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1 ゲームプラットフォーム on AWS Amazon Data Services Japan

2 クラウドコンピューティングとは 初期投資が不要 低額な利用価格 実際の使用分 のみ支払い セルフサービスな インフラ スケールアップ ダウンが容易 ビジネススピード の改善 Deploy

3 Number of EC2 Instances Deploy ピーク時に EC2 が 5,000 インスタンスにスケール アップロードした写真 動画 音楽をもとに ビデオクリップをオンラインで作成できるサービス Facebook でアプリを公開 40 インスタンス以下でサービスを開始 4/12/2008 4/13/2008 4/14/2008 4/15/2008 4/16/2008 4/17/2008 4/18/2008 4/19/2008 4/20/ 日間で 40 から 5,000 サーバへ

4 AWSサービス一覧 お客様のアプリケーション ライブラリ & SDKs Java, PHP,.NET, Python, Ruby, node.js IDEプラグイン Eclipse Visual Studio メッセージ Amazon SNS Amazon SQS Amazon SES Web管理画面 Management Console 認証 AWS IAM デプロイと自動化 モニタリング Amazon CloudWatch AWS Elastic Beanstalk AWS Cloud Formation AWS OpsWorks 検索エンジン ワークフロー管理 Amazon Cloud Search Amazon SWF トランスコード コンテンツ配信 分散処理 Amazon CloudFront Elastic MapReduce Amazon Elastic Transcoder ストレージ データベース Amazon S3 Amazon EBS Amazon Glacier AWS StorageGateway Amazon RDS Amazon DynamoDB Amazon ElastiCache Amazon Redshift コンピュータ処理 Amazon EC2 Auto Scale ネットワーク & ルーティング Amazon VPC / Amazon Elastic Load Balancer / Amazon Route 53 /AWS Direct Connect AWS グローバルインフラ Region AZ Geographical Regions, Availability Zones, Points of Presence Development & Administration Application Service Infrastructure Service

5 ゲーム提供者様のよくあるお悩み CTOの皆様の悩み インフラ増強に時間がかってユーザ増に間に合わない サーバを買っても余るようになったらどうしよう 毎回なんかある度にこれをやってたら寝れませ ん インフラ担当が24時間つきっきりで疲弊してる ハードウェアやDC障害への備えとか わかってるけど 5

6 WS を使えば んな悩みは捨てて ビジネスを加速させられます 6

7 多数のゲーム会社様ご利用実績 膨大なゲームトラフィックを処理するためのインフラを一人で構築 運用するには AWS しか選択肢がありませんでした Amazon Redshift がリリースされた時は衝撃的でした AWS サポートの迅速さと問題解決能力 費用対効果は非常に高い水準にあると思います 7 最新の事例はこちらから

8 8 AWS 主要サービス

9 EC2 Amazon EC2(Elastic Compute Cloud) アベイラビリティゾーンA アベイラビリティゾーンB リージョン 任意のゾーンに 分散配置可能 1 数分で起動し 1時間ごとの従量課金で利用可能な仮想サーバ スケールアップ/ダウン アウト/インが即座に可能 x86系のosをサポートし 自由にソフトウェアインストール セッ トアップが可能 9

10 EC2のオートスケール機能 負荷に応じてEC2の台数の自動増減が可能 ピーク対応が楽に CPU負荷が80%が5分間続いたらサーバを1台増やす CPU負荷が30%が15分間続いたらサーバを1台減らす オートスケールする方法は... ポリシーによる突発的なピークアクセス時 時間指定による事前自動制御 AutoScaling 事前に取得したシステムイメージから新規サーバを起動 10

11 Elastic Load Balancing(ELB) 従量課金でご利用いただけるロードバランサー アベイラビリティゾーンをまたいだロードバランシング オートスケール機能と合わせて利用可能 アベイラビリティゾーンA Web APP DB Web APP DB AZ-b DCレベルでの冗長性 11 アベイラビリティゾーンB

12 RDS Amazon RDS(Relational Database Service) マネージドRDBMSサービス バックアップやフェイルオーバーに対応したDBを数クリッ クで利用可能 サポートRDBMS アベイラビリティゾーンA アベイラビリティゾーンB 自動 バックアップ 自動フェイル オーバ パッチ更新 12

