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AWS Hochverfügbarkeit Schulung: Multi-AZ, Backup und DR

AWS Hochverfügbarkeit: Multi-AZ, Auto Scaling, Backup und Disaster Recovery

Dauer: ab 1 Tag | Preis: ab 900 EUR (Netto) | Termin: Ganztägig + halbtägig

Sie verteilen Anwendungen, Datenbanken und Speicher auf AWS über mehrere Availability Zones und Regionen, sichern sie mit AWS Backup und weisen mit Failover-Tests nach, dass Ihre Wiederanlaufziele halten.

Was passiert mit Ihrer Anwendung, wenn eine Availability Zone ausfällt?

Hochverfügbarkeit auf AWS entsteht nicht durch den Anbieter, sondern durch den Aufbau der eigenen Umgebung: Regionen und Availability Zones sind Ausfalldomänen, die man nur nutzt, wenn jede Schicht der Anwendung redundant ausgelegt ist. Das Seminar AWS Hochverfügbarkeit zeigt Architekt:innen und Betriebsteams, wie sie Rechenleistung, Datenbanken und Speicher so verteilen, dass der Ausfall einer Instanz, einer Zone oder im Extremfall einer Region die Anwendung nicht stoppt – und wie sie Verfügbarkeitsziele mit RTO und RPO festlegen und überprüfen.

Nach den Grundlagen – Verfügbarkeitsziele, Entwurf für den Ausfall, fehlertolerante Komponenten, Route 53 mit Health Checks und Failover-Routing – bauen Sie die Rechenschicht auf: EBS-Snapshots und AMIs, ein Application Load Balancer mit Zielgruppen, Launch Templates und eine Auto-Scaling-Gruppe über mehrere Zonen mit Skalierungsrichtlinien. Bestehende Launch Configurations stellen wir dabei auf Launch Templates um. Für die Datenschicht vergleichen Sie DynamoDB mit globalen Tabellen, RDS Multi-AZ, Aurora, Neptune, ElastiCache mit Memcached, Valkey und Redis OSS sowie Amazon Keyspaces und lösen ein RDS-Failover gezielt aus, um die Umschaltzeit zu messen.

Der Speicherteil behandelt S3 mit Replikation, EBS, Elastic File System und Amazon FSx sowie die Datensicherung mit Data Lifecycle Manager und AWS Backup: Tresore mit Vault Lock, Sicherungspläne, Kopien in ein separates Konto und regelmäßige Wiederherstellungstests. Den Abschluss bilden Disaster-Recovery-Strategien von Backup & Restore bis Multi-Site, AWS Elastic Disaster Recovery, AWS Resilience Hub zur Bewertung gegen RTO und RPO sowie Ausfallübungen mit AWS Fault Injection Service.

VPC-Aufbau, Peering und DNS-Details vertieft das Seminar AWS Netzwerkmanagement, die Architekturgrundlagen entlang des Well-Architected Framework das Seminar für Architekten. Alle Übungen laufen in einem eigenen Übungskonto; danach entfernen Sie die Ressourcen, damit keine Kosten weiterlaufen. Bringen Sie eine eigene Anwendung mit, untersuchen wir sie im Coaching auf Single Points of Failure und planen den ersten Failover-Test.

Hochverfügbarkeit wird auf AWS meist im Entwurf beschlossen und im Ernstfall zum ersten Mal ausprobiert. Multi-AZ ist im Datenbankformular ein Häkchen, die Auto-Scaling-Gruppe läuft über drei Zonen – und trotzdem hängt die Anwendung an einer Konfigurationsdatei auf einer einzelnen Instanz oder an einem DNS-Eintrag mit einer TTL von einem Tag. Verfügbar ist nur, was nachweislich umschaltet: ein erzwungenes RDS-Failover, eine gestoppte Instanz, eine aus dem Tresor zurückgeholte Sicherung. Die dabei gemessene Zeit ist die einzige RTO, auf die man sich verlassen kann; alles andere ist eine Annahme im Diagramm.
Themen und Inhalte für Ihre Beratung, Coaching, Workshop, Training, Schulung und Weiterbildung:

