Descrição do Caso

O que foi proposto:

Este estudo de caso inclui os detalhes relacionados ao projeto de implementação do Amazon Aurora MySQL:

Descrição geral da solução:

O objetivo do presente projeto, foi implementar a camada de banco de dados para a plataforma de scoring e avaliação de riscos da Neurotech. Visando garantir escalabilidade, resiliência e segurança, buscou-se estabelecer um ambiente multi tenant, onde cada shopping cliente possuísse sua estrutura de dados. O projeto contemplou as seguintes etapas:

ESTRUTURA DE ARMAZENAMENTO

• Definição de nova arquitetura de armazenamento de objetos BLOB, considerando infraestrutura temporária durante a migração (DMS e uma API de armazenamento mista, a qual lidasse temporariamente tanto com a estrutura legada de armazenamento de objetos baseados em BLOB no RDS, como também o S3 para armazenamento dos novos objetos, considerando a arquitetura final;

• Definição da arquitetura de software para implementação de um sistema migrador dos dados BLOB que estavam no RDS para movê-los para o S3;

MIGRAÇÃO DE TECNOLOGIA DE SGBD

• Configuração das tarefas de migração de homologação do RDS MySQL para o Aurora MySQL com o Database Migration Services (DMS);

• Validação das tarefas de migração, com implementação de scripts para ajustes de réplica de dados;

• Configuração do Aurora MySQL de homologação para receber os dados originados do RDS MySQL;

• Configuração do Aurora MySQL de produção para receber os dados originados do RDS MySQL;

OPERAÇÃO DE MIGRAÇÃO

• Realizar dump completo dos dados para entrada em produção;

• Ativação das tarefas de replicação do Database Migration Services (DMS) para replicação dos dados diferenciais. 

Produtos usados nesta solução:

• Aurora MySQL:  Toda a camada de banco de dados do cliente foi migrada para o Aurora MySQL, seguindo as práticas do Well-Architected Framework, alta disponibilidade, segurança e escalabilidade;

• Database Migration Services (DMS): Todos os dados anteriormente armazenados no RDS MySQL foram migrados para o Aurora MySQL, utilizando o DMS como ferramenta, o que possibitou downtime mínimo na migração;

• S3: Storage de objetos utilizado para armazenamento dos dados BLOB, anteriormente armazenados no SGBD;

• AWS Secrets Manager: Administração de chaves e segredos.

Como outros serviços AWS foram integrados nesta solução:

• VPC: No que tange a conectividade, foi provisionada uma VPC com 4 (quatro) subnets privadas para dispersão das instâncias no Multi-AZ;

• CloudWatch: O serviço CloudWatch permite fornecer infraestrutura e monitoramento de serviços por meio de painéis e também, alertas de eventos;

• GuardDuty: O serviço GuardDuty é capaz de apoiar o processo de monitoramento, ajudando a fornecer insights ao nosso NOC (Centro de Operações de Rede) sobre como gerenciar ameaças e problemas de segurança;

• Database Migration Services (DMS): Todos os dados anteriormente armazenados no RDS MySQL foram migrados para o Aurora MySQL, utilizando o DMS como ferramenta, o que possibitou downtime mínimo na migração;

• Cloudfront: Rede distribuída de conteúdo para caching e servir objetos estáticos;

• S3: Storage de objetos utilizado para armazenamento dos dados BLOB, anteriormente armazenados no SGBD.

Problemas e preocupações do cliente que foram superadas:

Inicialmente, existiam três principais preocupações do cliente com a migração: 1) qualquer movimentação ou migração, deveria prever o downtime mínimo para os clientes finais, dado que esses são, majoritariamente, empresas de grande porte do setor Financeiro, Varejo, Seguradoras, entre outros; 2) havia um grande volume de dados do tipo BLOB no banco de dados anterior, o que gerou grande preocupação em como esses dados seriam movidos para o novo repositório - buckets S3. Neste caso, foi projetado e implementado um migrador, o qual varria toda a base de dados legada e copiava os dados BLOB para os buckets S3, possibilitando que a nova base nascesse sem estes; 3) como trata-se de um banco de dados multi-tenant e extremamente crítico, haviam muitos problemas de performance, escalabilidade e alta disponibilidade. Com o Aurora MySQL, foi possível abordar e resolver cada um destes pontos. 

1. Excelência operacional

1.1. Implementação de monitoramento contínuo com CloudWatch;

1.2. Conectividade integrada com alta disponibilizada multi zona (Multi-AZ);

2. Segurança

2.1. Implementação do GuardDuty para monitoramento inteligente de perímetro de infraestruutra;

2.2. Restrição de acesso externo ao ambiente, com segregação entre subnets privadas e públicas para back e front end, respectivamente;

2.3. Acesso ao ambiente da AWS para administração apenas por VPN;

2.4. Encriptação de dados em repouso e em trânsito.

3. Confiabilidade

3.1. Múltiplos nós de instância, possibilitando o balanceamento de operações de leitura e escrita;

3.2. Failover mínimo entre nós;

3.3. Usando o LifeCycle Manager para implementar backups em nível de snapshots.

3.4. Backups automáticos da camada de banco de dados;

4. Excelência em desempenho

4.1. Cálculo da demanda esperada do ambiente para o rightsizing.

5. Otimização de custos

5.1. O ambiente monitorado, com fluxo contínuo de acompanhamento para rightsizing.

Soluções de terceiros utilizadas:

• • Nazar Database Performance: Usado para entrega de administração de performance.

  • Secrets Manager: Usado para prover controle e segurança de chaves.

Cronograma do Projeto:

Data de Início do Projeto: 1 de Julho, 2019

Data de Início do Projeto: 30 de Julho, 2020

Resultados alcançados:

• • Armazenamento: Oportunidade de redução de custos com armazenamento de banco de dados;

  • Performance do SGBD: Com a implementação do Amazon Aurora, pode-se alcançar até 5x mais performance do que o RDS;

  • Performance da Aplicação: Dado que os objetos binários passaram a ser armazenados fora do SGBD, há o natural aumento de performance da aplicação nas operações de I/O;

  • Oportunidade de Autoscaling de BD: Dado os recursos de replicação e failover mínimo do Aurora, foi possível implementar o processo de autoscaling de banco de dados, provisionando mais ou menos recursos na camada de banco de dados, sem gerar indisponibilidade aos usuários;

Lições aprendidas:

• • A implementação de serviços AWS, nos permitiu focar mais nos aspectos de negócios do projeto;

  • Embora o planejamento de projetos como esse seja importante, a necessidade de experimentação por parte do cliente mostrou-se fundamental. Neste sentido, o uso da AWS habilita uma rápida prototipação de arquiteturas;

  • Usar a estrutura AWS Well Architected como uma referência nos ajuda a deixar claro para o cliente o valor de um bom parceiro de serviço.

Diagrama de Arquitetura