- Visão Geral
- Objetivos
- Arquitetura da Solução
- Componentes Principais
- Segurança
- Monitoramento e Observabilidade
- Backup e Disaster Recovery
- Escalabilidade e Performance
- Custos e Otimização
- Implementação
- Considerações Técnicas
- Conclusão
Esta documentação apresenta uma arquitetura de solução completa para uma plataforma de e-commerce de grande escala, projetada para garantir alta disponibilidade, resiliência e escalabilidade em ambiente de nuvem. A solução foi desenvolvida seguindo as melhores práticas de arquitetura de soluções e contempla todos os pilares do Well-Architected Framework.
Como Arquiteto(a) de Soluções em uma grande empresa de vendas online, o desafio consiste em construir e implantar uma arquitetura em nuvem que garanta:
- ✅ Disponibilidade 24/7
- ✅ Resistência a falhas
- ✅ Capacidade de lidar com variações de demanda
- ✅ Recuperação rápida de desastres
- ✅ Segurança robusta
- Alta Disponibilidade: Garantir uptime de 99.99% através de múltiplas zonas de disponibilidade
- Escalabilidade Dinâmica: Auto scaling de 3 a 6 instâncias baseado na demanda
- Resiliência: Capacidade de recuperação automática de falhas
- Segurança: Implementação de controles de segurança em todas as camadas
- Performance: Otimização de latência e throughput
- Redução de custos operacionais através de otimização de recursos
- Implementação de observabilidade completa
- Automação de processos de deployment e recovery
- Compliance com padrões de segurança
A arquitetura implementa um padrão de multi-tier distribuído em múltiplas zonas de disponibilidade, utilizando serviços gerenciados de nuvem para maximizar a disponibilidade e minimizar a complexidade operacional.
- Região Principal: us-east-1 (3 Availability Zones)
- Região DR: us-west-2 (Disaster Recovery)
- VPC: Isolamento de rede com subnets públicas e privadas
- Load Balancing: Distribuição inteligente de tráfego
- Auto Scaling: Elasticidade automática baseada em métricas
- Função: Cache global de conteúdo estático
- Benefícios:
- Redução de latência para usuários globais
- Proteção DDoS nativa
- Compressão automática de conteúdo
- Configuração:
- TTL otimizado por tipo de conteúdo
- Invalidação automática em deployments
- Função: Proteção contra ataques web
- Regras Implementadas:
- SQL Injection protection
- XSS protection
- Rate limiting
- Geo-blocking para países de alto risco
- Subnets Públicas: NAT Gateways e Bastion Hosts
- Subnets Privadas: Aplicações e bancos de dados
- Internet Gateway: Conectividade com internet
- Route Tables: Roteamento otimizado
Application Load Balancer (ALB)
├── Target Group A (AZ-1a)
│ ├── VM Linux A1 (t3.medium)
│ └── VM Linux A2 (t3.medium)
├── Target Group B (AZ-1b)
│ ├── VM Linux B1 (t3.medium)
│ └── VM Linux B2 (t3.medium)
└── Target Group C (AZ-1c)
└── VM Linux C1 (t3.medium)
Configurações do ALB:
- Health Checks: HTTP/HTTPS com timeout de 5s
- Sticky Sessions: Baseado em cookies
- SSL Termination: Certificados gerenciados pelo ACM
- Configuração Mínima: 3 instâncias
- Configuração Máxima: 6 instâncias
- Tipo de Instância: t3.medium (2 vCPU, 4GB RAM)
- Sistema Operacional: Amazon Linux 2
Políticas de Scaling:
- Scale Out: CPU > 70% por 2 minutos consecutivos
- Scale In: CPU < 30% por 5 minutos consecutivos
- Métricas Adicionais:
- Latência de resposta
- Número de conexões ativas
- Utilização de memória
# Stack de aplicação em cada VM
├── Nginx (Reverse Proxy + Load Balancer)
├── Application Server (Node.js/Python/Java)
├── Monitoring Agent (CloudWatch Agent)
└── Security Agent (Inspector Agent)-
Configuração Principal:
- Instância: db.r5.xlarge (4 vCPU, 32GB RAM)
- Storage: 500GB SSD com auto-scaling até 1TB
- Backup: Retenção de 7 dias
- Encryption: AES-256 com KMS
-
Read Replicas:
- 2 Read Replicas na região principal
- 1 Cross-Region Read Replica para DR
- Configuração:
- Cluster Mode: Enabled
- Node Type: cache.r5.large
- Replication Groups: 2 (uma por AZ principal)
