はじめてみよう！クラウドコンピューティングの a to z ～ getting started with...

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アマゾンウェブサービスジャパン株式会社テクニカルトレーナー

二條智文

2017/09/21

はじめてみよう！クラウドコンピューティングの A to Z～ Getting Started with AWS

Computing ～


概要Amazon

EC2

関連サービス負荷分散

AutoScaling

運用モニタリング自動化

今日お話しする事～AWS Computing～


AWS に関するおさらい


Amazon の歴史

1994: Jeff Bezos により設立

1995:

Amazon.com

としてオンライ

ン書店を開始

2005: Amazon Publishingを開始

2006:

アマゾンウェブサー

ビス (AWS) を開始

2007: Kindleを開始

2011: Amazon

Freshを開始

2012: Amazon Game Studiosを開始

2013: Amazon Artを開始

2014: Amazon Prime Nowを開

始

2015:

Amazon Home

Services &

Amazon Echo を開

始


高速で進む AWS のイノベーション

2009

48

159

722

82

2011 2013 2015

機能改善と新しいサービス

1017

2016


クラウドコンピューティングサービスとは？

インターネット経由のオンデマンドITリソース

事前契約書は不要、すぐに使い始めることが可能

自前のデータセンターやサーバは不要

必要な分を使った分だけ支払う従量課金制

ITリソースは、拡大や縮小が自由

規模の経済性が働く

データセンターストレージ機器サーバー契約書

不要


AWS のコアインフラストラクチャとサービス

AWS Technical Essentials 3.8 ILT

セキュリティ

ネットワーク

セキュリティ

ネットワーク

セキュリティグループNACL Access Mgmt

VPCVPCEC2 "クラシック"

"パブリック"

ELBオンデマンド

プロビジョン

従来のインフラストラクチャアマゾンウェブサービス

サーバー

AMI Amazon EC2 インスタンスオンプレミスサーバー

セキュリティセキュリティグループ NACL AWS IAMファイアウォール ACL 管理者

ネットワーキング

VPCELBルーターネットワークパイプラインスイッチ

ストレージとデータベース

RDBMSDAS SAN NAS AmazonEBS

AmazonEFS

AmazonS3

AmazonRDS


AWSグローバルインフラストラクチャ


AWS グローバルインフラストラクチャ - AZ

リージョン (Region)地理的ロケーション最低 2 つのアベイラビリティーゾーン (AZ) で構成される

アベイラビリティーゾーン

(AZ = Availability Zone)

データセンターのクラスター

他のアベイラビリティーゾーンの障害から分離

アベイラビリティーゾーン – A

アベイラビリティーゾーン – B

アベイラビリティーゾーン – C

リージョン


AWS グローバルインフラストラクチャ

(August 11, 2017)

16 のリージョン1. 米国東部（バージニア北部）

2. 米国東部 (オハイオ)

3. 米国西部 (北カリフォルニア)

4. 米国西部 (オレゴン)

5. カナダ (中部)

6. 欧州 (アイルランド)

7. 欧州 (フランクフルト)

8. 欧州 (ロンドン)

9. アジアパシフィック (東京)

10. アジアパシフィック (ソウル)

11. アジアパシフィック (シンガポール)

12. アジアパシフィック (シドニー)

13. アジアパシフィック (ムンバイ)

14. 南米 (サンパウロ)

15. 中国（北京）

16. GovCloud

44 のアベイラビリティゾーン

82 のエッジロケーション


概要Amazon

EC2


Auto Scaling




Amazon Elastic Compute Cloud (EC2)

仮想コンピューティング環境（仮想サーバ / インスタンス）

数分で起動し、1時間ごとの従量課金で利用可能

追加・削除、スペック変更が数分で可能

管理者権限 (root / Administrator) で利用可能

Amazon EC2


Amazon EC2 インスタンスの起動

OS、アプリケーション、設定

AMI

スペック（CPU、メモリ）

インスタンスタイプ

AZ

VPC

リージョン

EBS EBS EBS EBS EBS EBS

AZ

インスタンスインスタンス

数分で起動


EC2 数分間クッキング！

ほんとうに数分で起動するのかやってみましょう




AMI



AZ

VPC

リージョン


AZ



AMIとは

AMI(Amazonマシンイメージ)はインスタンス起動に必要なOSイメージ

AMI に含まれるもの

インスタンスのルートボリュームのテンプレート(OS、アプリケーションなど)

