بهبود عملکرد، دقت و امنیت با AWS Global Accelerator

چطور با AWS Global Accelerator دسترس‌پذیری، عملکرد و امنیت اپلیکیشن یا وب‌سایت را بهبود دهیم؟

AWS Global Accelerator یک سرویس لایه شبکه با IPهای Anycast است که ترافیک کاربران را از نزدیک‌ترین نقطه ورود به شبکه جهانی AWS به بهترین endpoint شما هدایت می‌کند. در این راهنما عملی و فنی، گام‌های پیاده‌سازی، دستورات AWS CLI، تنظیمات سرور، نکات بهینه‌سازی و توصیه‌های امنیتی برای بهبود دسترس‌پذیری، عملکرد و امنیت یک نمونه اپلیکیشن/وب‌سایت ارائه شده است.

چرا از AWS Global Accelerator استفاده کنیم؟

مزایای کلیدی:

• IPهای Anycast سراسری: یک یا دو IP ثابت که در سراسر جهان تبلیغ می‌شوند و نیاز به تغییر DNS هنگام هدایت ترافیک به ریجن‌های مختلف را حذف می‌کنند.
• مسیرهای بهینه در شبکه AWS: ترافیک داخل شبکه پرسرعت و کم‌تاخیر AWS حرکت می‌کند و از اینترنت عمومی کمتر استفاده می‌شود.
• پشتیبانی از TCP و UDP: مناسب برای HTTP/HTTPS، بازی‌ها، VoIP و ترید با نیاز به تأخیر پایین.
• Failover سریع بین ریجن‌ها: health check متمرکز و هدایت سریع ترافیک به endpointهای سالم.

معماری پیشنهادی برای نمونه اپلیکیشن و وب‌سایت

نمونه‌ای از معماری چندمنطقه‌ای که Global Accelerator را به کار می‌گیرد:

• دو ریجن (مثلاً us-east-1 and eu-west-1) که هر کدام دارای NLB Or ALB و پشت آن EC2/Auto Scaling Group یا Kubernetes هستند.
• Global Accelerator با دو endpoint-group (هر کدام به یک ریجن) و یک listener روی پورت‌های 80/443 (TCP) یا پورت‌های UDP برای بازی.
• برای محتوای استاتیک از CDN (مثلاً CloudFront یا CDN شرکت با 85+ لوکیشن) استفاده شود.
• برای محافظت در برابر DDoS از AWS Shield Advanced و برای فیلترینگ لایه اپلیکیشن از AWS WAF روی ALB/CloudFront بهره ببرید.
• مانیتورینگ و alerting از طریق CloudWatch و ادغام با کانال‌های عملیاتی.

گام‌به‌گام: ساخت یک Accelerator با AWS CLI (مثال عملی)

مراحل اصلی ایجاد Accelerator با AWS CLI و مثال دستورات:

aws globalaccelerator create-accelerator --name my-accelerator --ip-address-type IPV4 --enabled

خروجی شامل AcceleratorArn و IPهای Anycast اختصاصی خواهد بود که می‌توانید در DNS استفاده کنید.

aws globalaccelerator create-listener --accelerator-arn <AcceleratorArn> --protocol TCP --port-ranges From=443,To=443

ایجاد Endpoint Group برای ریجن‌ها (نمونه برای us-east-1 به NLB):

aws globalaccelerator create-endpoint-group --listener-arn <ListenerArn> --endpoint-group-region us-east-1 --endpoint-configurations EndpointId=<NLB_ARN>,Weight=128 --health-check-protocol HTTP --health-check-path /health --health-check-interval-seconds 10 --threshold-count 3

توضیحات مهم:

• EndpointId می‌تواند ARN یک NLB, ALB، یا آدرس IP (برای EC2 یا on-prem) باشد.
• Health check روی مسیر /health نگه دارید و پاسخ ساده 200 برای سلامت برگردانید.

نمونه اپلیکیشن ساده (Node.js) و تست Health Check

نمونه سرور Node.js که مسیر /health را پاسخ 200 می‌دهد و پیام منطقه را نشان می‌دهد:

const http = require('http');
http.createServer((req, res) => {
  if (req.url === '/health') return res.writeHead(200).end('ok');
  res.writeHead(200, {'Content-Type':'text/plain'});
  res.end('Hello from region X');
}).listen(3000);

این اپ را در EC2 یا container پشت NLB/ALB قرار دهید و مطمئن شوید مسیر /health روی هر instance پاسخ 200 برمی‌گرداند.

