🚀 AWS 架構師面試全攻略：高可用與成本控管的致勝心法

🚀 AWS 架構師面試全攻略：高可用與成本控管的致勝心法

🌟 前言：不僅是技術，更是商業思維的較量

最近剛結束一輪 AWS 架構師的面試，深感這類面試已不僅僅是對於單一 AWS 服務的熟練度考查，更著重於**「如何在雲端環境下設計出穩定、高效且具備成本效益的解決方案」**。

我整理了這次面試的核心考點，分為「高可用與彈性設計」和「成本控管與資源治理」兩大主軸，分享我的準備架構與亮點提示，希望能幫助正在準備的夥伴們。

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Part 1: 高可用與彈性設計 (High Availability & Scalability)

這是 AWS 架構設計的基石。面試官主要想知道你在面對單點故障 (SPOF) 和高流量時，是否有能力設計出具備「故障容忍」和「自動擴展」能力的架構。

考題一：你如何設計一個高可用的 AWS 架構？

💡 回答核心：消除單點故障 (SPOF) 與 Multi-AZ 策略。

我的回答會依據不同層級來展開：

1. 運算與網路層 (EC2/ALB)： 必須強調採用 Multi-AZ (多可用區) 部署，這是高可用的最低要求。搭配 Elastic Load Balancing (ELB) 進行流量分發，並使用 Auto Scaling Group (ASG) 監控 EC2 實例，實現故障實例的自動替換與擴展。

2. 資料庫層 (RDS/Aurora)： 對於 RDS 啟用 Multi-AZ。若服務具備跨區域災難復原需求，則應提及使用 Aurora Global Database 或跨區域異地備援的設計。

3. 現代化架構： 提及 Serverless (Lambda + API Gateway)，因其天然具備高可用與自動擴展特性，能大幅簡化維運。

✨ 致勝亮點： 講述一個實際的故障案例，例如：「某次特定 AZ 斷電，但因為我們的服務架構使用了 ELB + Multi-AZ ASG，系統在 零人工干預 的情況下，無縫將流量導向健康的 AZ，用戶服務完全不受影響。」

考題二：你如何在 AWS 上處理高流量突發事件？

💡 回答核心：分層緩衝 (Queue) 與預測性擴展。

突發流量的處理關鍵在於「削峰填谷」和「加速資料存取」。

1. 前端卸載： 部署 CloudFront CDN 快取靜態資源，這是最經濟高效的流量擋板。

2. 彈性擴展： 確保 Auto Scaling Group 的擴展指標合理（不僅限於 CPU，可考慮 ALB Request Count），並具備預測性擴展 (Scheduled Scaling) 的能力，應對已知的高峰。

3. 後端緩衝： 利用 Amazon SQS 或 MQ 作為訊息佇列，隔離前端突發流量與後端資料庫的壓力，保護核心寫入服務。

4. 資料加速： 引入 ElastiCache (Redis/Memcached) 快取 Session 和高頻存取熱資料，降低資料庫查詢壓力。

✨ 致勝亮點： 提到「事件驅動架構 (Event-Driven Architecture)」。例如，用戶下單後，不是直接寫入資料庫，而是發送一則 SQS 消息，後端消費者訂閱消息非同步處理，這才是應對高併發寫入的標準做法。

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Part 2: 成本控管與資源治理 (Cost Control & Governance)

優秀的架構師必須具備「財務敏感度」。這裡的考題重點在於你是否能將技術決策與業務成本效益掛鉤。

考題三：你如何控管 AWS 成本？有哪些工具或策略？

💡 回答核心：監控、優化與採購策略的三位一體。

1. 監控與預算： 熟悉使用 AWS Cost Explorer 分析支出結構、趨勢和預測，並使用 AWS Budgets 設定閾值警示。

2. 採購策略： 這是最大的節省點。

   • 穩定基線： 使用 Reserved Instances (RI) 或更靈活的 Savings Plans (SP) 覆蓋可預測的長期負載（節省 $30\% \sim 70\%$）。

   • 非關鍵任務： 使用 Spot Instances 進行批次運算 (Batch) 或 CI/CD 測試（節省 $70\% \sim 90\%$）。

3. 資源治理： 定期審查和釋放閒置資源（未掛載的 EBS、閒置 EIP）。對開發/測試環境設定排程，在非工作時間自動停止。

✨ 致勝亮點： 提到「資源標籤化 (Tagging)」與「自動化」。會使用 Cost Allocation Tags 來標記資源的所屬部門或專案，以便進行精確的部門成本分攤 (Showback/Chargeback)，並利用 IaC 工具 (如 Terraform) 自動化資源釋放。

考題四：你如何選擇 EC2 的計費模式？On-Demand、Reserved、Spot？

💡 回答核心：場景判斷力與混合模式應用。

這題考驗的是你對業務特性的判斷能力。

• On-Demand： 適合短期、不可預測，或仍在開發中的服務。

• Reserved/SP： 適合承載核心業務且流量穩定可預測的服務。

• Spot： 適合容錯性高、可中斷的非關鍵任務（如大規模資料處理、影像渲染）。

✨ 致勝亮點： 展現採用**「混合模式」**以達到成本與穩定性平衡的思維。例如：「我們會用 SP 覆蓋 $70\%$ 的基線負載，用 On-Demand 應對 $20\%$ 的峰值，剩下的 $10\%$ 非關鍵運算則使用 Spot 實例。」

