O que é o Amazon S3? Você tem um guia para o armazenamento em nuvem escalável

Não é segredo que a quantidade de dados gerados em todo o mundo está aumentando vertiginosamente. De acordo com a pesquisa da Statistaa quantidade total de dados criados em todo o mundo foi de cerca de 2 zettabytes em 2010, mas a projeção é de que chegue a 181 zettabytes até 2025. Se você não sabe o que é um zettabyte, pense da seguinte forma: um zettabyte equivale a um bilhão de terabytes, o que é suficiente para armazenar todos os filmes, músicas e livros já criados várias vezes.

Portanto, a geração de dados está aumentando vertiginosamente, o que significa que há uma necessidade proporcional de soluções de armazenamento confiáveis, escalonáveis e econômicas. É aí que entra o Amazon S3.

O Amazon S3 (a sigla S3 significa Simple Storage Service) é o principal serviço de armazenamento de objetos da Amazon Web Services. Ele oferece capacidade de armazenamento praticamente ilimitada, alta durabilidade e preços flexíveis (mas um pouco complexos). Neste artigo, você saberá o que é o S3, como ele funciona, seus principais recursos e por que ele é uma solução tão importante para empresas de todos os tamanhos. E se você estiver procurando entender a configuração do terreno, por assim dizer, tente fazer nossos dois cursos muito informativos: Entendendo os conceitos decomputação em nuvem e AWS.

O que é o Amazon S3?

O Amazon S3 é um serviço de armazenamento de objetos totalmente gerenciado que foi lançado pela primeira vez pela AWS em 2006. O objetivo, na época do projeto, era criar um serviço que pudesse armazenar, processar e recuperar qualquer quantidade de dados de qualquer lugar da Web, tornando-o um componente essencial de vários aplicativos modernos orientados por dados. Aqui estão os componentes principais do S3:

• Objetos: Os dados são armazenados como "objetos" - arquivos de qualquer tipo ou tamanho e quaisquer metadados que descrevam o arquivo. Cada objeto pode ter até 5 TB de tamanho.
• Buckets: são contêineres de objetos. Se você quiser armazenar dados no Amazon S3, primeiro terá que criar um bucket e especificar um nome de bucket e uma região do AWS. Em seguida, os dados são carregados como objetos no bucket do Amazon S3.  
• Chaves: Cada objeto em um bucket é identificado por uma "chave" exclusiva, semelhante a um nome de arquivo.

Componentes principais do Amazon S3. Fonte: Imagem de Napkin AI

Principais recursos do Amazon S3

Agora, vamos examinar os principais recursos, sem nenhuma ordem específica:

1. Escalabilidade

Com o AWS S3, você pode armazenar qualquer volume de dados e tráfego a qualquer momento. Quer você esteja armazenando alguns gigabytes de dados ou petabytes, criando um site ou armazenando dados de machine learning, a elasticidade do S3 fornece uma solução de armazenamento segura, escalável e fácil de usar.

2. Durabilidade e disponibilidade

O Amazon S3 armazena cópias dos seus dados em vários locais, tornando improvável que você perca informações. Devido a esse design, o serviço atinge uma taxa de durabilidade de 99,999999999% (a Amazon chama isso de "11 noves"), garantindo um risco mínimo de perda de dados. A S3 também oferece Acordos de Nível de Serviço (SLAs) robustos que permitem que você acesse seus dados quando precisar deles.

3. Segurança

A segurança é uma prioridade máxima. Com o S3, você obtém:

• Segurança de dados com criptografia integrada e ferramentas de gerenciamento de acesso. Ele criptografa automaticamente todos os objetos que você carrega em qualquer bucket.
• Você pode bloquear o acesso público a todos os seus objetos no nível do bucket e da conta usando o S3 Block Public Access.
• O S3 atende a vários padrões de conformidade (PCI-DSS, HIPAA/HITECH, FedRAMP, Diretiva de Proteção de Dados da UE e FISMA) para ajudar você a cumprir as obrigações regulamentares.
• O AWS fornece recursos de auditoria para que você possa monitorar quem tenta acessar os recursos do S3.
• Controles de acesso refinados por meio de IAM, políticas de bucket e muito mais.

