Guía Definitiva de Estudio: AWS Cloud Practitioner

Fundamentos del Cloud Computing y Amazon Web Services (AWS)

  • IT Tradicional vs. Cloud Computing:     * IT Tradicional: Requiere una infraestructura costosa debido al espacio físico, hardware, servicios y mantenimiento. El hardware debe construirse y conlleva riesgos físicos.     * Cloud Computing: Distribución de recursos de TI bajo demanda a través de Internet con precios de pago por uso.

  • Modelos de Despliegue de Cloud:     * Cloud Privado: Los recursos son utilizados exclusivamente por una organización. Satisface necesidades específicas de seguridad y control.     * Cloud Público: Propiedad de un proveedor de servicios (como AWS) que opera los recursos.     * Cloud Híbrido: Combinación de IT tradicional (on-premises) y cloud para controlar activos sensibles y aprovechar la escalabilidad de la nube.

  • Características del Cloud Computing:     * Autoservicio bajo demanda: El usuario puede proveerse de recursos sin interacción humana con el proveedor.     * Amplio acceso a la red: Acceso desde cualquier dispositivo con conexión.     * Alquiler múltiple y agrupación de recursos (Resource Pooling): Los recursos se sirven a múltiples clientes desde una infraestructura compartida.

Infraestructura Global de AWS

  • Historia: AWS comenzó en 2002. En 2004 lanzó SQS (Simple Queue Service).
  • Regiones: Grupo de centros de datos. Tienen nombres únicos como us-east-1 (Virginia) o eu-west-1. Los datos nunca salen de una región sin permiso explícito.     * Criterios de selección de región:         1. Cumplimiento legal y gobernanza: Residencia de datos.         2. Proximidad a clientes: Reducción de latencia.         3. Disponibilidad de servicios: No todos los servicios están en todas las regiones.         4. Precios: Varían según la región.
  • Zonas de Disponibilidad (AZ):     * Cada región tiene entre 3 y 6 AZs.     * Son uno o varios centros de datos discretos con alimentación, red y conectividad independientes.     * Están separadas geográficamente para evitar catástrofes simultáneas.     * Conectadas mediante redes de alto ancho de banda y baja latencia.
  • Puntos de Presencia (Edge Locations): Más de 450 en más de 90 ciudades. Guardan información para distribuirla más rápido (ej. CloudFront).

Identity and Access Management (IAM)

  • Servicio Global: No se selecciona una región.
  • Cuenta Root (Raíz): Creada al registrarse. Acceso total. No se debe compartir ni usar para tareas diarias.
  • Usuarios y Grupos:     * Usuarios: Personas dentro de la organización. Pueden tener acceso a consola o acceso programático.     * Grupos: Colecciones de usuarios con permisos similares (ej. grupo de Desarrolladores, grupo de Admin).
  • Políticas IAM: Documentos JSON que definen permisos.     * Estructura JSON:         * Version: Versión del lenguaje (ej. 2012-10-17).         * Id: Identificador opcional.         * Statement: Bloques lógicos que contienen:             * Sid: ID de la declaración.             * Effect: Allow (Permitir) o Deny (Denegar).             * Principal: Cuenta/usuario afectado.             * Action: Operaciones permitidas (ej. s3:GetObject).             * Resource: El recurso al que aplica el permiso (ARN).             * Condition: Condiciones para que el permiso sea válido.
  • Principio de mínimo privilegio: No dar más permisos de los necesarios.
  • Seguridad:     * Multi-Factor Authentication (MFA): Contraseña + dispositivo físico o virtual (Google Authenticator, Authy, U2F, tokens de hardware).     * Roles IAM: Permisos asignados a servicios para que realicen acciones en nombre del usuario (ej. una instancia EC2 accediendo a S3).
  • Herramientas de Auditoría:     * Informe de credenciales: Lista usuarios y estado de sus credenciales.     * Asesor de acceso (Access Advisor): Muestra qué servicios se usaron y cuándo por última vez.

Amazon EC2 (Elastic Compute Cloud)

  • Infraestructura como Servicio (IaaS): Alquiler de máquinas virtuales.
  • Bootstrapping (User Data): Script que se ejecuta una sola vez al primer arranque de la instancia para automatizar tareas (instalación de software, actualizaciones).
  • Tipos de Instancias:     * Propósito General: Equilibrio entre computación, memoria y red.     * Computación Optimizada: Ideales para procesamiento por lotes, codificación de vídeo.     * Memoria Optimizada: Procesamiento rápido de grandes conjuntos de datos en memoria.     * Almacenamiento Optimizado: Acceso rápido a leer/escribir en el disco local.
  • Grupos de Seguridad (Security Groups):     * Firewall virtual que controla el tráfico de entrada y salida a nivel de instancia.     * Por defecto, todo el tráfico de entrada está bloqueado y el de salida permitido.
  • Puertos Comunes:     * 22: SSH (Linux).     * 80: HTTP (Web).     * 443: HTTPS (Web segura).     * 3389: RDP (Windows Remote Desktop).
  • Opciones de Compra:     * On-Demand (Bajo Demanda): Pago por segundo (mínimo 1 min). Sin compromiso. Más caro.     * Instancias Reservadas: Compromiso de 1 o 3 años. Descuento hasta 72%. Ideales para bases de datos.     * Savings Plans: Descuento basado en el compromiso de uso ($/hora) durante 1 o 3 años.     * Spot Instances: Descuento hasta 90%. AWS puede reclamarlas en cualquier momento. Útiles para batch jobs o análisis de datos.     * Dedicated Hosts: Servidor físico dedicado. Permite usar licencias de software por socket o núcleo (BYOL).     * Dedicated Instances: Hardware dedicado pero no control total sobre el host físico.