13 Virtual Private Cloud クラウド内に 専用のネットワークを構築 既存の設備を活かしたハイブリッドクラウド環境が構築 可能 Region 専用NW領域 プライベート サブネット パブリック サブネット InternetVPN VPN GW Internet InternetGW オンプレミス 専用線 ハイブリッドクラウド 13 VPC Subnet VPC Subnet

14 Amazon Redshift フルマネージドData Warehouse as a Service カラムナ型の超並列演算を特徴とするクラスタをサービスとして提供 従量課金で始められる数TB 数PB まで拡張可能 インスタンスの従量課金 初期費用 ライセンス費用不要 BIツール JDBC/ODBC リーダー ノード SQL エンドポイント: クエリーの並列化 結果を生成 10GigE Mesh コン ピュート ノード コン ピュート ノード コン ピュート ノード 14 S3, DynamoDB, EMRとの統合 クエリー実行ノー ド N スケールア ウトを実現 ローカルディス ク

15 15 AWS 活用方法

16 スケールに応じて構成を拡張 再利用 Multi Tier構成 DNS Amazon Route53 DNS Amazon Route53 ロードバランサー Amazon ELB Webサーバ Amazon EC2 Webサーバ Amazon EC2 DBサーバ Amazon RDS Single AZ 16 Single AZ

17 AMIを用いたインスタンス複製 標準AMIから起動した インスタンスをカスタ マイズ Availability Zone Availability Zone AMIはインスタンス作成に使用する イメージテンプレートです Instance AWSやサードパーティもAMIを 提供 カスタムAMIを使って イン スタンスを複数台起動 Amazon Linux AMI 自由にAMI (カスタムAMI)を作 成 利用可能 カスタムAMIからEC2インスタ ンスを何台でも起動できる 作成したAMIは他者と共有可能 Custom AMI Amazon Simple Storage Service (S3)

18 スケールに応じて構成を拡張 再利用 CDN Amazon CloudFront DNS Amazon Route53 ロードバランサー Amazon ELB キャッシュサーバ AmazonElastiCache Webサーバ Amazon EC2 マルチAZ(スタンバイ) Amazon RDS リードレプリカ Amazon RDS 自動レプリケーション DBサーバ Amazon RDS Multi AZ 18

19 スケールに応じて構成を拡張 再利用 Deployment AWS CloudFormation 構成のテンプレート化 Template テンプレートから構成を複製 19

20 グローバルデプロイメント CDN Amazon CloudFront Global Caching Edge US East Region EU Region ユーザ ユーザ ユーザ Tokyo Region DNS Amazon Route53 Latency Base Routing ユーザ Sao Paulo Region ユーザ Sydney Region 20

21 ゲームプラットフォームにおける 各種 AWS サービスの活用 21

22 AWSサービス一覧 お客様のアプリケーション ライブラリ & SDKs Java, PHP,.NET, Python, Ruby, node.js IDEプラグイン Eclipse Visual Studio メッセージ Amazon SNS Amazon SQS Amazon SES Web管理画面 Management Console 認証 AWS IAM デプロイと自動化 モニタリング Amazon CloudWatch AWS Elastic Beanstalk AWS Cloud Formation AWS OpsWorks 検索エンジン ワークフロー管理 Amazon Cloud Search Amazon SWF Development & Administration Application Service トランスコード コンテンツ配信 分散処理 Amazon CloudFront Elastic MapReduce Amazon Elastic Transcoder ストレージ データベース Amazon S3 Amazon EBS Amazon Glacier AWS StorageGateway Amazon RDS Amazon DynamoDB Amazon ElastiCache Amazon Redshift コンピュータ処理 Amazon EC2 Auto Scale ネットワーク & ルーティング Amazon VPC / Amazon Elastic Load Balancer / Amazon Route 53 /AWS Direct Connect AWS グローバルインフラ Region 22 AZ Geographical Regions, Availability Zones, Points of Presence Infrastructure Service

23 S3による静的コンテンツ配信 ゲームで使用するデータ 画 像 アイコン 動画 ステー ジデータ やパッチなど 静 的コンテンツをすべてS3でホ スティング EC2はAPIコールやゲームロジ ック 動的に生成される HTMLだけで使用 Internet 動的ページ 動的/静的混在配信 Webサイト 23 役割分担による 負荷分散 静的ファイル

