Assignment: Migrate On-Premises lên AWS

📋 Agenda

Thời gian đọc ước tính: ~25 phút

Sau bài này, bạn sẽ:

• ✅ Thiết kế được Solution Architecture cho bài toán Migration thực tế
• ✅ Vẽ Architecture Diagram chuẩn bằng Mermaid.js
• ✅ Viết code Terraform cơ bản để dựng hạ tầng VPC + ECS + RDS
• ✅ Phân biệt khi nào dùng Cognito User Pools, khi nào dùng IAM Identity Center

Yêu cầu đầu vào (Prerequisites):

• 🔹 Đã đọc qua các khái niệm cơ bản: VPC, EC2, S3, IAM
• 🔹 Cài đặt AWS CLI và Terraform CLI trên máy
• 🔹 Có tài khoản AWS (Free Tier là đủ để terraform plan)

---

❓ Vấn đề & Mục tiêu Assignment

Bối cảnh bài toán:

• Một công ty có hệ thống On-Premises đang chạy với 2 Data Center (Active + DR).
• Hệ thống gồm: RabbitMQ (message queue), SQL Server (database), Node.js API (backend), ReactJS (frontend).
• Yêu cầu: Migrate 100% lên AWS, đồng thời refactor Frontend sang ReactJS, Backend sang NodeJS, Infrastructure dùng Terraform.

Mục tiêu cuối bài assignment:

Câu hỏi	Nội dung cần trả lời
Q1	Architecture Diagram trực quan
Q2	Component Mapping: On-Prem → AWS
Q3	Network Design (VPC, Subnet, Security)
Q4	Authentication với Cognito
Q5	Disaster Recovery (RTO < 1h, RPO < 15 phút)
Q6	Cost Optimization
Q7	Monitoring & Operations
Q8	Migration Strategy (lộ trình thực hiện)

---

📖 Bức tranh tổng thể: Kiến trúc đích (Target Architecture)

Trước khi đi vào từng bước, hãy nắm bức tranh toàn cảnh:

💡 Đọc sơ đồ từ trên xuống: User → DNS → Tầng CDN (React) hoặc API (Node) → Logic xử lý (ECS) → Dữ liệu (RDS) + Queue (MQ).

---

🌟 Bước 1 — Thiết kế Solution Architecture & Trả lời Q2–Q8

Component Mapping (Q2)

Đây là bảng "phiên dịch" từ hệ thống On-Prem sang dịch vụ AWS tương đương:

Thành phần On-Prem	Dịch vụ AWS	Lý do chọn
RabbitMQ	Amazon MQ (RabbitMQ engine)	Managed service, tương thích AMQP protocol 100% — không cần sửa code
SQL Server	Amazon RDS (PostgreSQL)	Chuyển sang PostgreSQL để tối ưu chi phí (open-source), RDS quản lý backup/patching tự động
VM chạy Node.js API	ECS Fargate	Serverless container — không cần quản lý EC2, tự scale theo traffic
ReactJS Frontend	S3 + CloudFront	Static file hosting với CDN global, chi phí gần như bằng 0
Active-Passive DC	Multi-AZ (RDS) + Multi-Region (DR)	Tái tạo mô hình DR native trên AWS
Load Balancer	Application Load Balancer (ALB)	Layer 7, hỗ trợ path-based routing, tích hợp với ECS

Network Design (Q3)

Nguyên tắc thiết kế: Defense in Depth (bảo mật theo lớp)

Phân tầng Subnet:

• Public Subnet: Chỉ chứa ALB và NAT Gateway. ALB nhận traffic từ ngoài vào.
• Private Subnet: ECS Fargate và Amazon MQ. Không có Public IP, chỉ ra ngoài được qua NAT.
• Data Subnet: RDS Multi-AZ. Cô lập hoàn toàn — chỉ nhận kết nối từ Private Subnet.

Security Group Rules (tối thiểu cần có):

Security Group	Inbound	Outbound
sg-alb	443 từ 0.0.0.0/0	Port 3000 đến sg-ecs
sg-ecs	Port 3000 từ sg-alb	Port 5432 đến sg-rds, Port 5671 đến sg-mq
sg-rds	Port 5432 từ sg-ecs	Không có
sg-mq	Port 5671 từ sg-ecs	Không có

Authentication (Q4)

⚠️ Hiểu đúng trước khi làm: AWS có nhiều dịch vụ auth, chọn sai là câu hỏi sai.

• IAM Identity Center / Directory Service → Dùng cho nhân viên nội bộ đăng nhập vào AWS Console, không phải cho app user.
• Amazon Cognito User Pools → Đúng choice cho ReactJS/NodeJS app phát JWT token cho end-user.

Luồng Authentication với Cognito:

Cấu hình Cognito cơ bản cần có:

• User Pool (quản lý danh sách user)
• App Client (cấp cho ReactJS)
• Hosted UI (trang đăng nhập do Cognito host)
• JWKS Endpoint tự động được cấp: https://cognito-idp.{region}.amazonaws.com/{userPoolId}/.well-known/jwks.json

Disaster Recovery (Q5)

Mục tiêu đã xác định: RTO < 1 giờ, RPO < 15 phút

Với mục tiêu này, chiến lược phù hợp là Warm Standby:

Chiến lược	RTO	RPO	Chi phí	Đáp ứng?
Backup & Restore	Giờ → Ngày	Giờ	Thấp nhất	❌
Pilot Light	1-4 giờ	Phút	Thấp	❌ RTO vượt
Warm Standby	Phút → <1 giờ	<15 phút	Trung bình	✅
Active-Active	~0	~0	Cao nhất	✅ nhưng overkill

Triển khai Warm Standby:

Quy trình Failover:

1. Route 53 Health Check phát hiện Primary region không phản hồi.
2. Route 53 tự động chuyển traffic sang DR region (Failover routing policy).
3. RDS Read Replica ở DR được promote thành Primary (thủ công hoặc tự động với RDS Proxy).
4. ECS DR scale up từ minimum capacity lên full capacity.

Cost Optimization (Q6)

Chiến lược	Áp dụng vào	Tiết kiệm ước tính
ECS Fargate Spot	NodeJS API workload	40-70% so với On-Demand
Graviton (ARM) instances	RDS db.t4g.micro	~20% so với x86 cùng class
S3 Intelligent-Tiering	Static assets ít truy cập	Tự động giảm 40-68% với cold data
Auto Scaling	ECS Fargate theo CPU/Memory metric	Chỉ trả tiền khi cần
Reserved Instances (1 năm)	RDS (workload ổn định)	Tiết kiệm 30-40% so với On-Demand
CloudFront caching	ReactJS bundle, API response	Giảm số request đến ALB và ECS

Monitoring & Operations (Q7)

Dịch vụ	Use case cụ thể
CloudWatch Logs	Thu thập stdout/stderr từ ECS container, log query từ RDS
CloudWatch Metrics + Alarms	Alert khi CPU ECS > 80%, RDS connections > 80% max, ALB 5xx > 1%
CloudWatch Dashboard	Màn hình tổng quan: Request count, Latency, Error rate
AWS X-Ray	Tracing toàn bộ request từ ALB → ECS → RDS để tìm bottleneck
CloudTrail	Audit trail: Ai đã tạo/xoá resource? Khi nào? Từ IP nào?
AWS Cost Explorer + Budgets	Alert khi chi phí tháng vượt ngưỡng đã đặt

Migration Strategy (Q8)

Lộ trình 3 giai đoạn theo AWS CAF (Cloud Adoption Framework):

Phase 1 — Assess:

• Kiểm kê toàn bộ thành phần On-Prem
• Đánh giá dependency giữa các service
• Xác định RTO/RPO cho từng module
• Lựa chọn migration strategy (rehost/replatform/refactor)

Phase 2 — Mobilize:

• Thiết lập môi trường AWS (VPC, IAM, Landing Zone)
• Viết Terraform code cho infrastructure
• Setup CI/CD pipeline (GitHub Actions → ECR → ECS)
• Training team về AWS services

Phase 3 — Migrate & Modernize:

• Migrate Database: Dùng AWS Database Migration Service (DMS) để sync SQL Server → RDS PostgreSQL
• Migrate Backend: Build Docker image NodeJS → push ECR → deploy ECS Fargate
• Migrate Frontend: Build ReactJS → deploy lên S3 + CloudFront
• Cutover: Đổi DNS Route 53 từ On-Prem sang AWS (zero downtime với weighted routing)
• Decommission: Tắt dần On-Prem sau khi verify AWS hoạt động ổn định

---

🌟 Bước 2 — Vẽ Architecture Diagram (Q1)

Hãy copy prompt sau và gửi cho AI (ChatGPT/Claude) để lấy Mermaid code:

Dựa vào kiến trúc AWS Migration bên dưới, hãy giúp tôi viết mã Mermaid.js (graph TD) để vẽ Architecture Diagram.

Quy tắc bắt buộc:
- Dùng `graph TD` (Top Down direction).
- Label node dùng tên AWS service, ví dụ: ALB["ALB (Application Load Balancer)"].
- KHÔNG dùng icon, emoji trong node label để tránh parse error.
- Nhóm thành phần bằng subgraph theo tầng: Internet, Public Subnet, Private Subnet, Data Subnet.
- Mũi tên phải có label giao thức: HTTPS, AMQP, SQL, etc.

Luồng cần thể hiện:
1. Users → Route 53 → CloudFront (ReactJS từ S3) và ALB.
2. ALB → ECS Fargate (NodeJS API) trong Private Subnet.
3. ECS Fargate → Amazon MQ (AMQP) và Amazon RDS PostgreSQL (SQL).
4. Amazon Cognito (ngoài VPC) ↔ ECS Fargate (JWKS verify JWT).
5. CloudWatch và X-Ray giám sát ECS và RDS.

Kết quả mong đợi: Dán mã vào Mermaid Live Editor để xem và export PNG nộp bài.

---

🌟 Bước 3 — Code Terraform & Dummy App (Thực hành)

Nhiệm vụ 1: Terraform Code

Hãy copy prompt sau và gửi cho AI để lấy code:

Hãy viết Terraform code gồm 3 file: provider.tf, main.tf, variables.tf để tạo hạ tầng AWS cơ bản.

Yêu cầu:
- provider.tf: AWS provider (region = ap-southeast-1), backend local.
- variables.tf: Khai báo biến aws_region, vpc_cidr, project_name.
- main.tf: Tạo các resource sau (có comment WHY cho mỗi block):
  * 1 VPC (CIDR từ variable vpc_cidr)
  * 1 Public Subnet + 1 Private Subnet (khác AZ)
  * 1 Internet Gateway gắn vào VPC
  * 1 Elastic IP + 1 NAT Gateway trong Public Subnet
  * Route Table cho Public Subnet (route 0.0.0.0/0 → IGW)
  * Route Table cho Private Subnet (route 0.0.0.0/0 → NAT GW)
  * 1 ECS Cluster (Fargate)
  * 1 RDS PostgreSQL (db.t3.micro, trong Private Subnet)

Lưu ý: Code đủ để chạy terraform init và terraform plan thành công.
Giả định máy đã cài AWS CLI và configure credentials với quyền EC2, ECS, RDS.

Cách chạy sau khi có code:

# Bước 1: Khởi tạo Terraform (tải provider plugins)
terraform init

# Bước 2: Kiểm tra plan — xem AWS sẽ tạo những gì (chưa tốn tiền)
terraform plan

# Bước 3 (optional): Thực sự tạo resource — CHỈ làm nếu muốn deploy thật
# terraform apply

⚠️ Lưu ý chi phí: terraform plan hoàn toàn miễn phí. Chỉ terraform apply mới tạo resource và phát sinh chi phí. Sau khi nộp bài, nhớ terraform destroy nếu đã apply.

Nhiệm vụ 2: Dummy App (PoC)

Hãy copy prompt sau để lấy code app mẫu:

Hãy viết 2 file code để demo Proof of Concept cho hệ thống đã migrate lên AWS:

1. server.js (NodeJS/Express):
   - Endpoint GET /api/status trả về JSON: { status: "Migrated to AWS successfully!", db: "connected", queue: "connected" }
   - Thêm CORS header để ReactJS có thể fetch được (Access-Control-Allow-Origin: *)
   - Port: 3001

2. App.js (ReactJS):
   - Fetch data từ http://localhost:3001/api/status khi component mount
   - Hiển thị data lên màn hình
   - Xử lý trạng thái: loading (đang tải), error (lỗi kết nối), success (hiển thị data)

Cách chạy để test local:

# Terminal 1: Chạy NodeJS backend
node server.js
# → Server listening on http://localhost:3001

# Terminal 2: Chạy ReactJS frontend (trong thư mục react app)
npm start
# → App chạy trên http://localhost:3000
# → Màn hình hiển thị: "Migrated to AWS successfully!"

---

🚀 Checklist Nộp Bài

Trước khi nộp, kiểm tra đủ các hạng mục sau:

• Q1: Có file PNG/diagram từ Mermaid Live Editor
• Q2: Bảng Component Mapping đủ 6 thành phần On-Prem → AWS
• Q3: Mô tả VPC design với phân tầng Public/Private/Data Subnet + Security Groups
• Q4: Giải thích luồng Cognito User Pools + JWT (không dùng sai IAM Identity Center)
• Q5: Nêu rõ RTO/RPO mục tiêu và lý do chọn Warm Standby
• Q6: Liệt kê ít nhất 3 chiến lược Cost Optimization với số liệu ước tính
• Q7: Liệt kê 4 dịch vụ monitoring với use case cụ thể
• Q8: Lộ trình 3 giai đoạn Assess → Mobilize → Migrate & Modernize
• Bonus: Screenshot terraform plan chạy thành công (không cần apply)
• Bonus: Screenshot app React hiển thị data từ NodeJS endpoint

---

⚠️ Pitfalls — Các lỗi hay gặp

1. Nhầm dịch vụ Authentication

❌ Dùng IAM Identity Center / Directory Service để xác thực user cho ReactJS app. ✅ Chỉ dùng Cognito User Pools cho end-user authentication.

2. Thiếu RTO/RPO trong DR section

Nếu không nêu RTO/RPO, giám khảo sẽ hỏi: "Tại sao anh chọn Warm Standby mà không phải Active-Active?" — Không có số liệu thì không có câu trả lời thuyết phục.

3. Terraform apply mà quên destroy

RDS PostgreSQL db.t3.micro tốn ~$0.018/giờ. Nếu quên tắt sau 1 tháng = ~$13 tốn thêm vào bill.

4. Vẽ diagram quá phức tạp

Mermaid có giới hạn về cú pháp. Tránh dùng emoji/icon trong node label — dễ bị Parse error. Ưu tiên sơ đồ đơn giản, rõ ý hơn là phức tạp, khó đọc.

---

🧩 Tổng kết (MECE Mindmap)

---

✍️ Made by Anh Tu - Share to be share