4. Desempenho

O Amazon S3 foi projetado para fornecer rapidamente grandes quantidades de dados, o que o torna excelente para aplicativos que lidam com cargas de trabalho pesadas. Portanto, a alta taxa de transferência e o acesso de baixa latência o tornam ideal para aplicativos com uso intensivo de dados. Você também pode melhorar ainda mais o desempenho escolhendo as formas corretas de ler e gravar dados, dividindo arquivos grandes em partes menores durante os uploads e enviando várias solicitações em paralelo.

5. Custo-benefício

Graças ao modelopay-as-you-go, você paga apenas pelo que usa em termos de armazenamento, solicitações e transferência de dados. A taxa cobrada depende do tamanho dos objetos, de quanto tempo você os armazenou durante o mês e da classe de armazenamento. Essa flexibilidade permite que as empresas aumentem ou diminuam a escala de acordo com suas necessidades, evitando grandes custos iniciais de infraestrutura. Você pode estimar seus custos usando a Calculadora de preços da AWS. 

O que são classes de armazenamento do Amazon S3?

O Amazon S3 oferece diferentes classes de armazenamento para atender aos padrões de acesso e aos requisitos de custo de seus dados:

Classes de armazenamento do Amazon S3: Fonte: Imagem do autor

Padrão S3

O S3 Standard é uma opção de armazenamento confiável e de alto desempenho, perfeita para arquivos que você precisa acessar com frequência. Ele oferece tempos de resposta rápidos e pode lidar com grandes quantidades de dados, o que o torna uma ótima opção para tudo, desde aplicativos em nuvem e sites dinâmicos até jogos para celular e análise de big data.

S3 Intelligent-Tiering

O Amazon S3 Intelligent-Tiering se destaca porque reduz automaticamente os custos de armazenamento no momento em que os padrões de acesso aos dados mudam, sem diminuir o desempenho ou adicionar trabalho extra para você. Ele monitora continuamente o uso de dados e os transfere para a camada mais econômica sempre que as suas necessidades de acesso mudam.

S3 Express One Zone

Essa classe de armazenamento de zona de disponibilidade única concentra-se na velocidade, oferecendo acesso de um dígito de milissegundo para dados que você recupera com frequência e para aplicativos sensíveis à latência. Você pode obter acesso a dados até 10 vezes mais rápido e pagar até 50% menos em custos de solicitação em comparação com o S3 Standard.

S3 Glaciar

Projetado para arquivar dados com o menor custo, as classes de armazenamento do S3 Glacier oferecem alto desempenho, opções de recuperação flexíveis e escalabilidade praticamente ilimitada, tudo com durabilidade de 99,999999999% (11 noves). Eles permitem que você escolha a rapidez com que deseja acessar os dados arquivados com base nas suas necessidades e no seu orçamento.

Recuperação instantânea do S3 Glacier

O S3 Glacier Instant Retrieval é uma classe de armazenamento de arquivos projetada para dados que você raramente precisa, mas que ainda deseja acessar em milissegundos. Por exemplo, se você só examinar seus dados uma vez a cada três meses, poderá economizar até 68% em custos de armazenamento em comparação com o S3 Standard-Infrequent Access (S3 Standard-IA). Mesmo com esse custo menor, você ainda obtém a mesma taxa de transferência rápida e o mesmo acesso em nível de milissegundos que obteria com o S3 Standard ou o S3 Standard-IA.

Outros

Para a opção de menor custo absoluto, S3 Glacier Deep Archive oferece arquivamento de longo prazo e preservação digital, mas normalmente leva algumas horas para você recuperar seus dados.

O Amazon S3 também tem classes de armazenamento que são executadas em AWS Dedicated Local Zones. Essas zonas são infraestruturas especiais da AWS gerenciadas pela AWS, mas configuradas apenas para você ou sua comunidade, e podem estar localizadas em um data center específico que você escolher. Isso facilita o cumprimento dos requisitos regulamentares, pois seus dados permanecem onde você precisa deles. 

Além disso, o S3 on Outposts oferece uma classe de armazenamento chamada "OUTPOSTS". Ele usa as APIs padrão do S3 e foi projetado para manter seus dados seguros, armazenando cópias em vários dispositivos e servidores em seus Outposts.

Políticas de ciclo de vida

Você pode configurar políticas de ciclo de vida que decidem o que acontece com seus arquivos ao longo do tempo. Por exemplo, quando os dados envelhecem, essas regras podem mover automaticamente os objetos para classes de armazenamento mais baratas ou excluí-los completamente quando não forem mais necessários. Isso economiza dinheiro ao manter apenas os dados de alta prioridade ou usados com frequência nas classes de armazenamento mais caras.

