Analysemodule verstehen

Architectos Module prüfen vor der Bereitstellung Kosten, Skalierbarkeit, Sicherheit, Leistung und Compliance. Jedes untersucht einen eigenen kritischen Bereich.

Analyseüberblick

Stellen Sie sich eine Prüfung durch Fachleute vor:

• Finanzprüfer → Kostenschätzer.
• Leistungsingenieur → Skalierbarkeitsanalysator und Leistungssimulator.
• Sicherheitsarchitekt → Bedrohungsmodellierer und Sicherheitslage.
• Betriebsleitung → Abweichungsdetektor.
• Compliance-Verantwortlicher → Compliance-Prüfer.

Zusammen geben sie Vertrauen in die Produktionsreife.

Kostenschätzer

Frage: „Was kostet es?“

Modelliert die monatliche Cloud-Rechnung bei verschiedenen Größenordnungen.

Funktionsweise

1. Architektur und Zielgröße von 1k bis 1M Nutzern eingeben.
2. Architecto berechnet Rechenleistung, Speicher, Datenbanken und Übertragung.
3. Modelliert Kostenänderungen beim Skalieren.
4. Erkennt Kostensprünge an Wendepunkten.
5. Empfiehlt Optimierungsstrategien.

Kostenkurven verstehen

Kosten folgen häufig Mustern:

                   Cost
                     ^
                     |     /
                     |    /
                     |   /
                     |  /_____ Cost knee
                     | /
                     |/
                     +-----> Users

Der Kostenknick liegt dort, wo die Architektur finanziell nicht mehr tragfähig wird. Beispiel:

• 10k Nutzer: $200/Monat ✓ Gesund.
• 50k Nutzer: $500/Monat ✓ Noch tragfähig.
• 100k Nutzer: $2,000/Monat ⚠️ Kostenknick.
• 200k Nutzer: $5,000/Monat ✗ Nicht tragfähig.

Kostensenkungsstrategien

Häufige Empfehlungen:

Skalierbarkeitsanalysator

Frage: „Wie viele Nutzer trägt es? Wo ist der Engpass?“

Warteschlangentheorie und Belastungsmodelle sagen das Verhalten unter Last voraus.

Zentrale Metriken

Engpässe erkennen

Komponenten begrenzen bei unterschiedlichen Größen:

10k users:   API Server (add more servers)
50k users:   Database (add read replicas, caching)
100k users:  Network bandwidth (add CDN, optimize queries)
1M users:    Distributed systems complexity (redesign for microservices)

Der Analysator bestimmt genau, welche Komponente zum Limit wird.

Skalierungsempfehlungen

Nach Erkennung der Engpässe:

1. Lesereplikate für Datenbanken.

   • Lesen auf Replikaten, Schreiben auf Primärinstanz.
   • Linear höherer Lesedurchsatz.
   • Typisch 3-5 Replikate für 20-50k Nutzer.

2. Horizontale Skalierung von Servern.

   • Mehr Instanzen hinter dem Lastverteiler.
   • Typisch 500-2,000 gleichzeitige Nutzer je Instanz.

3. Cache-Schicht mit Redis/Memcached.

   • Häufige Daten puffern.
   • 50-80% weniger Datenbanklast.
   • Typisch 10-100x mehr Verkehr.

4. Sharding von Datenbanken.

   • Nach Nutzer-ID, Region oder Datum aufteilen.
   • Jede Partition verwaltet eine Teilmenge.
   • Skalierung auf Millionen Nutzer.

5. Verbindungspooling für Datenbanken.

   • Verbindungen wiederverwenden.
   • Aufwand reduzieren.
   • Typisch 2-3x mehr Durchsatz.

Bedrohungsmodellierer

Frage: „Was kann schiefgehen? Wie verhindern wir Angriffe?“

STRIDE identifiziert Sicherheitsbedrohungen und geeignete Gegenmaßnahmen.

STRIDE-Rahmenwerk

Beispielanalyse

Für E-Commerce:

Identitätsvortäuschung:

• Angreifer imitiert einen Nutzer.
• Greift auf Bestellungen und Zahlungsarten zu.
• Schutz: MFA, OAuth 2.0 und Sitzungstoken.

Manipulation:

• Angreifer ändert beim Bezahlen den Preis.
• Macht aus $100 einen Auftrag über $1.
• Schutz: kryptografische Signaturen, Servervalidierung und Verschlüsselung.

Informationspreisgabe:

• Angreifer liest ein Datenbankbackup.
• Stiehlt Kartendaten und persönliche Angaben.
• Schutz: Verschlüsselung mit AWS KMS, verschlüsselte Backups und Zugriffskontrolle.

Dienstverweigerung:

• Angreifer überflutet die API.
• Berechtigte Nutzer erhalten HTTP 503.
• Schutz: Anfragelimits, CloudFront-DDoS-Schutz, WAF und automatische Skalierung.

Bewährte Sicherheitsverfahren

Architecto empfiehlt:

1. Authentifizierung: MFA, OAuth 2.0, Passkeys.
2. Verschlüsselung: TLS 1.3 bei Übertragung, AES-256 bei Speicherung.
3. Autorisierung: minimale IAM-Rechte und rollenbasierter Zugriff.
4. Netzwerk: VPC-Isolation, Sicherheitsgruppen, NACLs.
5. Daten: Tokenisierung personenbezogener Angaben, Maskierung in Protokollen.
6. Überwachung: CloudTrail für Audits, CloudWatch für Anomalien.

Architekturvergleich

Frage: „Was hat sich geändert und welche Folgen hat es?“

Zeigt semantische Unterschiede zwischen zwei Architekturversionen.

Vergleichsumfang

• Hinzugefügt: neue Dienste und Datenbanken.
• Entfernt: eingestellte Dienste.
• Geändert: Instanztyp, Skalierung und Konfiguration.
• Verbindungen: neue oder entfernte Flüsse.

Beispiel

Version 1:
- Single RDS database (no replicas)
- Single EC2 instance
- No caching layer
- Direct database access from app

Version 2:
+ Added 2 RDS read replicas
+ Added autoscaling group (3-10 instances)
+ Added Redis cache layer
+ Added connection pooling
~ Changed database instance type (t3.medium → r5.large)

Auswirkungsanalyse

Erklärt die Folgen:

• Kosten: +$500/Monat für Replikate und Cache.
• Skalierbarkeit: +400%, trägt 5x mehr Nutzer.
• Verfügbarkeit: +99.9%, Multi-AZ-Failover eingerichtet.
• Komplexität: mittel durch Cache- und Replikaverwaltung.

Leistungssimulator

Frage: „Wie verhalten sich Latenz und Durchsatz unter Last?“

(Demnächst: vollständige Leistungssimulation mit Latenzmodell.)

Sagt das Komponentenverhalten bei unterschiedlichen Lasten voraus.

Compliance-Prüfer

Frage: „Erfüllt es die Compliance-Anforderungen?“

(Demnächst: Prüfung von SOC2, HIPAA, PCI DSS und GDPR.)

Validiert die Architektur anhand von Standards.

Abweichungsdetektor

Frage: „Ist die Infrastruktur vom Entwurf abgewichen?“

(Demnächst: laufende Überwachung von Konfigurationsabweichungen.)

Vollständige Analyse

Gesamtprüfung

1. Alles analysieren wählen, demnächst.
2. Architecto führt passende Module aus:
   • Kosten bei 1k, 10k, 100k und 1M Nutzern.
   • Skalierungsengpässe.
   • Vollständige STRIDE-Prüfung.
   • Compliance.
   • Leistungssimulation.
3. Erzeugt einen Architekturprüfbericht mit:
   • Zusammenfassung und Bewertung von 1-10.
   • Detaillierten Modulbefunden.
   • Kritischen Problemen.
   • Empfohlenen nächsten Schritten.
   • Kosten-Nutzen-Verhältnis der Empfehlungen.

Entwicklung verfolgen

Speichern Sie Analyseläufe zur Verfolgung von:

• Architekturverbesserungen.
• Kostentrends.
• Skalierungsbereitschaft.
• Sicherheitsverbesserungen.

Nächste Schritte

• Architektur erstellen → Erste Architektur
• Verfahren kennenlernen → Bewährte Verfahren
• Funktionen erkunden → Funktionsleitfaden

Kernaussage: Die Module bilden Ihr Architekturprüfgremium. Finden Sie Probleme früh, optimieren Sie Kosten und gewinnen Sie Vertrauen vor der Bereitstellung.