AWS 服务限制的导航：预防、监控和解决策略
在亚马逊云科技（AWS）上运行可以提供令人难以置信的可扩展性和灵活性，但理解和管理 AWS 服务限制至关重要。这些限制是为了保护 AWS 资源免受意外错误配置的影响，防止性能问题，并确保所有客户公平使用。忽略这些限制可能导致意外的服务中断、应用程序故障和代价高昂的延迟。本文提供了一份全面的指南，介绍如何理解、监控和有效管理 AWS 服务限制，以确保您的云环境平稳、不间断地运行。
理解 AWS 服务限制不仅仅是为了避免错误；它是云架构和成本管理的基础方面。通过主动处理这些限制，您可以设计更具弹性的应用程序，优化资源利用率，并保持可预测的运营体验。本指南将引导您了解不同类型的限制、监控使用情况的策略以及在必要时请求增加额度的流程。
理解 AWS 服务限制
AWS 服务限制，也称为配额，是对您在 AWS 账户中可以执行的资源数量或操作数量的限制。这些限制旨在防止意外超支，防范拒绝服务攻击，并确保所有用户的 AWS 服务稳定性和性能。它们因服务、区域甚至资源的具体配置而异。
软限制 vs. 硬限制
区分两种主要的 AWS 服务限制类型至关重要：
- 软限制： 这是最常见的限制类型。通过向 AWS 支持提交请求，可以增加软限制。您遇到的绝大多数限制都是软限制。
- 硬限制： 这些限制通常由 AWS 出于技术或安全原因设定，无法增加。例如，每个 VPC 的可用区最大数量（尽管在某些情况下可以通过审查增加）或 EBS 卷的最大大小。
服务限制为何重要
- 防止服务中断： 超过服务限制可能导致新资源创建失败、现有资源停止运行或性能下降。例如，达到您的弹性计算云（EC2）实例限制可能会阻止您在流量高峰期启动新服务器。
- 成本管理： 尽管这不是其主要目的，但限制可以通过防止资源失控蔓延来间接帮助控制成本。
- 架构设计： 理解限制有助于您的架构决策，鼓励您从一开始就设计可扩展性和容错性。
AWS 服务限制的主动监控
管理服务限制的最佳方法是通过持续主动的监控。AWS 提供了多种工具和方法来帮助您随时了解资源使用情况相对于这些限制的情况。
AWS Trusted Advisor
AWS Trusted Advisor 是一项提供建议以帮助您优化 AWS 环境的服务。其关键检查之一是 “服务限制” 检查，它会识别您账户接近或已超过限制的服务。它提供了当前使用情况和适用限制的清晰概览。
Trusted Advisor 服务限制检查：
- 查找位置： 在 AWS 管理控制台中，导航到支持中心的 Trusted Advisor。
- 显示内容： 列出了您接近或达到限制的服务，并提供指向相关文档或请求表格的直接链接。
- 优势： 提供了一个统一的视图，并在潜在问题影响您的运营之前向您发出警报。
AWS 服务配额控制台
AWS 服务配额是一项专用服务，允许您查看和管理整个 AWS 账户的服务配额（限制）。它提供了一种更精细、更集中的方式来跟踪您相对于这些限制的使用情况。
使用服务配额控制台：
- 导航到您 AWS 账户中的 服务配额 控制台。
- 您可以 搜索 特定服务（例如，“EC2”、“RDS”、“S3”）。
- 对于每项服务，您可以看到可用配额、当前使用量 和 限制 的列表。
- 控制台还显示配额的 默认值，并允许您直接从界面 请求增加。
示例： 要在特定区域检查您的 EC2 vCPU 限制：
- 转到服务配额。
- 从服务列表中选择“EC2”。
- 查找名为“正在运行的按需实例（区域总计）”或“区域 vCPU”的配额。
- 控制台将显示您当前的用量和最大限制。
AWS Budgets
虽然 AWS Budgets 主要关注成本管理，但您可以配置自定义预算，在您的资源利用率（直接与服务限制挂钩）达到某些阈值时向您发出警报。这是一种间接但有效的方法来监控可能导致达到限制的使用模式。
CloudWatch 警报
对于某些提供特定指标的服务，您可以设置 CloudWatch 警报。例如，如果您担心达到正在运行的 EC2 实例数量，可以根据 EC2 服务的 RunningInstances 指标设置警报。
管理服务限制的策略
一旦您了解了如何监控限制，就可以实施策略来有效管理它们。
1. 理解应用程序的需求
在部署或扩展应用程序之前，请分析其资源需求。这包括：
- 峰值负载考虑： 预期的最大并发用户或请求速率是多少？
- 资源类型： 将使用哪些特定的 AWS 服务和资源类型（例如，EC2 实例类型、RDS 数据库大小、Lambda 并发）？
- 区域分布： 您的资源将在哪里部署？
这种分析将帮助您预测最有可能遇到的限制。
2. 设计可扩展性和弹性
在构建应用程序时，应使其具备水平扩展（添加更多实例/单元）的能力，而不是仅仅依赖垂直扩展（更大的实例/单元）。这种方法可以分散负载，并降低遇到单个资源限制的风险。
