apenas por empresas, universidades ou governos, pois são extremamente grandes e caros

• 1961

  John McCarthy, criador da linguagem LISP e um dos pioneiros em Inteligência Artificial, propõe o conceito de "computação utilitária", em que empresas pudessem alugar parte do tempo do uso de seus computadores [referência]

• 1997

  Ramnath Chellappa, professor da Universidade de Emory em Atlanta, nos Estados Unidos, usa o termo "cloud computing" em um seminário para explicar um paradigma onde os limites computacionais seriam determinados por questões econômicas e não somente por restrições técnicas [referência]

• Julho de 2002

  A Amazon lança uma plataforma para auxiliar terceiros no desenvolvimento de suas aplicações (principalmente lojas virtuais), diminuindo o tempo gasto para preparem a infraestrutura, chamada Amazon Web Services [referência] [Timeline of Amazon Web Services]

Cloud Computing

Conceito segundo o NIST*

... é um modelo para possibilitar acesso ubíquo, conveniente e sob demanda via rede a um conjunto de recursos computacionais configuráveis (como servidores, aplicações e armazenamento) que podem ser rapidamente provisionados e disponibilizados com o mínimo de esforço de gerenciamento ou interação com o provedor

* Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos Estados Unidos

Cloud Computing

Conceito segundo o NIST*

Características essenciais:

* Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos Estados Unidos

Cloud Computing

Conceito do Vinícius

Disponibilização de recursos computacionais (como servidores ou armazenamento) via Internet que permite alta escalabilidade e provisionamento dinâmico de recursos com modelo de pagamento pay-as-you-go, onde o cliente só é cobrado pelo que foi exatamente utilizado (como tempo de processamento, espaço armazenado ou banda trafegada)

Cloud Computing

Cloud Computing

Principais provedores

Amazon Web Services
Google Cloud Engine
Microsoft Azure

Veja mais provedores no artigo do Gartner:
"Quadrante Mágico para infraestrutura em nuvem e serviços de plataforma"

Cloud Computing

Principais modelos

IaaS → Infrastructure as a Service

Disponibilização de um servidor e seus recursos de hardware para que o cliente possa utilizar a infraestrutura da maneira que desejar

Exemplos: AWS EC2, Azure VM, Google Compute Engine, Digital Ocean

PaaS → Platform as a Service

O provedor cuida do servidor, do Sistema Operacional e das ferramentas necessárias para que o cliente possa executar sua aplicação

Exemplos: AWS Beanstalk, Google App Engine, Heroku, Netlify

SaaS → Software as a Service

Sistemas em que o usuário utiliza o software pela Internet, sem precisar baixá-lo e instalá-lo em seu computador ou rede

Exemplos: Wordpress.com, Wix, Canva

Cloud Computing

Principais modelos

[redhat.com]

Cloud Computing

Outros serviços

Cloud Computing

Segurança: Modelo de Responsabilidade Compartilhada

Cliente: responsável pela
Segurança na nuvem

Provedor: responsável pela
Segurança da nuvem

[aws.amazon.com]

Cloud Computing

Alguns conceitos

Alta disponibilidade

Capacidade de um serviço em se manter operando com a mesma performance mesmo com falhas

Performance

Parâmetros em que um sistema se comporta

Latência

Tempo em que uma solicitação leva para chegar ao destino

Amazon Web Services

Visão geral

O principal provedor de cloud segundo o Gartner nos últimos 10 anos, com mais de 200 serviços disponíveis

Amazon Web Services

Alguns serviços

• API: API Gateway
• Armazenamento: S3, EFS
• Bancos de Dados: RDS, DocumentDB, MemoryDB
• CDN: CloudFront
• Containerização: ECS, EKS
• DNS: Route 53
• Desenvolvimento: CodeBuild, CodeCommit, CodeDeploy, CodePipeline
• Mensageria: EventBridge, SQS
• Mobile: Amplify
• Monitoramento: CloudWatch
• Mídia: MediaConvert, MediaLive
• Processamento: EC2
• Provisionamento: CloudFormation
• Segurança: IAM, KMS
• Serverless: Lambda