Como o Amazon S3 funciona?

Vamos agora explorar em detalhes como o S3 funciona.

Arquitetura

O S3 foi desenvolvido com base em uma arquitetura distribuída que replica seus dados em várias zonas de disponibilidade (AZs) em uma região do AWS. Essa configuração evita que seus dados sejam perdidos ou fiquem indisponíveis se um AZ apresentar problemas. É o mesmo design que permite ao S3 armazenar de forma confiável centenas de trilhões de objetos em todo o mundo, conforme destacadonesta postagem do blog da ByteByteGo. Essencialmente, a arquitetura do S3 garante que você sempre possa acessar seus arquivos, independentemente do que aconteça em um único data center.

Como o Amazon S3 funciona? Fonte: Imagem de Napkin AI

Modelo de consistência de dados

Com uma forte consistência de leitura após gravação, depois de carregar ou atualizar um arquivo no S3, você pode acessar instantaneamente a versão mais recente. Isso também se aplica a exclusões e substituições, portanto, não há necessidade de espera ou etapas extras para garantir que você esteja sempre trabalhando com os dados mais recentes.

Controle de versão e replicação

Você também pode configurar a replicação para copiar automaticamente os arquivos para outro bucket na mesma região do AWS (Same-Region Replication, ou SRR) ou para um bucket em uma região diferente (Cross-Region Replication, ou CRR), adicionando proteção extra e ajudando você a atender às necessidades regulamentares.

Principais casos de uso do Amazon S3

Casos de uso do Amazon S3. Fonte: Imagem de Napkin AI

1. Backup e restauração de dados: Atenda facilmente às suas metas de recuperação e necessidades de conformidade com os poderosos recursos de replicação do Amazon S3, proteção de dados por meio do AWS Backup e várias soluções de parceiros do AWS. 
2. Arquivamento de dados: As organizações podem armazenar os dados arquivados nas classes de armazenamento do Amazon S3 Glacier para reduzir os custos, simplificar o gerenciamento e obter insights valiosos. Por exemplo, BBC, a emissora de serviço público do Reino Unido, transferiu com segurança seu principal arquivo de 100 anos para o Amazon S3 Glacier Instant Retrieval, garantindo acesso rápido e confiável ao conteúdo histórico.
3. Distribuição de conteúdo e hospedagem: Muitos usuários hospedam sites estáticos diretamente de um bucket S3. O S3 também se integra facilmente ao CloudFront (CDN da AWS) para distribuição global de conteúdo.
4. Recuperação de desastres: Você pode replicar dados entre regiões para criar um plano robusto de DR, no caso de uma falha no sistema, minimizando assim o tempo de inatividade e a perda de dados no caso de falhas regionais.
5. Big Data e Analytics: O S3 também atua como umlago de dados e se integra perfeitamente a serviços como Amazon Athena, AWS Glue e Amazon EMR para realizar análises avançadas em big data.
6. Distribuição de software e objetos: O S3 é usado por muitas empresas para distribuir binários de software, atualizações de aplicativos e ativos de mídia de forma confiável e em escala.
7. IA generativa: O Amazon S3 lida com mais de 350 trilhões de objetos e processa mais de 100 milhões de solicitações por segundo, o que o torna uma opção poderosa para armazenar grandes quantidades de dados. Com sua escalabilidade e confiabilidade, o pode ser o ponto de partida perfeito para a jornada de IA generativa de uma organização.

Recursos avançados e integrações do Amazon S3

Objeto Lambda S3

O S3 Object Lambda permite que você personalize os formatos de dados para diferentes aplicativos sem precisar de servidores extras, proxies ou cópias duplicadas de dados. Em vez disso, ele usao AWSLambda para modificar automaticamente os dados à medida que são solicitados do S3.

Veja como isso funciona:

• Quando um aplicativo solicita dados (GET, HEAD ou LIST) do S3, o S3 Object Lambda aciona uma função do AWS Lambda para processá-los e transformá-los antes de enviar a resposta.
• O AWS Lambda é totalmente sem servidor, portanto, não há necessidade de gerenciar a infraestrutura - ele executa seu código somente quando necessário.