- Backup: Snapshots diários
Estratégia de Cache:
- TTL Padrão: 1 hora
- Cache Warming: Pré-carregamento de dados críticos
- Invalidação: Baseada em eventos de negócio
{
"EC2-Database-Access-Role": {
"policies": [
"RDS-ReadWrite-Policy",
"ElastiCache-Access-Policy",
"S3-Backup-Read-Policy"
],
"trust_policy": "EC2-Service"
}
}- Least Privilege: Acesso mínimo necessário
- Role-Based Access: Segregação por função
- MFA: Obrigatório para acesso administrativo
- Rotation: Rotação automática de credenciais
Web-Tier-SG:
- Inbound: 80/443 from ALB-SG
- Outbound: 3306 to DB-SG, 6379 to Cache-SG
Database-SG:
- Inbound: 3306 from Web-Tier-SG
- Outbound: None
Cache-SG:
- Inbound: 6379 from Web-Tier-SG
- Outbound: None
- Camada adicional de proteção
- Regras stateless para subnets
- Bloqueio de portas não utilizadas
- RDS: Encryption at rest com KMS
- S3: Server-side encryption (SSE-S3)
- EBS: Volumes criptografados
- HTTPS: Obrigatório para toda comunicação web
- TLS 1.2+: Comunicação entre serviços
- VPN: Acesso administrativo seguro
- AWS Secrets Manager: Credenciais de banco
- Parameter Store: Configurações de aplicação
- Rotation: Automática a cada 30 dias
Infraestrutura:
├── CPU Utilization (EC2)
├── Memory Utilization (Custom)
├── Disk I/O (EBS)
├── Network In/Out (VPC)
└── Database Connections (RDS)
Aplicação:
├── Response Time
├── Error Rate
├── Throughput (requests/sec)
├── Queue Depth
└── Cache Hit Ratio
- Executive Dashboard: KPIs de negócio
- Operations Dashboard: Métricas técnicas
- Security Dashboard: Eventos de segurança
- CPU > 80% por 5 minutos
- Erro rate > 5% por 2 minutos
- Database connections > 80% do limite
- Disk space > 85%
- SNS: Email e SMS para equipe técnica
- Slack: Integração com canal de operações
- PagerDuty: Escalação automática
CloudWatch Logs Groups:
├── /aws/ec2/application
├── /aws/rds/error
├── /aws/lambda/functions
└── /aws/waf/logs
- Application Logs: 30 dias
- Security Logs: 1 ano
- Audit Logs: 7 anos
- AWS X-Ray: Rastreamento de requisições
- Service Map: Visualização de dependências
- Performance Insights: Análise de performance
- Automated Backups: Diários com retenção de 7 dias
- Manual Snapshots: Antes de mudanças críticas
- Cross-Region: Replicação para região DR
- S3 Backup: Dados de aplicação e configurações
- Lifecycle Policy: Transição para Glacier após 30 dias
- Versioning: Habilitado para recuperação granular
- RTO (Recovery Time Objective): 4 horas
- RPO (Recovery Point Objective): 1 hora
Região Principal (us-east-1):
├── Produção Ativa
└── Backups Locais
Região DR (us-west-2):
├── RDS Cross-Region Read Replica
├── S3 Cross-Region Replication
├── AMIs para instâncias EC2
└── Infrastructure as Code (CloudFormation)
- Detecção: Monitoramento automático
- Decisão: Processo manual ou automático
- DNS Failover: Route 53 health checks
- Database Promotion: Read Replica → Primary
- Application Startup: Auto Scaling em região DR
- Frequency: Trimestral
- Scope: Failover completo
- Documentation: Runbooks atualizados
- Validation: RTO/RPO compliance
Auto Scaling Policies:
├── Target Tracking (CPU 70%)
├── Step Scaling (Latency-based)
├── Scheduled Scaling (Peak hours)
└── Predictive Scaling (ML-based)
- Database: Automated scaling para RDS
- Cache: Cluster scaling para ElastiCache
- Storage: Auto-scaling para EBS
- Connection Pooling: Otimização de conexões DB
- Caching Strategy: Multi-layer caching
- Code Optimization: Profiling contínuo
- CDN: Cache de assets estáticos
- Query Optimization: Análise de slow queries
- Indexing Strategy: Índices otimizados
- Read Replicas: Distribuição de leitura
- Connection Pooling: PgBouncer/ProxySQL
- Placement Groups: Cluster placement para baixa latência
- Enhanced Networking: SR-IOV habilitado
- Bandwidth Optimization: Instance types otimizados
- EC2: 1-year term para instâncias base
- RDS: 1-year term para database principal
- Savings: ~30-40% comparado a On-Demand
- Use Cases: Workloads não-críticos