Amazon Web Services

Infraestrutura global

Amazon Web Services

Infraestrutura global

Amazon Web Services

Criação de conta

Cada aluno irá criar uma conta na AWS através do modelo Free Tier e se cadastrar no programa Activate da Let's Code by Ada

Amazon Web Services

Integrações

Amazon Web Services

AWS IAM

O AWS Identity and Access Management é um serviço responsável pela gestão de identidades e acesso aos serviços de contas da AWS

Amazon Web Services

AWS IAM: Entidades

Amazon Web Services

AWS IAM: Política (policy)

Conjunto de permissões permitindo ou negando o acesso à elas, que podem ser aplicadas a usuários, grupos de usuários ou funções

Existem três tipos de políticas:

1. Gerenciadas pela AWS

   Criadas e mantidas pela Amazon para facilitar acesso a casos de uso comuns, como IAMFullAccess e AmazonEC2ReadOnlyAccess

2. Gerenciadas pelo cliente

   Criadas pelo usuário para customizar os acessos desejado, recebendo um nome próprio e que podem ser reaproveitadas em outras entidades

3. Em linha (inline)

   Políticas inviduais que não possuem um nome e são adicionadas diretamente a um usuário, grupo ou função

Amazon Web Services

AWS IAM: Componentes da Política (policy)

Version obrigatório

Campo para definir a versão da sintaxe do documento, sendo a mais atual 2012-10-17

Id

Identificador opcional para a política

Statement obrigatório

Conjunto de instruções para permitir ou negar permissões que possui os elementos:

• Sid

  Identificador opcional para a instrução

• Effect obrigatório

  Define a ação de permitir (Allow) ou negar (Deny) as permissões daquela instrução

• Principal / NotPrincipal

  Conta, usuário ou função que está invocando a permissão

• Action / NotAction obrigatório

  Conjunto de permissões

• Resource / NotResource

  Objetos em que as ações serão aplicadas

• Condition

  Regras especiais para se aplicar as ações

Amazon Web Services

AWS IAM: Exemplo de Política (policy)

                            {
                              "Version": "2012-10-17",
                              "Statement": [
                                {
                                  "Effect": "Allow",
                                  "Action": [
                                    "s3:ListAllMyBuckets",
                                    "s3:GetBucketLocation"
                                  ],
                                  "Resource": "arn:aws:s3:::*"
                                },
                                {
                                  "Effect": "Allow",
                                  "Action": "s3:*",
                                  "Resource": [
                                    "arn:aws:s3:::NOME-DO-BUCKET",
                                    "arn:aws:s3:::NOME-DO-BUCKET/*"
                                  ]
                                }
                              ]
                            }
                        

Amazon Web Services

ARN

Os Nomes de Recurso da Amazon (Amazon Resource Names) são identificadores para recursos da AWS e segue o seguinte formato:

                            arn:partition:service:region:account-id:resource-id
                            arn:partition:service:region:account-id:resource-type/resource-id
                            arn:partition:service:region:account-id:resource-type:resource-id
                        

Alguns exemplos:

                            arn:aws:s3:::NOME-DO-BUCKET
                            arn:aws:iam::123456789012:user/NOME-USUARIO
                            arn:aws:ec2:us-east-1:123456789012:instance/i-012abcd34efghi56
                        

AWS EC2

Prática (parte 1)

Suba novamente a instância criada na semana passada e...

• Edite o security group para permitir acesso SSH e HTTP a partir do seu IP atual

• Crie uma aplicação Web bem simples (um "Hello World" é o suficiente) em uma das linguagens que possuem um SDK da AWS

  Você pode...
  • Programar localmente e transferir o código com rsync, scp ou WinSCP
  • Desenvolver diretamente na máquina via SSH com vim ou nano
  • Criar um repositório git e cloná-lo na máquina
  • Ou qualquer outro método!
• Se a linguagem não possuir um servidor Web, configure o nginx, Apache ou Tomcat
• Teste a aplicação utilizando o IP ou DNS públicos presentes no dashboard de instâncias

Continua no próximo slide...