Para começar, é fácil:

• No AWS Management Console, você pode anexar uma função Lambda a um objeto S3 Lambda Access Point com algumas etapas simples.
• Uma vez configurado, cada solicitação de dados por meio desse ponto de acesso executa automaticamente sua função Lambda, fornecendo dados personalizados ao seu aplicativo.

Com o S3 Object Lambda, você pode adaptar os dados em tempo real sem armazenamento extra ou configurações complexas, tornando seus aplicativos mais eficientes e flexíveis.

Notificações de eventos

Com o Amazon S3 Event Notifications, você pode receber alertas de serviços como Lambda, SQS ou SNS, sempre que ocorrerem eventos específicos no seu bucket S3. Para configurá-lo, basta adicionar uma configuração de notificação especificando os eventos que você deseja rastrear e para onde as notificações devem ser enviadas. Essa configuração é armazenada no sub-recurso de notificação do bucket e pode ser gerenciada facilmente usando a API do Amazon S3.

Análises e percepções

Ferramentas como S3 Storage Lens, Storage Class Analysis e Inventory Reports ajudam você a entender o uso e os custos do armazenamento. A visibilidade de toda a organização é fornecida pelo S3 Storage Lens, que analisa o uso e as tendências do armazenamento e fornece sugestões práticas para a segurança dos dados e a redução de custos. É a primeira solução de análise para armazenamento em nuvem que fornece uma visão única e abrangente de várias contas.

O S3 Inventory cria relatórios diários ou semanais para rastreamento e gerenciamento de objetos que incluem metadados, como classe de armazenamento, criptografia e status de replicação. Esses relatórios dão suporte à otimização do fluxo de trabalho de big data, às auditorias de segurança e à conformidade.

A análise de classe de armazenamento S3 ajuda você a escolher se deve mover os dados para uma classe de armazenamento mais econômica, rastreando os padrões de acesso. O S3 Intelligent-Tiering, que transfere automaticamente os dados entre as camadas de acesso com base nos padrões de uso, ou as regras do S3 Lifecycle podem ser usadas para automatizar esse procedimento.

Segurança, conformidade e outros benefícios do Amazon S3

Não podemos nos esquecer da segurança e da conformidade:

Gerenciamento de acesso

Com o AWS Identity and Access Management (IAM), as políticas de bucket, as listas de controle de acesso (ACLs) e os pontos de acesso, você pode decidir quem pode acessar seus dados e quais ações eles podem executar. Isso é especialmente útil para grandes organizações ou ambientes compartilhados.

Certificações de conformidade

O Amazon S3 é compatível com os principais padrões de conformidade, como PCI DSS, HIPAA, FedRAMP e outros, o que o torna ideal para setores que exigem segurança rigorosa dos dados e conformidade regulamentar.

Métodos de criptografia

Você pode criptografar dados em repouso usando chaves gerenciadas pelo AWS ou pelo cliente (SSE-S3, SSE-KMS). Para dados em trânsito, o S3 garante transferências seguras de arquivos com criptografia SSL/TLS. Seguir as práticas recomendadas, como ativar o controle de versão e usar a exclusão de MFA, pode aprimorar ainda mais sua estratégia de proteção de dados.

Com esses recursos, o Amazon S3 oferece uma solução de armazenamento segura, compatível e flexível para empresas de todos os tamanhos.

Conclusão

O Amazon S3 é uma das soluções de armazenamento em nuvem mais poderosas e confiáveis disponíveis. Ele é dimensionável, seguro e repleto de recursos que atendem a tudo, desde a criação de grandes aplicativos até a criação de lagos de dados ou o backup de arquivos importantes. Sua flexibilidade e economia fazem dele uma ótima opção para empresas de todos os tamanhos.

À medida que o AWS continua evoluindo o armazenamento S3, novos recursos e integrações continuarão a facilitar ainda mais o gerenciamento de dados. Por exemplo, podemos esperar novas tendências, como mais insights de dados orientados por IA, integrações mais profundas com tecnologias de contêineres e sem servidor e recursos adicionais para automatizar a conformidade. Se você estiver interessado em se aprofundar na AWS e na computação em nuvem, considere verificar esses recursos no DataCamp para aprimorar suas habilidades:

• Tutorial de armazenamento do AWS: Uma introdução prática ao S3 e ao EFS
• Curso de conceitos da AWS
• Curso de streaming de dados com AWS Kinesis e Lambda
• Programa AWS Cloud Practitioner (CLF-C02)