AWS Hochverfügbarkeit: Multi-AZ, Auto Scaling, Backup und Disaster Recovery

Grundlagen der Hochverfügbarkeit in AWS
  • AWS CLI v2 unter macOS installieren, Profile mit IAM Identity Center einrichten
  • AWS CLI v2 unter Windows installieren; AWS CloudShell als Alternative ohne Installation
  • Hochverfügbarkeitskonzepte: SLA, SLO, „Neunen“ und erlaubte Ausfallzeit pro Monat
  • Regionen und Availability Zones als Ausfalldomänen, Abhängigkeiten zwischen Zonen vermeiden
  • Entwurf für den Ausfall: Single Points of Failure finden, Abhängigkeiten auflisten
  • Statische Stabilität: Kapazität vorhalten, damit ein Zonenausfall keine Skalierung erfordert
  • Fehlertolerante Komponenten: zustandslose Server, verwaltete Multi-AZ-Dienste, Redundanz je Schicht
  • Wiederholungen mit exponentiellem Backoff und Jitter, Timeouts und Circuit Breaker
  • Hochverfügbarkeit in Route 53: Routingrichtlinien Failover, gewichtet, latenzbasiert, Geolokation
  • Health Check in Route 53 erstellen: Endpunktprüfung, berechnete Prüfung, CloudWatch-Alarm
  • Erweiterte HA-Optionen: Multivalue Answer und Traffic Flow in Route 53, Application Recovery Controller (ARC)
  • Elastische IP-Adressen: Umhängen bei Ausfall, Kosten öffentlicher IPv4-Adressen
  • Private Zonen, Resolver und VPC-Aufbau im Überblick – Vertiefung im Seminar AWS Netzwerkmanagement
Instanzen wiederherstellbar machen: Snapshots und AMIs
  • EBS-Snapshots: inkrementelle Sicherung, Kopie in andere Regionen, Fast Snapshot Restore
  • Amazon Machine Images verstehen: Root-Volume, Blockgerätezuordnung, Freigabe für andere Konten
  • Amazon Machine Images erforschen und eigene AMIs aus einer konfigurierten Instanz erstellen
  • AMIs mit EC2 Image Builder regelmäßig neu bauen, alte Versionen als veraltet markieren
Lastverteilung mit Elastic Load Balancing
  • Möglichkeiten des Lastausgleichs: Application, Network und Gateway Load Balancer im Vergleich
  • Funktionen: zonenübergreifender Lastausgleich, Integritätsprüfungen, Verzögerung beim Abmelden
  • Zielgruppe erstellen: Instanzen, IP-Adressen oder Lambda-Funktionen als Ziele
  • Application Load Balancer erstellen: Listener, Regeln, HTTPS mit ACM-Zertifikat
  • Application Load Balancer testen: Ziel stoppen und die Umleitung des Verkehrs beobachten
  • Zonal Shift: Verkehr bei Störungen einer Zone vom Load Balancer wegleiten
EC2 Auto Scaling
  • Auto Scaling verstehen: minimale, gewünschte und maximale Kapazität über mehrere Zonen
  • Startvorlage erstellen: AMI, Instanztyp, Sicherheitsgruppen, Instanzprofil, User Data
  • Bestehende Startkonfigurationen auf Startvorlagen umstellen
  • Auto Scaling-Gruppe erstellen und mit der Zielgruppe des Load Balancers verbinden
  • Mit Auto Scaling am Leben bleiben: ELB-Integritätsprüfung und Ersatz fehlerhafter Instanzen
  • Lebenszyklus-Hooks, Warm Pools und Instance Refresh für Updates ohne Ausfall
  • Skalierungsrichtlinien: Zielverfolgung, schrittweise, geplante und vorausschauende Skalierung
  • Stufenskalierung mit CloudWatch-Alarmen und Aufwärmzeit implementieren