AWS EC2

Prática (parte 2)

• Crie uma função (role) no IAM com acesso ao bucket S3 criado na semana passada
• Configure sua instância para utilizar aquela role através deste artigo
• Instale o SDK da AWS e utilize o recurso para listar os objetos do bucket
• Se não estiver usando um servidor Web, é preciso configurar a máquina para automaticamente rodar o comando necessário (como, por exemplo, node /caminho/index.js) quando ela iniciar. Existem diversas maneiras para fazer isso, como:
  • Configurando o supervisor
  • Criando um serviço no systemd
  • Adicionando uma entrada no crontab (detalhada no próximo slide)

AWS EC2

Configurando o crontab

Para editar o crontab, execute:

                            $ sudo crontab -e
                        

Esse comando irá abrir o editor de texto configurado do servidor (no Amazon Linux 2, é o vim). Então, aperte a tecla i (ou o Insert) do seu teclado para entrar no modo de inserção e escreva a linha abaixo:

                            @reboot <comando para iniciar sua aplicação>
                        

Por exemplo:

                            @reboot node /caminho/para/minha/aplicacao/index.js
                        

Então, aperte o ESC para sair do modo de inserção, digite :x e dê um ENTER para salvar e fechar o arquivo. Uma mensagem como a seguinte deve aparecer:

                            no crontab for root - using an empty one
                            crontab: installing new crontab
                        

Para testar, reinicie o servidor:

                            $ sudo reboot
                        

AWS EC2

Instalação das principais ferramentas

Python

Já instalado por padrão com os binários python e python3:

                            $ python --version
                            Python 2.7.18
                            $ python3 --version
                            Python 3.7.10
                        

Node

                            $ wget https://gist.github.com/vcampitelli/488f74dc7eee2b2d7ee7897e2e020384/raw/12aa3b286e1d49c5390022b10714b212ad659ae2/install-node.sh
                            $ sudo bash install-node.sh
                        

Ruby

                            $ sudo amazon-linux-extras install ruby3.0 # ou ruby2.6
                            $ sudo yum install -y ruby-devel make gcc gcc-c++
                            $ sudo gem install bundler rails --no-document
                        

.NET Core

Não se esqueça de desligar os servidores após o exercício!

Load Balancer

Conceito

O balanceador de carga é uma ferramenta para fazer a distribuição do tráfego de rede entre destinos diferentes para permitir a escalabilidade da aplicação

Cada vez que uma máquina é criada, ela deve avisar o Load Balancer para que ele atualize seu cadastro interno

Health check

Periodicamente, o Load Balancer faz checagens nos servidores cadastrados para verificar se eles estão respondendo, removendo-os se não responderem

Load Balancer

AWS Elastic Load Balancing

A AWS oferece três serviços de balanceamento de carga:

AWS Elastic Load Balancing

Conceitos

Listeners

Configuração que especifica o protocolo, porta e ação a ser tomada (como autenticação com o Cognito, resposta fixa, redirecionamento de URL ou encaminhamento para o destino)

Target Groups

Configuração para rotear a requisição para o destino

AWS Elastic Load Balancing

Prática

Suba novamente a instância criada e...

• Altere sua aplicação para imprimir alguma informação do servidor em que ela está rodando, como o IP ou hostname
• Configure um Application Load Balancer para sua aplicação, criando:
  • um novo security group com acesso HTTP a partir de seu IP
  • um target group selecionando a instância
• Crie uma AMI da sua instância através deste tutorial
• Execute uma nova instância a partir da AMI acima e certifique-se que a aplicação esteja operando corretamente, atribuindo a função do IAM à nova máquina
• Altere o target group adicionando a nova instância ao destino
• Faça requisições seguidas ao DNS público do Load Balancer criado e veja sua aplicação sendo servida a partir dos dois servidores

Não se esqueça de desligar os servidores após o exercício!

AWS Route 53

Serviço de DNS altamente integrado com funcionalidades da AWS (como EC2, S3, ELB), onde o usuário é cobrado pelas zonas hospedadas e número de consultas realizadas, não sendo disponibilizado no Free Tier

AWS Route 53

DNS

O Domain Name System é um serviço que tem como principal funcionalidade a conversão de domínios legíveis por seres humanos (por exemplo google.com) em endereços IP (por exemplo 142.251.132.238)

AWS Route 53

DNS

AWS Route 53

DNS

A grande maioria dos serviços de registro de domínio oferecem uma ferramenta própria para configuração do DNS, mas que geralmente não oferece um grande suporte de opções

