Säulen der Kostenoptimierung und Nachhaltigkeit

Die Säule Cost Optimisation konzentriert sich darauf, unnötige Kosten zu vermeiden und den größtmöglichen Nutzen aus Ihren AWS-Ausgaben zu ziehen. Sie ist häufig die Säule mit den unmittelbar größten Auswirkungen, da sich Cloud-Ressourcen leicht überdimensionieren lassen. Zentrale Designprinzipien: Führen Sie ein Cloud-Finanzmanagement ein — behandeln Sie Kosten als zentrale Kennzahl. Übernehmen Sie ein verbrauchsabhängiges Modell — zahlen Sie nur für das, was Sie nutzen. Messen Sie die Gesamteffizienz — verfolgen Sie die Kosten pro Einheit des geschäftlichen Nutzens. Reduzieren Sie Ausgaben für undifferenzierte Schwerstarbeit — verwenden Sie verwaltete Services, anstatt Infrastruktur selbst zu verwalten.

Die bedarfsgerechte Dimensionierung ist die wirkungsvollste Maßnahme zur Kostenoptimierung – dabei werden überdimensionierte Ressourcen identifiziert und entfernt. Ein häufiges Muster besteht darin, bei der anfänglichen Bereitstellung große Instanzen zu starten und ihre Dimensionierung später nie zu überprüfen. AWS Compute Optimizer analysiert Auslastungsmetriken und empfiehlt den optimalen Instance-Typ. Ein typisches Ergebnis: Eine m5.4xlarge mit 5 % CPU-Auslastung sollte durch eine t3.medium ersetzt werden, wodurch 80 % der Compute-Kosten eingespart werden. Die bedarfsgerechte Dimensionierung gilt für EC2, Lambda (Arbeitsspeicher), RDS und EBS-Volumes.

Für Workloads mit gleichbleibender Auslastung ist die On-Demand-Preisgestaltung die teuerste Option. Durch folgende Modelle sind erhebliche Einsparungen möglich: Reserved Instances (1 oder 3 Jahre) – bis zu 72 % Einsparungen bei vorhersehbaren Workloads. Savings Plans – eine flexible Bindung (bis zu 66 % Einsparungen), die für verschiedene Instance-Familien und Regionen gilt. Spot Instances – bis zu 90 % Einsparungen bei unterbrechbaren Workloads (Batch-Verarbeitung, CI/CD, zustandslose Workloads). Eine typische kostenoptimierte Flotte kombiniert alle drei Modelle: Savings Plans für die Grundlast, Spot für Lastspitzen und On-Demand für Sonderfälle.

Spot Instances nutzen freie AWS-Kapazitäten mit einem Rabatt von bis zu 90 %. Sie können jedoch mit einer Vorankündigung von 2 Minuten unterbrochen werden, wenn AWS die Kapazität wieder benötigt. Spot eignet sich gut für: Batch-Verarbeitung (Checkpoint erstellen und fortsetzen), CI/CD-Build-Agenten, zustandslose Webserver (hinter einem ALB; ELB leitet den Datenverkehr an unterbrochene Instanzen vorbei) sowie EMR- und EKS-Worker-Nodes. Verwenden Sie Spot Fleet oder ASG mit mehreren Instance-Typen und AZs, um verschiedene Kapazitätspools zu nutzen und das Unterbrechungsrisiko zu senken.

Die Speicherkosten von S3 lassen sich durch die Wahl der richtigen Speicherklasse und die Automatisierung von Übergängen deutlich senken. S3 Intelligent-Tiering verschiebt Objekte auf Grundlage des Zugriffsmusters automatisch zwischen Zugriffsebenen – ideal, wenn die Zugriffsmuster unbekannt sind. Lifecycle-Regeln verschieben Objekte nach einem Zeitplan: von Standard → Standard-IA nach 30 Tagen → Glacier nach 90 Tagen → Deep Archive nach 180 Tagen. Ziehen Sie außerdem S3 Select in Betracht, um nur die benötigte Teilmenge der Objektdaten abzurufen und so Kosten für Datenübertragung und Verarbeitung zu reduzieren.

Ohne eine geeignete Kennzeichnung ist es unmöglich nachzuvollziehen, wie viel die einzelnen Teams oder Projekte ausgeben. Cost Allocation Tags ermöglichen die Aufschlüsselung der Kosten nach Team, Projekt, Umgebung oder jeder von Ihnen definierten Dimension. Aktivieren Sie die Tags in der Billing-Konsole und verwenden Sie anschließend AWS Cost Explorer, um Kosten nach Tags zu filtern und zu gruppieren. Setzen Sie die Kennzeichnung mit Tag Policies in AWS Organizations durch und verwenden Sie AWS Config rules, um Ressourcen ohne Tags zu erkennen. Dadurch werden Showback (Transparenz) und Chargeback (Zuordnung der Kosten) zu einzelnen Teams ermöglicht.

