AWS ELB y ASG — Alta Disponibilidad y Escalabilidad
Uno de los desafíos más comunes en el diseño de infraestructura en la nube es manejar las fluctuaciones de tráfico de manera confiable. AWS aborda esto con Elastic Load Balancer (ELB) y Auto Scaling Group (ASG). Combinar estos dos servicios permite lograr tanto alta disponibilidad como escalabilidad automática. El examen CLF-C02 suele evaluar el conocimiento de sus tipos y su funcionamiento.
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Escalabilidad, Elasticidad y Alta Disponibilidad
Estos tres términos están estrechamente relacionados pero tienen significados distintos. En el examen, es necesario poder distinguir cada definición.
| Término | Definición | Característica Clave | |---------|------------|---------------------| | Escalabilidad | Capacidad de aumentar o disminuir la capacidad del sistema según la carga | Ajustar la capacidad cuando sea necesario | | Elasticidad | Capacidad de ajustar automáticamente los recursos según la carga en tiempo real | Escalabilidad automatizada | | Agilidad | Capacidad de implementar y gestionar recursos rápidamente cuando cambian las demandas | Aprovisionamiento rápido de recursos |
La elasticidad es la forma automatizada de la escalabilidad. ASG es el ejemplo principal de elasticidad en AWS: ajusta automáticamente el número de instancias en respuesta a los cambios de tráfico.
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Escalado Vertical vs Horizontal
Existen dos enfoques principales para escalar. Comprender qué enfoque se adapta a cada situación es fundamental.
Escalado Vertical — Aumentar/Disminuir Tamaño
Este enfoque aumenta el tamaño de una sola instancia. Por ejemplo, actualizar de a . Se usa comúnmente para servicios difíciles de distribuir, como bases de datos, pero los límites del hardware impiden un escalado infinito.
Escalado Horizontal — Ampliar/Reducir
Este enfoque aumenta el número de instancias, por ejemplo, pasar de 1 servidor a 10. Se implementa usando Auto Scaling Group (ASG) combinado con Elastic Load Balancer (ELB). Este enfoque es adecuado para sistemas distribuidos y es teóricamente ilimitado en escala.
Alta Disponibilidad
La alta disponibilidad es un principio arquitectónico que despliega instancias en múltiples Zonas de Disponibilidad (Multi-AZ) para que un fallo en una zona no interrumpa el servicio. Normalmente se aplica junto con el escalado horizontal.
Distinciones clave a recordar para el examen:
Escalado vertical = Aumentar/Disminuir tamaño (cambiar el tamaño de la instancia) Escalado horizontal = Ampliar/Reducir (cambiar el número de instancias) Alta disponibilidad = Despliegue Multi-AZ
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¿Qué es un Equilibrador de Carga?
Un equilibrador de carga distribuye el tráfico entrante entre múltiples instancias EC2 para evitar que un solo servidor se sobrecargue.
Los principales beneficios de usar un equilibrador de carga incluyen:
Previene la sobrecarga de un solo servidor Redirige automáticamente el tráfico de las instancias con fallos Realiza verificaciones de estado automáticas en las instancias Gestiona la terminación SSL (HTTPS)
AWS Elastic Load Balancer (ELB) es un servicio de balanceo de carga completamente gestionado. AWS se encarga de las actualizaciones, el mantenimiento y la disponibilidad, por lo que no es necesario operar un servidor de balanceo de carga dedicado.
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Tres Tipos de ELB
ELB está disponible en tres tipos. Es importante distinguir cada tipo por su capa OSI, protocolo y caso de uso apropiado.
| Tipo | Capa | Protocolo | Características Clave | |------|------|-----------|----------------------| | ALB (Application Load Balancer) | Capa 7 (Aplicación) | HTTP, HTTPS | Enrutamiento basado en ruta URL/host, adecuado para microservicios | | NLB (Network Load Balancer) | Capa 4 (Transporte) | TCP, UDP | Ultra alto rendimiento, baja latencia, millones de solicitudes por segundo | | CLB (Classic Load Balancer) | Capa 4/7 | HTTP, HTTPS, TCP | Heredado — no recomendado para nuevas cargas de trabajo |
Pautas de selección:
Use ALB (Capa 7) para tráfico HTTP/HTTPS. Use NLB (Capa 4) para tráfico TCP/UDP de alto rendimiento. CLB está siendo descontinuado y no se recomienda para nuevas cargas de trabajo.
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¿Qué es un Auto Scaling Group (ASG)?
Un ASG ajusta automáticamente el número de instancias EC2 según la carga. Se integra con ELB para registrar automáticamente nuevas instancias en el equilibrador de carga, y reemplaza automáticamente las instancias no saludables cuando fallan las verificaciones de estado.
Capacidades principales de ASG:
| Característica | Descripción | |----------------|-------------| | Ampliar | Agregar instancias cuando aumenta la carga | | Reducir | Eliminar instancias cuando disminuye la carga | | Límites Mín/Máx | Mantener siempre un rango definido de número de instancias | | Auto-registro con ELB | Las nuevas instancias se unen automáticamente al equilibrador de carga | | Reemplazar instancias no saludables | Termina y reemplaza automáticamente las instancias con fallos | | Optimización de costos | Ejecutar solo lo necesario — evitar el aprovisionamiento excesivo |
Cuatro Estrategias de Escalado de ASG
Escalado Manual
El administrador establece manualmente el número deseado de instancias. Se usa cuando los patrones de tráfico no son claramente predecibles o cuando se necesita un ajuste temporal.
Escalado Dinámico
Responde automáticamente a las alarmas de CloudWatch. El Escalado Simple/Por Pasos agrega 2 instancias cuando la CPU supera el 70% y elimina 1 cuando cae por debajo del 30%. El Escalado de Seguimiento de Objetivo ajusta automáticamente el número de instancias para mantener una CPU promedio de aproximadamente el 40%.
Escalado Programado
Programa previamente acciones de escalado basadas en patrones de tráfico predecibles. Por ejemplo, se puede configurar el número mínimo de instancias para que aumente a 10 cada viernes a las 5 PM.
Escalado Predictivo
Utiliza aprendizaje automático (ML) para analizar patrones de tráfico históricos y pronosticar la demanda futura, escalando de forma proactiva antes de que llegue la demanda. Cuando el examen describe "escalado proactivo basado en ML", se refiere al Escalado Predictivo.
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Usar ELB y ASG Juntos
Combinar ELB y ASG crea una arquitectura completamente automatizada y de alta disponibilidad. Cuando el tráfico aumenta, ASG agrega instancias y ELB las registra automáticamente para distribuir la carga. Cuando una instancia falla, ELB redirige el tráfico a instancias saludables mientras ASG reemplaza la instancia fallida por una nueva.
Esta combinación es un patrón fundamental en la arquitectura de AWS en la nube y representa el diseño estándar para lograr tanto eficiencia de costos como confiabilidad.