- Auto Scaling: Mixed instance types
- Savings: ~60-70% para cargas adequadas
Cost Allocation Tags:
├── Environment (prod/staging/dev)
├── Application (ecommerce-web)
├── Team (platform-team)
└── Cost-Center (engineering)
- Monthly Budget: $10,000 com alertas em 80%
- Service-Level: Budgets por serviço AWS
- Anomaly Detection: ML-based cost anomalies
- Right-sizing: Análise mensal de utilização
- Storage Optimization: Lifecycle policies
- Data Transfer: CloudFront para redução
- Unused Resources: Automated cleanup
Templates Structure:
├── network.yaml (VPC, Subnets, IGW)
├── security.yaml (Security Groups, IAM)
├── compute.yaml (EC2, Auto Scaling)
├── database.yaml (RDS, ElastiCache)
├── monitoring.yaml (CloudWatch, SNS)
└── master.yaml (Stack orchestration)
CI/CD Pipeline:
├── Source (Git Repository)
├── Build (Application + Infrastructure)
├── Test (Unit + Integration)
├── Deploy Staging
├── Deploy Production
└── Post-Deploy Validation
- Ansible: Server configuration
- Systems Manager: Patch management
- Parameter Store: Application configuration
- Blue-Green: Zero-downtime deployments
- Rolling Updates: Gradual rollout
- Canary Releases: Risk mitigation
- SOC 2 Type II: Controles de segurança
- PCI DSS: Processamento de pagamentos
- GDPR: Proteção de dados pessoais
- ISO 27001: Gestão de segurança da informação
- Well-Architected Review: Trimestral
- Security Assessment: Mensal
- Cost Review: Semanal
- Performance Review: Contínuo
- Single Region: Dependência da região principal
- Database: Single point of failure durante failover
- Network: Bandwidth limits entre AZs
Risk Matrix:
├── High Impact, Low Probability
│ └── Region-wide outage
├── Medium Impact, Medium Probability
│ ├── AZ failure
│ └── Database performance degradation
└── Low Impact, High Probability
├── Individual instance failure
└── Network latency spikes
- Multi-Region: Roadmap para implementação
- Circuit Breakers: Proteção contra cascading failures
- Chaos Engineering: Testes de resiliência
- Implementação de containers (EKS)
- Serverless functions (Lambda)
- API Gateway para microservices
- Multi-region active-active
- Machine Learning para otimizações
- Advanced security (GuardDuty, Security Hub)
- Edge computing (Lambda@Edge)
- IoT integration
- Advanced analytics (Data Lake)
- Availability: 99.99% uptime
- Performance: < 200ms response time (95th percentile)
- Scalability: Auto-scaling response < 5 minutes
- Recovery: RTO < 4 hours, RPO < 1 hour
- Cost Optimization: 20% reduction in infrastructure costs
- Developer Productivity: 50% faster deployment cycles
- Security: Zero security incidents
- Customer Satisfaction: < 1% error rate
A arquitetura apresentada oferece uma solução robusta e escalável para uma plataforma de e-commerce de grande escala. Os principais benefícios incluem:
- Alta Disponibilidade: 99.99% uptime através de multi-AZ deployment
- Escalabilidade: Auto-scaling automático baseado em demanda
- Segurança: Implementação de security best practices
- Observabilidade: Monitoramento completo e alertas proativos
- Disaster Recovery: RTO/RPO otimizados para continuidade de negócio
- Implementação Faseada: Deploy em ambiente de staging
- Testes de Carga: Validação de performance e escalabilidade
- Security Testing: Penetration testing e vulnerability assessment
- DR Testing: Validação completa dos procedimentos de disaster recovery
- Go-Live: Migração gradual do ambiente de produção
- Monitoramento Contínuo: Implementar observabilidade desde o dia 1
- Automação: Priorizar Infrastructure as Code e CI/CD
- Segurança: Security by design em todas as camadas
- Otimização: Revisões regulares de performance e custos
- Evolução: Roadmap de melhorias contínuas
- AWS Well-Architected Framework
- AWS Architecture Center
- Cloud Security Best Practices
- Disaster Recovery Strategies
- Auto Scaling Best Practices
Autor: Daniel Abreu Dantas
Data: Julho 2025
Versão: 1.0
Status: Aprovado para Implementação