حفظ IP مشتری و Proxy Protocol

نکات مهم درباره حفظ آدرس IP کلاینت:

• NLB: اگر از NLB استفاده کنید، Global Accelerator می‌تواند IP واقعی کلاینت را حفظ کند و اپلیکیشن می‌تواند IP اصلی را ببیند.
• ALB: معمولاً header X-Forwarded-For ارسال می‌شود. برای حفظ کامل IP روی ALB از Proxy protocol یا قرار دادن NLB جلوی ALB استفاده کنید.
• برای فعال‌سازی Proxy Protocol v2 در NLB هنگام ثبت targets از این قابلیت استفاده کنید و در NGINX/HAProxy آن را پردازش کنید.

مثال فعال‌سازی PROXY v2 در NGINX (با stream module برای TCP):

stream {
    server {
        listen 443 proxy_protocol;
        proxy_pass backend:443;
        proxy_protocol_timeout 10s;
    }
}

و در تنظیمات server-side اپلیکیشن، proxy protocol را پردازش کنید.

بهینه‌سازی عملکرد برای ترید، گیم، وب و AI

راهبردهای بهینه‌سازی براساس نوع اپلیکیشن:

• ترید و گیم: از UDP یا TCP با کمترین hops استفاده کنید. Global Accelerator باعث می‌شود ترافیک در شبکه AWS حرکت کند؛ برای ترید، ریجن با نزدیک‌ترین endpoint یا تنظیمات traffic dials کمترین پینگ را ارائه می‌دهد.
• وب‌سایت و API: Use of HTTP/2, TLS session resumption, OCSP stapling، فشرده‌سازی GZIP/Brotli و فشرده‌سازی روی CDN یا NLB/ALB.
• AI / رندرینگ: برای ترافیک داده بزرگ از NLB و معماری Multi-region استفاده کنید و در صورت نیاز به GPU از سرورهای گرافیکی در ریجن‌های مخصوص بهره ببرید.

TCP tuning سرور لینوکسی (نمونه دستورها):

sudo sysctl -w net.core.somaxconn=65535
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_fin_timeout=15

و برای دائمی شدن، گزینه‌ها را در /etc/sysctl.conf Add.

NGINX tuning برای اتصالات بالا (نمونه تنظیمات):

worker_processes auto;
worker_connections 65536;
keepalive_timeout 65;
tcp_nopush on;
tcp_nodelay on;

امنیت: WAF، Shield، TLS و مدیریت دسترسی

نکات امنیتی کلیدی:

• DDoS: Global Accelerator با AWS Shield همراه است؛ برای پوشش گسترده‌تر Shield Advanced را فعال کنید تا IPهای Anycast شما محافظت شوند.
• WAF: Global Accelerator خودش WAF ندارد اما می‌توانید AWS WAF را روی ALB یا CloudFront قرار دهید تا ترافیک لایه اپلیکیشن فیلتر شود.
• TLS: terminate TLS در ALB یا در Load Balancer/NGINX انجام شود. اگر نیاز به end-to-end TLS دارید، از گواهی روی endpointها نیز استفاده کنید (مثلاً با ACM).
• Rate limiting و Bot protection: در لایه WAF قوانین custom ایجاد کنید و برای API از JWT و rate limits استفاده کنید.
• IAM: دسترسی به عملیات Global Accelerator را با policyهای مناسب محدود کنید (مثلاً کنترل دسترسی روی actions مرتبط با globalaccelerator:*).
• Logging: فعال‌سازی VPC Flow Logs، ALB/NLB access logs و CloudWatch Logs برای مانیتورینگ و تحلیل رخدادها.

مانیتورینگ و تست عملکرد

ابزارها و متریک‌های پیشنهادی:

• CloudWatch metrics برای Global Accelerator مانند FlowCount, NewFlowCount, BytesProcessed and ClientTLSNegotiationErrorCount.
• تعریف alarmها برای افزایش یا سقوط ترافیک و واکنش خودکار یا اطلاع‌رسانی به تیم عملیات.
• استفاده از synthetic checks یا Route 53 Health Checks برای بررسی از چندین لوکیشن.
• Load test با ابزارهایی مانند k6, wrk Or Gatling و تست در هر ریجن.
• Latency monitoring با RUM یا synthetic probes از نقاط مهم کاربران (گیمرها، تریدرها).