24 Amazon S3の特徴 堅牢性 可用性 地理的に離れた3箇所以上のDCに冗長に保持 データロストに対して自動発見 修復 %の堅牢性 低冗長化オプション 99.99%) 99.99%の可用性 2つのDCで同時にデータロストが発生しても耐えられる設計 Webサイト機能 静的なWebサイトのホスティングをS3で ファイルをS3に保存して Website機能をONにするだけ 24

25 Amazon S3全体の成長率 S3の価格推移 20%DOWN 1.3兆 20%DOWN 13%DOWN 7,620億 5%DOWN 2,620億 29億 140億 400億 1,020億 Q Q Q Q Q Q Q %DOWN 1Q 2013

26 Contents Delivery Network ユーザからのアクセスを 最も近いエッジサーバに誘導 することで ユーザのアクセサビリティを向上 エッジサーバでは コンテンツのキャッシングを行い オリジンに負荷をかけず 効率的に配信 1.最適なエッジに リクエスト Amazon 3.エッジにキャッシュがなければ オリジンにリクエスト Cloud Front Edge Location) レスポンス向上 負荷軽減 クライアント 26 オリジン配信 サーバ 2.キャッシュコンテンツ をユーザに送信 5.キャッシュコンテンツ をユーザに送信 キャッシュ コンテンツ 4.エッジにコンテンツ を送信

27 Cloud Frontの動作 最適エッジへの誘導 DNS Resolver ① CFの名前解決 xxx.cloudftont.net ② IPアドレス問合せ cloudfront.net DNS 地理情報 ③ 最適なEdge アドレスの応答 クライアント Cloud Front DNS ④ 最適なEdgeに アクセス Cloud Front Edge Cloud Front Edge 27 Cloud Front Edge ⑤ キャッシュが無ければ オリジンから取得 オリジン配信 サーバ

28 CloudFrontとS3によるコンテンツ配信 ユーザはまず CloudFront へ 最低レイテンシへの誘導 TCP最適化 永続化コネクション Dynamic Content Amazon EC2 Elastic Load Balancing Your Users Amazon CloudFront Static Content CloudFront から Origin 10オリジンまでパターン指定で振分け 各オリジンへは永続化コネクション キャッシュ生存時間も設定可能 28 Amazon S3 28

29 ログもS3に集約 Amazon Elastic Map Reduce web server Amazon S3 データがS3にあれば 各種解 析サービスとの連携は容易 web server DynamoDB web server Amazon Redshift 行動履歴の解析や 各種KPIの算出もAWSの解析サー ビスなら運用コストをかけずに高速に実現可能 29

30 さらなる大規模トラフィック に耐えるには 30

31 一般的なScaling 方法 EC2(APサーバ memcached)のスケールアウト RDSのスペックを上げる(スケールアップ RDSのRead Replica (MySQL Slave)を追加 ELB App App サーバ App サーバ サーバ Cache サーバ m1.large m2.4xlarge メモリ 7.5GB CPU 4ECU メモリ 68GB CPU 26ECU

32 それでもScale出来ないケース Heavy Write I/O, Growing Data DBのI/O(write)がボトルネックでスケールしない システム全体のスループット レイテンシに影響 UX的, サービス的 ビジネス的にもインパクト甚大 DBのスケールアップ(CPU/メモリ) では効果は限定的 アプリケーション DBのチューニングでも限界がある DB単体の限界を超えて増え続けるデータ

33 AWS の完全マネージド サービス Amazon DynamoDB 完全マネージド型で 高速なパフォーマンス シームレスな拡張性と信頼性をNoSQLサービス Amazon SQS 完全マネージド型で セットアップ 運用 拡張が不要なメッセージングサービス

34 Amazon DynamoDBとは フルマネージドなNoSQLデータベースサービス 超高速 予測可能な一貫したパフォーマンス シームレスなスケーラビリティ そして低コスト 運用管理必要なし 低レイテンシ SSD プロビジョンスループット 無限に使えるストレージ

35 管理不要なデータベース サービス 管理不要で高い拡張性を提供 サービス vs プロダクトの違い ADMIN DynamoDBはサービス 他のデータベースはプロダクト 構築 運用コストに大きな差が出る