- 自动伸缩组： 使用 EC2 自动伸缩根据需求自动调整 EC2 实例数量。这有助于有效管理“正在运行的实例”限制。
- 无服务器架构： 利用 AWS Lambda 和 API Gateway 等服务，这些服务有自己的并发和请求限制，但设计为高可扩展性。
3. 优化资源使用
定期审查已部署的资源，以确保其得到有效利用。关闭未使用的实例，调整数据库大小，并删除未挂载的 EBS 卷。
- 标签： 为您的资源实施强大的标签策略。这使得跟踪所有权、成本和使用情况更加容易，有助于识别未充分利用的资源。
- 成本和使用情况报告： 分析您的 AWS 成本和使用情况报告，以识别过度配置的潜在领域。
4. 主动请求额度增加
不要等到达到限制才请求增加。如果您的应用程序的预期增长或计划活动（如营销活动或产品发布）表明您可能会超过软限制，请提前提交请求。
如何请求额度增加：
- 转到 AWS 服务配额控制台。
- 导航 到您需要增加配额的特定服务和配额。
- 选择配额 并单击 “请求配额增加” 按钮。
- 在请求表中 提供详细信息：
- 新配额值： 所需的限制。
- 请求原因： 解释您为什么需要增加。具体说明您的用例、预期用量和时间范围。
- AWS 区域： 指定需要增加的区域。
- 提交请求。
AWS 支持将审查您的请求，通常需要 24-48 小时，但有时会更快或更慢，具体取决于复杂性和特定配额。
请求增加的技巧：
- 精确说明： 明确说明配额和您需要的确切数字。
- 证明您的需求： 提供有数据（预期用量、当前利用率）支持的合理解释，可以显著提高批准的可能性。
- 提前请求： 为处理请求留出充足的时间。
5. 理解硬限制
对于硬限制，您需要设计解决方案使其在限制内运行，或寻找替代方法。这可能涉及将资源分布到多个账户、使用不同的 AWS 服务或设计抽象底层资源限制的工作流。
常见的 AWS 服务限制及管理方法
让我们来看看一些经常遇到的服务限制和管理策略：
Amazon EC2
- 限制： 正在运行的实例（总数和每个实例类型）、区域 vCPU、弹性 IP 地址、EBS 卷、EBS IOPS、VPC、子网、安全组、网络接口。
- 管理： 使用自动伸缩组，监控区域 vCPU 使用情况，利用弹性网络适配器（ENA）提高网络性能，为预期增长主动请求增加实例数量和 vCPU。
Amazon S3
- 限制： 通常，S3 对存储桶和对象的扩展性非常高，几乎没有限制。但是，每个前缀都有请求速率限制（例如，每秒 3,500 次 PUT/COPY/POST/DELETE 请求和每秒 5,500 次 GET/HEAD 请求）。
- 管理： 如果预期请求速率极高，请将对象分布到多个前缀。使用 S3 传输加速和 CloudFront 提高性能。在 CloudWatch 中监控 S3 指标。
Amazon RDS
- 限制： 每个区域的数据库实例数量、每个实例的存储、IOPS（针对预置 IOPS SSD）、并发连接。
- 管理： 根据性能需求调整实例大小。使用只读副本分发读取负载并减轻主实例的负载。根据需要请求增加存储和 IOPS。
AWS Lambda
- 限制： 并发（保留和预置）、有效负载大小、执行持续时间、内存分配。
- 管理： 设计运行时间短且高效的函数。为可预测的工作负载使用预置并发。在 CloudWatch 中监控并发指标。如有必要，请求增加并发。
解决“服务限制已超出”错误
如果您遇到“服务限制已超出”错误：
- 确定具体的服务和限制： 错误消息通常会提供此信息。
- 检查您当前的用量： 使用服务配额控制台或 Trusted Advisor 确认您的用量与限制的对比情况。
- 确定是软限制还是硬限制： 如果是软限制，则继续请求增加。
- 提交额度增加请求： 按照“主动请求额度增加”部分概述的步骤进行。准备好提供详细信息。
- 如果是硬限制： 您需要重新设计您的解决方案。考虑：
- 将工作负载分布到多个 AWS 账户。
- 使用可能没有相同硬限制的其他 AWS 服务。
- 实施队列系统或批处理来处理超出限制的操作。
结论
AWS 服务限制是云生态系统的组成部分，旨在确保稳定性和公平使用。通过理解这些限制、主动监控资源消耗、设计可扩展性以及了解如何请求增加额度，您可以防止中断并优化您的 AWS 环境。定期审查您的 AWS 服务配额和使用模式将使您能够在 AWS 云中更高效、更自信地运行。
后续步骤
- 探索您账户的 AWS 服务配额控制台。
- 查看您的 Trusted Advisor 服务限制建议。
- 制定监控最关键服务限制的策略。
- 在规划新部署或重大扩展活动时，预见潜在的服务限制挑战，并提前足够时间请求增加额度。