  • Autoskalierung und Lastausgleich kombinieren: Integritätsprüfungen, Abmeldung, Zonenausgleich
  • Autoskalierung mit Lastausgleich unter Last testen und den Ersatz einer beendeten Instanz verfolgen
  • Werkzeuge zur Entkopplung: SQS, SNS und EventBridge zwischen den Schichten
  • Verarbeitung nach Warteschlangentiefe skalieren: Rückstau pro Instanz als Metrik
Hochverfügbare AWS-Datenbankoptionen
  • DynamoDB verstehen: Daten über mehrere Zonen, Kapazitätsmodi, Point-in-Time-Recovery
  • Globale DynamoDB-Tabelle erstellen: Replikate in mehreren Regionen, Schreibkonflikte
  • Konsistenzmodi globaler Tabellen: letzte Schreiboperation gewinnt oder starke Konsistenz über Regionen
  • Verfügbarkeit relationaler Datenbanken verbessern: Multi-AZ-Instanz, Multi-AZ-Cluster, Lesereplikate
  • Amazon Aurora: Speicher über drei Zonen, Aurora-Replikate, Aurora Global Database
  • RDS-Subnetzgruppe über mindestens zwei Availability Zones erstellen
  • RDS-Datenbank erstellen: Engine, Instanzklasse, Speicher, automatische Backups
  • Hochverfügbarkeit nachträglich zu RDS hinzufügen: Umstellung auf Multi-AZ
  • RDS-Ausfallsicherung simulieren: Neustart mit Failover, DNS-Umschaltung und Wiederverbindung messen
  • Amazon Neptune verstehen: Graphdatenbank mit Clusterspeicher und Lesereplikaten
  • Hochverfügbare Graph-Datenbank erstellen: Neptune-Cluster mit Replikat und Failover-Priorität
  • ElastiCache für Memcached verstehen: verteilter Cache ohne Replikation, Knoten über Zonen
  • ElastiCache-Memcached-Cluster erstellen und den Ausfall eines Knotens untersuchen
  • ElastiCache für Valkey und Redis OSS: Replikationsgruppen, Multi-AZ mit automatischem Failover
  • Valkey- bzw. Redis-OSS-Cluster mit Cluster-Modus erstellen und Failover auslösen
  • Durability für knotenbasierte Valkey-Cluster ab Valkey 9.0: Multi-AZ-Transaktionslog mit synchronen oder asynchronen Schreibvorgängen
  • ElastiCache Serverless als Alternative ohne Knotenplanung
  • Amazon Keyspaces erforschen: Cassandra-kompatibel, serverlos, Replikation über Regionen
Hochverfügbare AWS-Speicheroptionen
  • S3 verstehen: Haltbarkeit und Verfügbarkeit je Speicherklasse, Versionierung
  • S3-Replikation regionsübergreifend und in derselben Region, Replication Time Control
  • S3 Multi-Region Access Points mit Failover-Steuerung
  • EBS verstehen: Replikation innerhalb einer Zone, Snapshots als Schutz über Zonen hinweg
  • Elastic File System verstehen: regionale und One-Zone-Dateisysteme
  • Elastic File System erstellen: Mount-Ziele je Zone, Sicherheitsgruppen, Zugangspunkte
  • Elastisches Dateisystem erforschen: von mehreren Instanzen einhängen, Replikation in eine andere Region
  • Amazon FSx: Windows File Server, Lustre, NetApp ONTAP, OpenZFS – Multi-AZ-Bereitstellung außer bei Lustre
Datensicherung mit Data Lifecycle Manager und AWS Backup
  • Datensicherung planen: Aufbewahrung, Kopien an zweitem Ort, Unveränderbarkeit
  • Data Lifecycle Manager verstehen: Richtlinien für EBS-Snapshots und EBS-gestützte AMIs