36 AWSでのDBのWrite 性能向上対策 その1 運用負荷軽減 さらなる負荷の対応も楽に DynamoDB導入 運用負荷軽減 スケーラブル ELB App App サーバ App サーバ サーバ App App サーバ 非同期 サーバ サーバ Amazon DynamoDB Cache サーバ KVS キュー サーバ サーバ

37 SQS(Simple Queue Service)とは 分散キューサービス AWSをスケールアウトして使うためのキーコンポーネント 2006年よりある最古参サービス 堅牢性 信頼性 可用性が高く低コスト 最低一度は届くことを保証(At-Least-Once delivery) 3箇所以上のDCにメッセージを複製保存しロストを防ぐ フルマネージド インストール 管理不要 アプリからSDK APIでSend/Receive/Deleteするだけ

38 3箇所以上にメッセージを自動複製 S3 世界中のリージョンから選択 東京リージョン メッセージを送 受信するだけ 可用性 性能は 気にしない 容量無制限 データセンターA キュー データセンターB データセンターC 3か所以上で 自動複製 高い耐久性で データ失わない: メッセージ

39 AWSでのDBのWrite 性能向上対策 その2 運用負荷軽減 さらなる負荷の対応も楽に DynamoDB導入 運用負荷軽減 スケーラブル SQS導入 運用負荷軽減 スケーラブル ELB App App サーバ App サーバ サーバ App App サーバ 非同期 サーバ サーバ Amazon DynamoDB Cache サーバ Amazon Simple Queue Service (SQS)

40 キャパシティ増強時にやること DynamoDBの各テーブルのRead/WriteのIOPSを増加 ELB CloudFron t App App サーバ App サーバ サーバ App App サーバ 非同期 サーバ サーバ Amazon DynamoDB S3 Cache サーバ Amazon Simple Queue Service (SQS) Copyright 2012 Amazon Web Services

41 キャパシティ増強時でやらなくてよい事 DB キューの容量拡張 スケーリング DB キューの可用性 堅牢性の維持 シャーディングに伴うアプリ修正

42 ネイティブアプリに向けて さらなる最適化も 42

43 モバイルSDKでAWSをバックエンドに AWS Android/iOS SDKを使えば AWS上のサービスを自在に呼び出せます AWSのマネージドサービスを組み合わせてバックエンドに しかもプラットフォーム横断で連携

44 AWSをバックエンドに使う例 DynamoDB, S3を使ってデータ共有 2. DBクエリ / ファイルリクエスト DynamoDB 1. DB書き込み / ファイルアップロード 3. DB応答 / ファイルダウンロード S3

45 AWSをバックエンドとして使う例 SNSとSQSを使ってPub/Sub SNS: Simple Notification Service SQS: Simple Queue Service + SNS topic SQS queue 2. Notify 1. Publish

46 非同期バッチ処理の例 非同期バッチ処理要求を直接登録 通常のWebアプリ等 Job queue Client Workers Web Frontend Android/iOS SDKを使った場合 Job queue Workers

47 ログやイベント情報の集計処理例 ログやイベント情報を直接登録 通常のWebアプリ等 Client Web Frontend ログ イベント集計 Android/iOS SDKを使った場合 ログ イベント集計

48 各種サービスの認証にはWeb ID連携も Google, Facebook, Amazon (Login with Amazon)に対応 例 Login With Amazonで認証したユーザはS3の非公開ファイル にアクセス 例 Facebookで認証したユーザのゲーム利用履歴をDynamoDBに 記録してFacebookのプロファイルを参照しながら行動分析 認証

49 Amazon SNS を使えば 1 つの API でマルチプラットフォームへのプッシュ通知も可能 Apple Devices Google Devices Amazon SNS Mobile Push Amazon Kindle Fire Devices [ 料金 ] 1 月 100 万リクエストまで無料以降 100 万リクエストごとに $1.00 (2013 年 9 月現在 )

50 50 構築運用の自動化を助ける仕組み

51 APIでインフラ操作を自動化可能 AWSの各種操作はAPIから可能 インフラのマネージメントを人手を使わずに自動化 人件費削減 オペレーションミス防止 aws ec2 start-instances --instance-ids i aws ec2 attach-network-interface --instance-id i network-interface-id eni device-index 1 aws ec2 assign-private-ip-addresses --network-interface-id eni private-ip-addresses 各種プログラミング言語やコマンドラインツールを提供 CLI Powershell Java 写真提供 nodejs.net PHP Python Ruby Android ios