Almacenamiento en AWS

  • Amazon EBS (Elastic Block Store):     * Unidad de red para instancias EC2.     * Ligado a una Zona de Disponibilidad específica.     * Snapshots: Copias de seguridad en un punto en el tiempo. Permiten mover volúmenes entre regiones.     * EBS Multi-Attach: Permite conectar un volumen a varias instancias (solo io1/io2).
  • EC2 Instance Store: Almacenamiento físico conectado a la máquina. Alto rendimiento pero efímero (si la instancia se detiene, los datos se pierden).
  • Amazon EFS (Elastic File System): Sistema de archivos administrado para múltiples instancias EC2 (NFS). Alta disponibilidad (Multi-AZ). Solo para Linux.
  • Amazon S3 (Simple Storage Service):     * Almacenamiento de objetos en "Buckets" con nombres únicos globales.     * Sin límite de almacenamiento total. Objetos hasta 5 TB.     * Clases de Almacenamiento S3:         * S3 Standard: 99.99% disponibilidad, 11 9's durabilidad.         * S3 Standard-IA: Acceso poco frecuente. Menor coste de almacenamiento pero coste por recuperación.         * One Zone-IA: Los datos se guardan en una sola AZ. Riesgo de pérdida si falla la AZ.         * S3 Intelligent-Tiering: Mueve automáticamente objetos entre capas de acceso frecuente y no frecuente.         * S3 Glacier (Instant, Flexible, Deep Archive): Archivado de datos a largo plazo. Recuperación desde milisegundos hasta 48 horas.     * S3 Object Lock / Glacier Vault Lock: Modelo WORM (Write Once Read Many) para evitar borrados.

Migración de Datos y Familia Snow

  • Familia Snow: Dispositivos físicos para migrar PB o EB de datos cuando la red es insuficiente.     * Snowcone: Pequeño (8-14 TB). Usado en entornos difíciles.     * Snowball Edge: Capacidad TB/PB. Soporta computación (EC2/Lambda).     * Snowmobile: Camión para transferir hasta 100 PB por unidad.
  • AWS Storage Gateway: Puente híbrido entre on-premises y S3.

Escalabilidad y Alta Disponibilidad

  • Elastic Load Balancing (ELB): Distribuye tráfico entre múltiples instancias EC2.     * Application Load Balancer (ALB): Capa 7 (HTTP/HTTPS/gRPC).     * Network Load Balancer (NLB): Capa 4 (TCP/UDP). Alto rendimiento.     * Gateway Load Balancer (GWLB): Capa 3 (Firewalls externos).
  • Auto Scaling Group (ASG): Ajusta automáticamente el número de instancias EC2 basado en la demanda (escalado horizontal).

Bases de Datos en AWS

  • Relacionales (SQL):     * Amazon RDS: Servicio administrado para MySQL, PostgreSQL, MariaDB, Oracle, SQL Server. Soporta Multi-AZ y Réplicas de lectura.     * Amazon Aurora: Propio de AWS. Más rápido que RDS. Almacenamiento auto-escalable hasta 256 TB.
  • No Relacionales (NoSQL):     * DynamoDB: Clave-valor, serverless, escala infinita. Tablas globales para multi-región.     * DocumentDB: Compatible con MongoDB.
  • Análisis y otros:     * Amazon Redshift: Data Warehouse (OLAP). Almacenamiento en columnas.     * Amazon ElastiCache: Bases de datos en memoria (Redis/Memcached).     * Amazon Neptune: Base de datos de grafos.     * Amazon Athena: Consulta datos en S3 usando SQL (serverless).     * Amazon QLDB: Libro contable inmutable.

Servicios de Integración y Serverless

  • AWS Lambda: Funciones virtuales dirigidas por eventos. Paga por solicitud y tiempo de computación.
  • Amazon API Gateway: Permite crear y publicar APIs serverless.
  • Mensajería:     * SQS: Modelo de colas para desacoplar aplicaciones.     * SNS: Notificaciones tipo publicación/suscripción (Push).     * Amazon Kinesis: Streaming de datos en tiempo real.     * Amazon MQ: Broker de mensajes administrado (RabbitMQ, ActiveMQ).

Redes y Seguridad de Red

  • Amazon VPC (Virtual Private Cloud): Red privada aislada.     * Subredes: Públicas (con acceso a Internet) o Privadas.     * Internet Gateway: Permite conexión entre VPC e Internet.     * NAT Gateway: Permite que instancias en subredes privadas salgan a Internet sin ser recibidas por este.     * VPC Peering: Conecta dos VPC de forma privada.     * AWS Direct Connect: Conexión física privada y dedicada a AWS.     * Transit Gateway: Conecta miles de VPC y on-premises en una estructura estelar.

Gobernanza y Facturación

  • AWS Organizations: Gestión de múltiples cuentas. Permite facturación consolidada y SCPs (Service Control Policies) para restringir acciones.
  • AWS CloudTrail: Audita todas las llamadas a la API (qué hizo quién y cuándo).
  • AWS Config: Registra y evalúa las configuraciones de los recursos.
  • Cálculo de costes: AWS Pricing Calculator (estimación) y Cost Explorer (análisis de gasto pasado).

Otras Herramientas y Servicios de Seguridad

  • AWS Shield: Protección contra ataques DDoS.
  • AWS WAF: Web Application Firewall. Filtra peticiones HTTP.
  • AWS KMS: Gestión de claves de encriptación.
  • AWS Secrets Manager: Almacena y rota secretos/contraseñas.
  • Amazon GuardDuty: Detección de amenazas basada en ML.
  • Amazon Macie: Descubre datos sensibles (PII) en S3.
  • AWS Artifact: Acceso a informes de cumplimiento y auditorías externas.