سناریوهای عملی و نکات پیاده‌سازی

موارد کاربردی و نکات اجرایی:

1. Failover سریع بین ریجن‌ها: Health checkهای Global Accelerator را روی مسیرهای سریع تعریف کنید (مثلاً /health) و از Traffic Dial برای کاهش/افزایش درصد ترافیک استفاده کنید.
2. کاهش تغییر DNS در نگهداری: IPهای Anycast ثابت امکان انتقال ترافیک به ریجن سالم بدون تغییر DNS را فراهم می‌کنند.
3. استفاده ترکیبی با CDN شرکت: CDN استاتیک در لبه (85+ لوکیشن) فایل‌های استاتیک را به کاربر نزدیک می‌کند و Global Accelerator برای مسیرهای دینامیک و API به کار می‌رود.
4. هزینه و بهینگی: Global Accelerator هزینه ساعتی و هزینه داده دارد؛ برای ترافیک بالا آن را با راهکارهایی مثل CloudFront + Regional ALB/NLB مقایسه کنید.

مقایسه لوکیشن‌های دیتاسنتر و انتخاب بهترین ریجن

نکات برای انتخاب ریجن مناسب:

• نزدیک‌ترین ریجن از نظر RTT همیشه بهترین نیست؛ کیفیت مسیر اینترنت بین کاربر و PoP AWS و ظرفیت ریجن نیز مهم است.
• برای گیمرها و تریدرها، ریجنی که edge AWS در نزدیکی POP ISP کاربر دارد یا استفاده از VPS در لوکیشن‌های نزدیک مشتری می‌تواند پینگ را کاهش دهد.
• برای AI و رندرینگ، انتخاب ریجنی که GPU Cloud و ذخیره‌سازی پرسرعت (NVMe یا EBS Provisioned IOPS) فراهم می‌کند اهمیت دارد.
• تست A/B بین ریجن‌ها و استفاده از Global Accelerator برای هدایت ترافیک به ریجن بهتر، بهترین روش انتخاب است.

سناریوی نمونه: راه‌اندازی وب‌سایت با Global Accelerator (خلاصه گام‌ها)

خلاصه‌ای از مراحل اجرا:

1. استقرار اپلیکیشن در دو ریجن با NLB/ALB و Auto Scaling.
2. تعریف مسیر /health در اپلیکیشن.
3. ایجاد Accelerator و Listener با AWS CLI یا Console.
4. ایجاد Endpoint Groups و اضافه کردن ARNهای NLB/ALB.
5. اتصال IPهای Anycast به DNS (A record) یا تنظیم CNAME برای CDN.
6. فعال‌سازی Shield Advanced و WAF برای محافظت.
7. فعال‌سازی CloudWatch و تعریف alarms؛ انجام load test و بررسی latency/availability.
8. استفاده از CDN شرکت برای assetها و مدیریت session/cookie برای sticky sessions در صورت نیاز.

نکات پایانی و بهترین روش‌ها

بهترین روش‌ها در یک نگاه:

• تعریف health checkهای کوتاه و مستقل.
• استفاده از ACM و offload TLS در ALB.
• برای ترافیک real-time (UDP) از Global Accelerator جهت کاهش jitter و packet loss استفاده کنید.
• مستندسازی ARNها، IPهای Anycast و تهیه runbookهای failover برای تیم عملیات ضروری است.

جمع‌بندی و راه‌های بعدی

AWS Global Accelerator ابزار قوی برای بهبود عملکرد، دسترس‌پذیری و امنیت است، به‌خصوص در معماری‌های چندمنطقه‌ای که از NLB/ALB و سرویس‌های امنیتی استفاده می‌کنند. ترکیب آن با زیرساخت‌های گرافیکی، VPSهای تخصصی و CDN لبه‌ای می‌تواند تجربه کاربران گیم، ترید و اپلیکیشن‌های AI را بهبود دهد.

Frequently Asked Questions