52 オートスケール機能で トラフィック変動やピーク対応も簡略化 スケジュールに従ったインスタンス数増減 予測可能な日次変動等 AutoScaling 監視システムと連動したインスタンス数増減 Amazon CloudWatch Alarm 予測を越えたトラフィックに よるサービスへの影響を予防 52

53 構築やデプロイを自動化する各種サービス 導入の容易さ Elastic Beanstalk OpsWorks CloudFormation 柔軟性 全て追加費用なしで 課金は使用した実際にリソース分のみ

54 AWS Elastic Beanstalk Webフロントエンドに適した構成を自動構築 コードをデプロイするだけでWebアプリケーションを開始 Instance WAR deploy! Instance CloudWatch 54 Amazon RDS Elastic Load Balancer Auto scaling Group

55 AWS OpsWorks AWSの統合アプリケーションマネージメントソリューション アプリケーションをレイヤでモデル化して自動制御することで DevOpsを支援 Chef recipeの各インスタンスへの配布 システム構成情報の各インスタンスへの配布 ライフサイクルイベントの通知 小規模から複雑 大規模なシステムまで管理運用 55

56 AWS CloudFormation 各種AWSのサービスで構成された環境をテンプレート化し AWS 環境のデプロイ/アンデプロイを一元管理できるサービス JSONフォーマットのテンプレートでカスタマイズ可能 ほぼすべてのAWSサービスをサポート 開発 検証環境など類似する環境を頻繁にデプロイする際に利用 稼働中のAWS環境からのテンプレートの作成も可能 Route53 Record Set Cloud Formation CloudFront Distribution ELB Stack SQS Queue EC2インスタンス S3 Bucket Deploy/Un Deploy Template 56 RDS ElastiCache EMR Cluster DynamoDB Table

57 57 その他各種サービス

58 Amazon Elastic Map Reduce EMRはAWS上のHadoopサービス 伸縮自在 柔軟 スケーラブル 堅牢 ログ解析 バッチ処理にベストフィット EMRはHadoopの煩雑さをカバーする 開発者は本来やるべきアプリ(分析 解析等)に集中できる 各種サービスとの親和性の高い統合 データはS3で無くさない 分散KVS DynamoDBとのスムースな連携 EC2のスケーラビリティを徹底的に活用

59 Amazon Elastic Transcoder 高いスケーラビリティ 使いやすさ 経済性を実現する 設計で 様々なデバイスに対応した動画ファイルをトラ ンスコードできるサービス トランスコード デジタル映像を別のフォーマット 解像度などに変換する技術 スマートフォン向けに動画ファイルの画面サイズ 解像度を変換する など 再生デバイスに合わせコンテンツの変換を行う 59

60 AWS Data Pipeline 記述されたデータフローを定期的に信頼性高く実施す るためのサービス AWSのみならずオンプレミスのデータ移行にも利用可能 Data Pipeline自体の利用料金は無料 Map Reduce NoSQL DynamoDB RedShift DWH Data Flow Orchestration Big Data Corporate Data Center S3 60 Elastic MapReduce Storage Data Pipeline RDS Glacier RDB

61 レファレンス アーキテクチャ

62 AWS レファレンスアーキテクチャオンラインゲーム

63 AWS レファレンスアーキテクチャウェブホスティング

64 AWS レファレンスアーキテクチャメディア配信

65 AWS アーキテクチャセンター

66 24 時間 365 日での日本語サポートの提供 ベーシックデベロッパービジネスエンタープライズ フォーラム利用可能利用可能利用可能利用可能 サポートへのコンタクト 初回応答時間 日本語の出来るエンジニアが技術サポートを提供 EC2 の健全性エラーが発生した場合 不可 コンタクトフォーム 12 時間 ( 営業時間内 ) 電話 チャットコンタクトフォーム 電話 チャットコンタクトフォーム 1 時間 15 分 連絡先登録 無制限 24/365 対応なしなしありあり Trusted Advisor なしなしありあり 専任スタッフなしなしなしあり 特別サポートなしなしなしあり 料金 ( 月額 ) 無料 $49 AWS 利用総額の $0~$10K: 10% $10K~$80K: 7% $80K~$250K: 5% $250K~: 3% ( 最低 $100) AWS 利用総額の 10% ( 最低 $15000)

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