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Part 3: 加分題目 (進階能力展示)

這些題目能展現你作為架構師的宏觀視野與 DevOps 實戰經驗。

考題	亮點提示 (展現深度)
如何設計跨區域災難復原架構？	提及RTO/RPO (復原時間/點目標) 指標。使用 Route 53 或 Global Accelerator 進行跨區域流量導向，核心資料庫採用 Aurora Global Database 實現低延遲、異地複製。
如何用 Infrastructure as Code (IaC) 管理 AWS 架構？	採用 Terraform/CloudFormation 定義基礎設施，並將配置檔納入 GitOps 工作流，確保所有變更都經過版本控制與 CI/CD Pipeline 部署，實現環境一致性。
如何用 CloudWatch 做異常偵測與自動修復？	不只是設定警報 (Alarm)，更要強調自動化修復：設定 CloudWatch 警報 $\to$ 觸發 SNS 通知 $\to$ 啟動 Lambda 函數 執行自動腳本（如重啟故障實例、調整 ASG 配置等）。

📝 結語：從雲端使用者到雲端設計者

通過這些面試，我最大的體會是：AWS 架構師不再只是個「使用者」，而是一個能將技術與商業價值深度結合的**「設計者」**。

準備面試時，請將每一個服務都與「高可用性」、「彈性擴展」與「成本效益」掛鉤，這樣你的回答才能真正具備說服力與深度。祝各位準備順利！

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此架構採用 Multi-AZ (多可用區) 部署，確保高可用性，並融入了彈性擴展與成本優化策略。

[使用者 (全球)]
       |
       v (區域分散與緩存)
[1. 靜態內容/流量分發層]
    +-------------------+
    | Amazon Route 53   | <--- 全球DNS，健康檢查導流
    +-------------------+
    | Amazon CloudFront | <--- CDN快取靜態資源 (商品圖/CSS/JS)，擋掉大量流量
    +-------------------+
       | (ELB將流量分散到多AZ)
       v
[2. 負載平衡與網路層 (Multi-AZ)]
    +-------------------+
    | Application Load  | <--- ALB：L7 負載平衡 (HTTPS終止)，分流到不同AZ
    | Balancer (ALB)    |
    +-------------------+
       |
       +---------------------------------------------+
       v (AZ-A)                                      v (AZ-B)
[3. 運算與彈性層 (Auto Scaling)]
    +-------------------+                             +-------------------+
    | Auto Scaling Group|                             | Auto Scaling Group| <--- 根據CPU/Request自動擴容
    | (EC2 - Web/API)   |                             | (EC2 - Web/API)   |
    +-------------------+                             +-------------------+
       | (處理非同步任務與突發流量緩衝)                  |
       v
[4. 消息與事件緩衝層]
    +-------------------+
    | Amazon SQS        | <--- 訂單、庫存更新等非同步寫入任務 (削峰填谷，保護資料庫)
    +-------------------+
       |
       v (快取高頻讀取資料)
[5. 資料快取層 (高讀取效能)]
    +-------------------+
    | Amazon ElastiCache| <--- Redis/Memcached (Session, 商品熱門資料快取)
    +-------------------+
       |
       v (資料持久化與高可用)
[6. 資料庫層 (Multi-AZ / Serverless)]
    +-------------------+
    | Amazon Aurora     | <--- 核心資料庫 (交易/用戶數據)
    | (Multi-AZ/Global) | <--- Primary 部署於 AZ-A, Replica 部署於 AZ-B (自動切換)
    +-------------------+
       |
       +-------------------------------------------------------------+
       v (NoSQL - 購物車/Log)                                      v (文件儲存)
    +-------------------+                                      +-------------------+
    | Amazon DynamoDB   | <--- 無伺服器 NoSQL，高彈性、低延遲 (適合購物車、Metadata) | Amazon S3 (Glacier)| <--- 用戶圖片/影片/日誌備份 (成本低廉)
    +-------------------+                                      +-------------------+

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### 架構圖亮點與成本控管策略整合：

| 架構節點 | 高可用/彈性設計 | 成本控管與優化策略 |
| :--- | :--- | :--- |
| **CloudFront** | 全球邊緣節點，近用戶端加速與分散流量。 | 緩存資料越多，EC2 流量越少，**降低運算與傳輸成本**。 |
| **ALB + ASG** | **Multi-AZ** 部署，自動擴容與故障節點替換。 | 基線負載使用 **Reserved Instances (RI) 或 Savings Plans**，峰值使用 On-Demand。|
| **SQS/MQ** | **非同步處理**，保護後端資料庫不過載。 | 流量平穩，EC2 不需瞬間擴容太多，**降低擴容成本**。 |
| **ElastiCache** | 分擔資料庫壓力，提升讀取效率。 | 降低對高階 RDS 實例的依賴，**降低資料庫實例成本**。 |
| **Aurora (RDS)** | **Multi-AZ/Global** 實現自動故障切換與異地備援。 | 使用 Aurora **Serverless v2** 可按需付費，不用預先配置容量，**大幅優化閒置成本**。 |
| **DynamoDB** | 天生高可用、高彈性 NoSQL。 | 僅對實際讀寫量收費，**適合高變動的電商數據** (如購物車)。|
| **S3** | 跨 AZ 備援，高持久性。 | 使用 **S3 Intelligent-Tiering** 或 **Glacier** 存放日誌與備份，**大幅降低儲存成本**。 |