Die Säule Sustainability (2021 hinzugefügt) konzentriert sich darauf, die Umweltbelastung von Cloud-Workloads durch die Senkung des Energieverbrauchs und die Steigerung der Effizienz zu minimieren. Zu den Designprinzipien gehören: Verstehen Sie Ihre Auswirkungen – messen Sie den CO₂-Fußabdruck Ihrer Workloads. Legen Sie Nachhaltigkeitsziele fest. Maximieren Sie die Auslastung – dimensionieren Sie Ressourcen bedarfsgerecht, um ungenutzte Ressourcen zu vermeiden. Rechnen Sie mit effizienterer Hardware und setzen Sie diese ein – verwenden Sie die neuesten Instance-Generationen. Verwenden Sie Managed Services – AWS betreibt Rechenzentren effizienter als die meisten Unternehmen.

AWS Graviton processors (ARM-basiert) bieten im Vergleich zu x86-Instances eine um bis zu 60 % höhere Energieeffizienz und eine um 20–40 % bessere Preis-Leistung. Graviton3/4-Instances (die Familien c7g, m7g, r7g und t4g) sind für die meisten EC2-, Lambda- und Fargate-Workloads verfügbar. Der Wechsel von x86 zu Graviton verbessert gleichzeitig die Säulen Sustainability und Cost Optimisation: Es werden weniger Watt pro Berechnung benötigt und die Instance-Preise sind niedriger. Die meisten Workloads (Linux, containerisierte Anwendungen, JVM) lassen sich mit minimalen Änderungen migrieren.

Eine wesentliche Quelle unnötiger Kosten und Energieverschwendung sind ungenutzte Ressourcen – EC2-Instances mit 1 % CPU-Auslastung, nicht verbundene EBS-Volumes, ungenutzte Elastic IPs und vergessene Entwicklungs- und Testumgebungen, die rund um die Uhr laufen. Implementieren Sie mithilfe von EventBridge-Regeln und Systems Manager Automation einen Stop-/Start-Zeitplan für Nicht-Produktionsumgebungen – stoppen Sie Entwicklungs-Instances beispielsweise um 18 Uhr und starten Sie sie um 8 Uhr. Verwenden Sie AWS Trusted Advisor und Cost Explorer, um ungenutzte Instances, nicht verwendete EBS-Volumes und nicht ausgelastete Reserved Instances zu identifizieren.

Die unbegrenzte Speicherung von Daten verschwendet Energie. Die Säule Sustainability empfiehlt die Implementierung von Datenlebenszyklusrichtlinien, um nicht mehr benötigte Daten automatisch zu löschen oder zu archivieren. Verwenden Sie S3 Lifecycle rules mit Ablaufdaten, um Objekte nach Ablauf einer Aufbewahrungsfrist zu löschen. Verwenden Sie DynamoDB TTL, um alte Datensätze automatisch ablaufen zu lassen. Verwenden Sie CloudWatch Logs retention policies, um Log-Gruppen nach einem festgelegten Zeitraum zu löschen. Das Löschen unnötiger Daten senkt sowohl Ihre Speicherkosten als auch die für deren Speicherung und Kühlung benötigte Energie.

Die Kostenoptimierung steht manchmal im Konflikt mit anderen Säulen. Multi-AZ RDS verdoppelt Ihre Datenbankkosten, ist für die Säule Reliability jedoch erforderlich. Cross-Region Replication verbessert die Zuverlässigkeit, erhöht aber die Kosten für Speicherung und Datenübertragung. Active-active multi-region verringert die Latenz (Performance Efficiency), kostet jedoch zwei- bis dreimal mehr. Das Well-Architected Framework besagt nicht, dass Sie immer die günstigste Option wählen sollen – vielmehr sollen Sie bewusste Abwägungen zwischen den Säulen treffen und die Gründe dafür dokumentieren. In der Prüfung wird getestet, ob Sie die kosteneffizienteste Lösung auswählen können, die weiterhin die genannten Anforderungen erfüllt.

Testen Sie Ihr Verständnis der Konzepte für AWS Solutions Architect (SAA-C03) aus dieser Lektion.

In dieser Lektion haben Sie gelernt: Cost Optimisation umfasst die bedarfsgerechte Dimensionierung, Beschaffungsmodelle (Reserved/Savings Plans/Spot) und das S3-Lifecycle-Management, Sustainability konzentriert sich auf die Maximierung der Auslastung, den Einsatz von Graviton-Instances und die Implementierung von Datenlebenszyklusrichtlinien und Kostenabwägungen mit anderen Säulen sollten bewusst auf Grundlage der Geschäftsanforderungen getroffen werden. Kosten-Tags ermöglichen Showback und Chargeback über mehrere Teams hinweg. Als Nächstes sehen wir uns das Well-Architected Tool und den Review-Prozess an.