Se quisermos usar uma ferramenta de terceiros para gestão do DNS, devemos criar uma entrada no painel do registro do domínio apontando-o para o serviço desejado

Esse processo é chamado de delegação de NS (veremos o que é NS em breve)

O serviço de terceiros que "recebe" o domínio chama esse apontamento de zona hospedada

Dica: alguns serviços de registro de domínios: Registro.br, Name.com, GoDaddy, AWS Route 53

AWS Route 53

DNS

A configuração de DNS de um domínio consiste em um conjunto de registros (ou entradas) que apontam o domínio ou um subdomínio para um IP, como:

• aplicacao.com.br para 54.23.110.05
• www.aplicacao.com.br para 54.23.110.05
• api.aplicacao.com.br para 3.19.31.14

Cada registro é composto por:

• tipo: veremos no slide a seguir
• nome: aplicacao.com.br ou www.aplicacao.com.br
• valor: os IPs fornecidos
• TTL: time-to-live, que é o tempo que os serviços de resolução devem guardar aquele valor em seu cache

AWS Route 53

DNS

Tipos de registros

• A e AAAA: para traduzir um domínio para IPv4 ou IPv6, respectivamente, como nos exemplos do slide anterior
• CNAME: encaminha a requisição para outro domínio
• MX: direciona para o servidor de e-mail
• TXT: notas de texto, geralmente utilizados para verificação de propriedade do domínio e em mecanismos de segurança de e-mails
• NS: indica o servidor autoritativo da entrada
• SOA: guarda informações da autoridade da zona

AWS Route 53

DNS

Consultando entradas

A principal ferramenta de linha de comando para consultar entradas DNS é o dig:

                            $ dig a google.com

                            ;; QUESTION SECTION:
                            ;google.com.			IN	A

                            ;; ANSWER SECTION:
                            google.com.		175	IN	A	142.251.132.238
                        

Dica: há também uma versão online em digwebinterface.com

AWS Route 53

Roteamento

É possível criar registros com as seguintes políticas de roteamento:

• Simples (Simple routing policy)
  roteamento simples e direto para um recurso, podendo conter vários IPs
• Failover (Failover routing policy)
  permite o chaveamento entre IPs distintos caso algum recurso não estiver mais íntegro
• Por localização geográfica (Geolocation routing policy)
  roteamento com base na localização dos usuários
• Por proximidade geográfica (Geoproximity routing policy)
  roteamento com base na localização dos usuários e dos seus recursos, podendo especificar um "desvio" para que alguns lugares tenham mais prioridade

AWS Route 53

Roteamento

É possível criar registros com as seguintes políticas de roteamento:

• Por latência (Latency routing policy)
  roteamento para a região que fornece a melhor latência
• Baseado em IP (IP-based routing policy)
  roteamento de acordo com o IP de origem do usuário
• Com vários valores (Multivalue answer routing policy)
  permite definir vários IPs e retornar somente os que estiverem íntegros (até 8)
• Ponderado (Weighted routing policy)
  permite encaminhar o tráfego para vários recursos em proporções especificadas

AWS Route 53

Verificação de integridade

É possível realizar health checks nos seus destinos finais para que o Route 53 remova-o da lista caso o recurso não esteja mais íntegro

AWS Route 53

Prática

Como não está disponível no Free Tier, acompanhe a aula para ver os principais recursos deste serviço!

AWS CloudFront

Serviço de Rede de Entrega de Conteúdo (do inglês Content Delivery Network, resultando na sigla CDN), responsável pelo caching e distribuição de conteúdo a partir de uma das localizações de borda mais próximas de seus clientes

AWS CloudFront

AWS CloudFront

Rede global de borda (edge network)

AWS CloudFront

Free Tier

O Nível Gratuito fornece as especificações abaixo (por mês), sendo mais que o suficiente para nossos testes:

• 1 TB de transferência de dados de saída
• 10.000.000 de solicitações HTTP ou HTTPS
• 2.000.000 de invocações do CloudFront Functions

AWS CloudFront

Conceitos

Origem

Nosso servidor que está rodando e servindo a aplicação

Distribuição

Cadastro criado para cada origem, com suas configurações e políticas de caching

Invalidação

Ação de marcar um objeto (ou grupo de objetos) como obsoletos, fazendo com que o CloudFront busque novamente da origem