  • DLM-Richtlinie anlegen: Zielressourcen per Tag, Zeitplan, Aufbewahrung, Kopie in andere Region
  • Lifecycle-Manager-Artefakte erkunden: erzeugte Snapshots und AMIs prüfen und wiederherstellen
  • Aufräumen nach Lifecycle Manager: Richtlinien deaktivieren, Snapshots und AMIs entfernen
  • AWS Backup verstehen: zentrale Sicherung für EC2, EBS, RDS, DynamoDB, EFS, FSx und S3
  • Backup-Tresore implementieren: KMS-Verschlüsselung, Zugriffsrichtlinie, Vault Lock
  • Sicherungsplan erstellen: Regeln, Zeitfenster, Lebenszyklus, Zuweisung per Tag
  • Kontoübergreifender Schutz: Kopien in ein separates Backup-Konto über AWS Organizations
  • Logisch isolierter Tresor (logically air-gapped vault) als Schutz gegen Ransomware
  • Wiederherstellung aus AWS Backup und automatisierte Wiederherstellungstests
  • Backup-Artefakte entfernen: Wiederherstellungspunkte, Pläne und Tresore in der richtigen Reihenfolge
Disaster Recovery und Resilienz nachweisen
  • RTO und RPO je Anwendung festlegen und gegen Kosten abwägen
  • DR-Strategien: Backup & Restore, Pilot Light, Warm Standby, Multi-Site aktiv/aktiv
  • AWS Elastic Disaster Recovery: Server fortlaufend in eine andere Region replizieren
  • Amazon Application Recovery Controller (ARC): Routingsteuerung (routing control), Bereitschaftsprüfungen (readiness checks), Region switch
  • AWS Resilience Hub: Anwendungen gegen RTO- und RPO-Ziele bewerten
  • Ausfälle gezielt üben mit AWS Fault Injection Service
  • Störungen erkennen: CloudWatch-Alarme, AWS Health Dashboard und Runbooks in Systems Manager
Praxisprojekt: Terminvergabe eines Blutspendedienstes ausfallsicher betreiben
  • Ausgangslage: eine EC2-Instanz mit lokaler Datenbank, gefordert sind 15 Minuten RTO und 5 Minuten RPO
  • Zielbild: Auto-Scaling-Gruppe über drei Zonen hinter einem ALB, RDS Multi-AZ, Sitzungen in ElastiCache
  • Sicherungsplan mit AWS Backup, Kopie in ein zweites Konto, Wiederherstellungstest
  • Zonenausfall mit Fault Injection Service simulieren, gemessene Zeiten mit RTO und RPO vergleichen
Lernziele
  • Sie legen Verfügbarkeitsziele mit RTO und RPO fest und finden Single Points of Failure in einer AWS-Anwendung
  • Sie verteilen die Rechenschicht mit Application Load Balancer, Launch Templates und Auto Scaling über mehrere Availability Zones
  • Sie wählen für Datenbanken die passende Redundanz aus RDS Multi-AZ, Aurora, DynamoDB Global Tables und ElastiCache-Replikation
  • Sie sichern Ressourcen mit Data Lifecycle Manager und AWS Backup kontoübergreifend und testen die Wiederherstellung
  • Sie wählen eine Disaster-Recovery-Strategie und weisen ihre Wirksamkeit mit Failover-Tests und Fault Injection Service nach
Zielgruppe
  • Architekt:innen, die ausfallsichere Anwendungen auf AWS entwerfen
  • Betriebsteams und Administrator:innen, die AWS-Umgebungen betreiben und Notfälle planen
  • IT-Verantwortliche, die Verfügbarkeits- und Wiederanlaufziele festlegen

*) Die Inhalte werden individuell abgestimmt und mit Praxisbeispielen abgerundet.

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