起動時にインスタンスにアタッチするボリュームを指定するブロックデバイスマッピング

起動権限


AMIを探す

Amazon が提供コミュニティAMI コンソールでEC2起動時に

検索 CLI/APIで describe-images

を利用

AWS Marketplace AWS上で実行されるソフトウェアやサービスを見つけて

購入しすぐに使用開始できるオンラインソフトウェアストア

多くのソフトウェアベンダー製品やOSSのソフトウェアがインストール済みOSイメージを公開中

有償ソフトウェアを従量課金で利用可能

VM Import / Export


AMI の利用

① 既存AMI から新規インスタンスを起動

② カスタムAMIを作成

③ カスタムAMIを使って、インスタンスを複数台起動

• 作成したAMIは別アカウントと共有可能

• 別リージョンへのコピーも可能

インスタンス

Amazon S3

AMI

Availability Zone-1a Availability Zone-1b

カスタムAMI①

②

③




AMI



AZ

VPC

リージョン


AZ



現行世代のインスタンス

インスタンスファミリーユースケース

汎用 (t2、m4、m3) • 低トラフィックのウェブサイトとウェブアプリケーション

• 小規模～中規模のデータベース

コンピューティング最適化 (c4、c3) • 高性能なフロントエンド群• 動画エンコーディング

メモリ最適化 (r3) • 高性能データベース• 分散型メモリキャッシュ

ストレージ最適化 (i2、d2) • データウェアハウス• ログまたはデータ処理アプリケーション

GPU 最適化 (g2) • 3D アプリケーションストリーミング• 機械学習


インスタンスタイプの選択

C 3 . 8xlarge

①インスタンスファミリー

②世代 ③サイズ

C3インスタンスの例

用途に応じてインスタンスファミリーと世代を決めた後に、必要なサイズを決める


ユーザーデータの追加

インスタンス起動時に、ユーザーデータを指定可能

ユーザーデータの種類:

Linux スクリプト – cloud-init により実行される

Windows バッチまたは PowerShell スクリプト –EC2Config サービスによって実行される

デフォルトでは、ユーザーデータスクリプトはinstance-id ごとに 1 回実行される


ユーザーデータの例: Linux

#!/bin/sh

yum -y install httpd

chkconfig httpd on

/etc/init.d/httpd start

ユーザーデータのシェルスクリプトは #! の記号とスクリプトを読み取るインタープリタのパスが最初に付いている必要がある

Apache ウェブサーバーをインストールするウェブサーバーを有効にするウェブサーバーを起動する


Amazon EC2のストレージ

インスタンスストア

• ホストコンピュータに内蔵されたディスク

• 性能・容量はインスタンスタイプごとに規定

• 追加費用なし(無料)

注意：インスタンスの停止または削除でデータが破棄される


Amazon EC2のストレージ

Amazon Elastic Block Store (EBS)

• ネットワークで接続されたディスク• EC2とは独立管理• ボリュームごとに性能・容量を定義可能• EBSの費用が別途発生• Snapshotを取得しS3に保存可能


インスタンスのライフサイクル

起動したインスタンスは3つの状態を持つ

Running(実行中) : 課金される。停止処理で Stoppedへ遷移

Stopped(停止中) : 課金されない。開始処理で再度Runningへ遷移

Terminated(削除) : 課金されない。削除処理で遷移。もう開始はできない

AMI Running

Terminated

Stopped

開始停止

削除作成

削除[ユーザデータ]作成時に1度だけ

実行


概要Amazon

EC2


Auto Scaling



ベストプラクティス①

各リージョン内の複数のアベイラビリティーゾーンを使用し、高可用性を実現する

その他のHA 複数のサーバー

各アベイラビリティーゾーン内で分離された冗長データセンター

世界中を網羅するリージョン

耐障害性の高いサービス


マルチ AZ 構成

リージョン

AZ AZ

Log

Elastic LoadBalancing


Elastic Load Balancing


Elastic Load Balancing

複数のEC2インスタンスにトラフィックを分散

正常に動作していない EC2 インスタンスを検出して除去するためのヘルスチェックをサポート

複数のアベイラビリティゾーンに跨って、高レベルの耐障害性を実現

Elastic Load

Balancing


機能の説明

アベイラビリティーゾーン A アベイラビリティーゾーン B

ロードバランサー

X


Elastic Load Balancing の例

アベイラビリティーゾーン A

アベイラビリティーゾーン B

EC2 インスタンスEC2 インスタンス

インターネット接続



HTTPS

SSL ハンドラ/ロードバランサー

HTTPS トラフィック





内部


プライベートサブネットプライベートサブネット

パブリックサブネットパブリックサブネット

EC2 インスタンス

EC2 インスタンス



ロードバランサーの種類

マネジメントコンソールのロードバランサ作成画面

ベストプラクティス②

スケーラビリティを確保する

クラウドベースのインフラストラクチャの大きなメリットの 1 つは、リソースの需要の変化に迅速に対応できること


Amazon.com の典型的な週間トラフィック

日曜日月曜日火曜日水曜日木曜日金曜日土曜日

用意したキャパシティー


Amazon.com の 11 月のトラフィック

用意したキャパシティー

11 月

76%

24%

課題は必要なコンピューティング容量を効率的に "予測する" こと


Auto Scaling


Auto Scaling

指定された条件に基づき、インスタンスを起動または終了する

使用量が変動するアプリケーションに最適

追加料金なしで使用可能Auto

Scaling


Auto Scaling の動作

レイテンシー

使用率

CloudWatchAuto Scaling

Elastic Load

Balancing

Auto Scaling グループ

ポリシー実行


Auto Scaling の設定

① 起動設定を作成起動設定は Auto Scaling グループが EC2 インスタンスを起動するために使うテンプレート

起動設定作成時に指定する内容（例）

AMI ID




② Auto Scaling グループを作成起動設定に基づくEC2 インスタンスの集合

設定例

最小サイズ

最大サイズ


Auto Scaling グループ

最小サイズ

最大サイズ

必要に応じてスケールアウト



③ ポリシーを作成 (オプション)どのような条件でサーバを起動 / 削除するか - CloudWatch アラーム

Auto Scaling グループがスケールアウトするタイミング

Auto Scaling グループがスケールインするタイミング


スケールしなくても Auto Scaling

Auto Healingとして利用最小および最大インスタンスをX台として設定すればX台の正常なインスタンスを維持できる

複数のEC2インスタンスをまとめて監視

min

max

Desired capacity


概要Amazon

EC2


Auto Scaling




モニタリング


Amazon CloudWatch

AWS クラウドリソースと AWS でお

客様が実行するアプリケーションのモ

ニタリングサービスAmazon CloudWatch


Amazon CloudWatch のアーキテクチャ

CloudWatch対応 AWS リソース

Amazon CloudWatch

Amazon CloudWatch アラーム

SNS E メール通知

Auto Scaling

利用できる統計

統計情報AWS マネジメントコンソール

CloudWatch メトリックス

CPUUtilization

StatusCheckFailed

独自のアプリケーション専用メトリックス

PageViewCount


Amazon CloudWatch メトリックス

サービスごとに定義された監視項目

標準のメトリックスを使った監視の多くは無償

Amazon EC2の標準メトリックスの間隔は5分

詳細モニタリング(1分間隔)も可能だが、追加課金が必要

メトリックスの値は最大15ヵ月保存される


Amazon CloudWatch アラーム

設定した期間・しきい値・回数により特定のアクションを呼びだす


サポートされている AWS のサービス

Auto Scaling

Amazon CloudFront

Amazon CloudWatch

Amazon CloudSearch

Amazon DynamoDB

Amazon EC2

Amazon ElastiCache

Amazon EBS

Elastic LoadBalancing

Amazon EMR

Amazon Kinesis Amazon EC2 Container Service

AWS OpsWorks

Amazon Redshift

Amazon RDS

Amazon Route 53

Amazon SNS

Amazon SQS

Amazon SWF

Amazon S3AWS Storage Gateway

Amazon WorkSpaces

Amazon Machine Learning

AWS Lambda AWS WAF

ベストプラクティス③

リソースのプロビジョニング、削除、および設定は可能な限り自動化する

手動作業の排除によってシステムの安定性と整合性を改善し、組織の効率を高める

AWSはAPIで操作可能！


自動化


AWS CloudFormation

特徴 (http://aws.amazon.com/jp/cloudformation/)

◦テンプレートを元に、EC2やELBといったAWSリソースの環境構築を自動化

◦ JSON,yamlフォーマットで、テンプレートを自由に記述可能

◦ Microsoft Windows Server や SAP HANA などのリファレンス実装を用意（http://aws.amazon.com/quickstart/）

価格体系 (http://aws.amazon.com/jp/cloudformation/pricing/)

◦ 追加料金はありませんAWS リソース（Amazon EC2 インスタンスや Elastic Load Balancing ロードバランサーなど）に対してお支払いいただきます。

設定管理 & クラウドのオーケストレーションサービス

スタック

EC2

AutoScaling

テンプレート（設定ファイル）

テンプレートに基づき各リソースが自動起動

EC2

CloudFormation

http://aws.amazon.com/jp/cloudformation/

http://aws.amazon.com/jp/cloudformation/pricing/


ベストプラクティスサービス詳細

ソリューション事例業界別事例

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概要Amazon

EC2


AutoScaling


今日お話しした事～AWS Computing～


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