AWS CloudFront

Prática

• Suba um site simples com HTML e CSS em um bucket S3 (pode ser apenas um "Hello World" no mesmo bucket criado nas aulas anteriores)
• Desabilite o acesso público ao seu bucket
• Crie uma distribuição para servir o conteúdo do bucket
• Acesse o site através do endereço da distribuição presente no dashboard
• Altere alguma informação no HTML ou CSS do seu bucket e veja o CloudFront seguir servindo a versão em cache
• Crie uma invalidação para o(s) objeto(s) e confirme que a alteração está sendo servida

AWS Well-Architected Framework

Ele fornece orientações para ajudar os clientes a aplicar as melhores práticas nas áreas de projeto, entrega e manutenção dos ambientes da AWS. Abordamos princípios gerais de projeto, bem como as melhores práticas e orientações específicas em seis áreas conceituais que definimos como os pilares do Well-Architected Framework.

AWS Well-Architected Framework

Pilares

AWS Well-Architected Framework

Exemplos de Ferramentas

Excelência Operacional

• AWS Organizations [🡥]

  Para gerenciamento de contas, permitindo alocação de recursos e faturamento simples

• AWS Trusted Advisor [🡥]

  Serviço de recomendações de melhores práticas

Segurança

• AWS WAF [🡥]

  O Web Application Firewall é uma ferramenta com as principais funcionalidades de proteção de suas aplicações Web

• Amazon GuardDuty [🡥]

  Serviço de detecção inteligente de ameaças para identificar anomalias e acessos indesejados

AWS Well-Architected Framework

Exemplos de Ferramentas

Confiabilidade

• AWS CloudFormation [🡥]

  Automação para criação de recursos através de IaC (Infraestrutura como Código)

• Amazon CloudWatch [🡥]

  Serviço de coleta de dados, logs e métricas para monitoramento de suas aplicações

Eficiência de performance

• AWS Lambda [🡥]

  Execute código em um ambiente serverless, sem se preocupar com a gestão do servidor

• Amazon CloudFront [🡥]

  Serviço de CDN para entrega de conteúdo com baixa latência e alta velocidade

AWS Well-Architected Framework

Exemplos de Ferramentas

Otimização de custos

• Instâncias reservadas do Amazon EC2 [🡥]

  Descontos de até 72% em relação ao preço de instâncias sob demanda em troca de um compromisso de no mínimo 1 ano

• AWS Cost Explorer [🡥]

  Ferramenta do console para visualizar e entender o custos da sua conta

Sustentabilidade

• AWS Trusted Advisor [🡥]

  Desative recursos sobressalentes para diminuir o impacto ambiental

AWS Well-Architected Framework

Exemplo de arquitetura

[clique para abrir em outra aba]

AWS Well-Architected Framework

Well-Architected Tool

Ferramenta que ajuda na revisão na arquitetura de seu ambiente, recomendando ações a serem tomadas após um longo questionário sobre como sua organização atua em cada pilar

AWS Well-Architected Framework

Prática

• Acesse a ferramenta do Well-Architected Tool através do console, clique em Definir carga de trabalho e preencha as informações requisitadas de acordo com seu contexto
• Na página seguinte, escolha a lente AWS Well-Architected Framework e confirme
• Ao ser redirecionado para a tela principal da carga, clique no botão Iniciar análise que aparece no alerta azul e preencha todas as 58 perguntas do questionário
• Após preenchê-lo, você será levado ao relatório da ferramenta, mostrando os itens de risco e um plano de melhoria para cada um deles

Se precisar de ajuda com esses passos, siga os vídeos presentes no Material do aluno no Class

Uso do Draw.io

Ferramenta para desenhar diagramas de forma colaborativa, disponível via aplicação Web ou de uma aplicação desktop (disponível para Windows, Linux, MacOS e Chrome OS).

A versão Web pode ser acessada em draw.io ou diagrams.net, "novo" nome que tem sido utilizado oficialmente desde fevereiro de 2020.

Uso do Draw.io

Prática

Desenhe a arquitetura do ambiente que criamos desde o começo do módulo com os serviços: