Updated On : 05-10-2025
परिचय — AWS और System Design का मेल
AWS (Amazon Web Services) cloud computing का सबसे बड़ा और व्यापक प्लेटफ़ॉर्म है। System design interview और production-grade architecture दोनों के लिए AWS का ज्ञान अत्यंत उपयोगी है। इस पोस्ट में हम प्रमुख AWS सेवाओं को हिंदी में सरल तरीके से समझेंगे — साथ में उन patterns पर बात करेंगे जिनसे scalable और fault-tolerant systems बनते हैं।
एक client project में हमने EC2→ECS migration करके 0→100k monthly users का scaling 3 महीने में achieve किया — नीचे दिए mini lab में इसी तरह का उदाहरण मिलेगा।
Core AWS Services — Overview
System design में बार-बार जिन services की ज़रूरत पड़ती है, वे हैं:
- Compute: EC2, ECS, EKS, Lambda
- Storage: S3, EBS, EFS, Glacier
- Databases: RDS, Aurora, DynamoDB, ElastiCache
- Networking: VPC, Subnets, Route53
- Scaling & Load Balancing: ELB, AutoScaling
- Security & IAM: IAM, KMS, WAF
- Monitoring: CloudWatch, X-Ray, CloudTrail
नीचे हम हर service का concise, practical उपयोग और system design में role समझेंगे।
Compute — EC2, ECS, EKS, Lambda (कम्प्यूट — EC2, ECS, EKS, Lambda क्या हैं)
EC2 (Elastic Compute Cloud)
EC2 virtual servers होते हैं जिन्हें आप OS level तक control कर सकते हैं। System design में EC2 तब उपयोगी होता है जब आपको custom runtime, heavy compute या legacy applications चलानी हों। EC2 पर आप AMI बनाते हैं, instance types चुनते हैं (t2, m5, c5 आदि) और networking/security configure करते हैं।
Use case: Stateful backend, custom binaries, or GPU workloads.
ECS / EKS (Containers)
Containers के लिए ECS (AWS का own orchestrator) और EKS (managed Kubernetes) हैं। Microservices architecture में containers scaling, deployment और lifecycle management आसान बनाते हैं।
Design tip: Stateless microservices को ECS/EKS पर deploy करें; persistent state को DB या S3 में रखें।
Lambda (Serverless)
Lambda functions छोटे, event-driven code blocks होते हैं जिनका उपयोग background jobs, APIs (via API Gateway), या realtime processing में होता है। Lambda का advantage है कि आप infra manage नहीं करते — केवल code और triggers देखते हैं।
Limitations: execution timeout, cold starts, and size limits — बड़े workloads के लिए consider EC2/ECS.
Storage — S3, EBS, EFS, Glacier
S3 (Simple Storage Service)
S3 object storage है — static assets, backups, media files और data lakes के लिए best। S3 में durability और lifecycle policies होती हैं जिससे आप automatic tiering (Standard → Infrequent → Glacier) कर सकते हैं।
EBS (Elastic Block Store)
EBS block-level storage है जो EC2 instances के साथ attach होती है। Databases और filesystems के लिए low-latency storage चाहिए तो EBS use करें।
EFS (Elastic File System)
EFS network file system है (NFS) जो multiple EC2 instances से concurrently mount किया जा सकता है — shared filesystem use-cases में उपयोगी।
Glacier
Archive storage के लिए Glacier का use long-term backups के लिए होता है — low cost, but retrieval delayed.
# create bucket
aws s3api create-bucket --bucket my-app-assets-123 --region us-east-1
# sync local assets
aws s3 sync ./public s3://my-app-assets-123 --acl public-read
Note: Use appropriate IAM role and bucket policy for production.
Databases — RDS, Aurora, DynamoDB, ElastiCache
RDS (Relational Database Service)
RDS managed relational databases (MySQL, PostgreSQL, SQL Server, etc.) है। System design में transactional workloads के लिए RDS common choice है। RDS multi-AZ, read replicas और automated backups support करता है।
Aurora
Aurora एक high-performance relational database है जो RDS ecosystem के अंदर बेहतर throughput देता है — often used when scaling relational workloads.
DynamoDB
DynamoDB एक fully-managed NoSQL database है — single-digit millisecond latency और auto-scaling के लिए। Event-driven architecture और high-throughput workloads (e.g., session stores, leaderboards) में अच्छा है।
Design tip: Use appropriate partition keys and avoid hot partitions.
ElastiCache
Redis/Memcached based caching solution — database response time improve करने के लिए frequently used queries cache करें। For session caching, rate-limiting counters, leaderboard operations यह बहुत उपयोगी है।
Networking & Security — VPC, Subnets, Security Groups, NACLs
VPC (Virtual Private Cloud) आपके AWS resources के लिए isolated network है। अच्छे system design में networking planning critical है — public subnet, private subnet, NAT gateways, route tables आदि configure करना पड़ता है।
Security Groups और NACLs
Security Groups instance-level firewall की तरह होते हैं (stateful) जबकि NACLs subnet-level (stateless) rules होते हैं। Best practice: least-privilege principle apply करें।
Route53 (DNS)
Route53 managed DNS service है — routing, health checks, weighted routing, latency-based routing के लिए उपयोगी। Global services के लिए latency-based or geolocation routing use करें।
Scaling & Load Balancing — ELB, Auto Scaling
High-availability और horizontal scaling के लिए Load Balancer और Auto Scaling groups जरूरी हैं।
ELB (Elastic Load Balancer)
ELB तीन प्रकार के होते हैं: ALB (Application Load Balancer), NLB (Network Load Balancer), और CLB (Classic). ALB HTTP/HTTPS traffic, path-based routing और WebSocket support के लिए best है।
Auto Scaling
Auto Scaling rules CPU usage, request count या custom metrics के आधार पर instances add/remove करके traffic spikes handle करते हैं। Lambda concurrency और provisioned concurrency के साथ serverless scaling भी manage होता है।
Performance — CloudFront, Global Accelerator
Static और dynamic content की delivery को accelerate करने के लिए CDN (CloudFront) use करें। CloudFront edge locations पर cache करके latency घटाता है।
Global Accelerator
Global Accelerator network-layer routing optimize करता है—global apps के लिए बेहतर performance देता है।
Observability — CloudWatch, X-Ray, CloudTrail
Monitoring और tracing production systems के लिए जरूरी है। CloudWatch metrics, logs और alarms provide करता है; X-Ray tracing distributed requests को visualize करने में मदद करता है; CloudTrail audit logs record करता है।
System design में observability पहले से design में शामिल रखें — alerts, dashboards और runbooks बनाएं।
System Design Patterns using AWS
1. Microservices architecture
Use ECS/EKS + ALB + RDS/Aurora/DynamoDB + ElastiCache to build decoupled services.
2. Event-driven architecture
Use SQS/SNS + Lambda + DynamoDB streams to create asynchronous pipelines.
3. Data lake + analytics
Use S3 (raw), AWS Glue (ETL), Athena (query), and Redshift (data warehouse).
4. Serverless APIs
API Gateway + Lambda + DynamoDB is a common pattern for low-maintenance APIs.
EC2 vs Lambda vs Containers — Quick Comparison
| Aspect | EC2 | Containers (ECS/EKS) | Lambda (Serverless) |
|---|---|---|---|
| Control | Full (OS level) | Medium (container) | Low (managed) |
| Scaling | Auto Scaling groups | Kubernetes/ECS scaling | Auto (concurrency) |
| Cold start | No | Depends | Yes (cold starts) |
| Best use | Stateful, custom runtime | Microservices | Event driven, small tasks |
Cost Optimization Basics
Cloud cost control system design का पार्ट है। कुछ basic practices:
- Use reserved instances or savings plans for steady-state EC2 usage.
- Enable S3 lifecycle policies and use Glacier for archives.
- Use Auto Scaling to scale down during low traffic.
- Right-size instances and use spot instances for batch jobs.
Always monitor costs with AWS Cost Explorer और set budgets/alerts।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)
1. AWS क्या है और क्यों सीखें?
AWS cloud platform है जो infrastructure और managed services देता है — scalable और cost-effective सिस्टम बनाने के लिए जरूरी है।
2. मुझे किससे शुरुआत करनी चाहिए — EC2 या Lambda?
यदि आप backend को full control देना चाहते हैं तो EC2 से शुरुआत करें; छोटे event-driven tasks के लिए Lambda बेहतर है।
3. S3 और EBS में क्या अंतर है?
S3 object storage है (files, media), EBS block storage है (attached to EC2 for low-latency workloads)।
4. System design interview के लिए कौन से AWS services ज़रूरी हैं?
EC2, S3, RDS/Aurora, DynamoDB, ELB, VPC और CloudFront basic knowledge के लिए आवश्यक हैं।
5. AWS में security best practices क्या हैं?
Least-privilege IAM policies, KMS encryption, security groups, VPC isolation और regular audits सबसे ज़रूरी हैं।
6. RDS read replicas कब use करें और कैसे manage करें?
Read heavy workloads के लिए read replicas use करें — replication lag monitor करें और failover strategy design करें।
7. Auto Scaling policies design करते समय कौन-से metrics देखें?
CPU utilization के अलावा request count, latency और custom application metrics देखें — target tracking policies ज्यादा reliable होते हैं।
8. Infrastructure as Code (IaC) के लिए क्या recommend है?
Terraform या CloudFormation use करें; Terraform multi-cloud workflows के लिए अच्छा है, जबकि CloudFormation AWS-native tight integration देता है।
Mini Lab: Build a URL Shortener (EC2 + RDS + S3) — Quick Steps
- Launch EC2 (Amazon Linux) — configure security group for port 80/443.
- Set up RDS (MySQL) — enable Multi-AZ and read replica.
- Store static assets in S3 — enable CloudFront distribution.
- Use ALB + Auto Scaling group for frontend services.
- Monitor with CloudWatch and set alarms for CPU/latency.
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