AWS Well-Architected フレームワークによるクラウドベストプラクティス

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けんじしげい
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AWS Well-Architected フレームワークによるクラウドベストプラクティスアマゾンウェブサービスジャパン株式会社ソリューションアーキテクト畑史彦

2 紹介畑史彦はたふみひこ所属アマゾンウェブサービスジャパン株式会社技術統括本部ソリューションアーキテクト好きなAWSサービス Amazon WorkDocs

3 アジェンダ AWS Well-Architected Framework とはクラウドでのアプリケーション設計の考えクラウドでのアプリケーション設計のケーススタディまとめ AWS の個々のサービスの説明は最限となります

4 アジェンダ AWS Well-Architected Framework とはクラウドでのアプリケーション設計の考えクラウドでのアプリケーション設計のケーススタディまとめ

5 AWS の各種サービスの使いや疑問 EC2( 仮想サーバ ) の状態を簡単に監視したい RDS( データベースサービス ) で定期的にバックアップを取りたい様々なリソースやサポートを提供ドキュメントホワイトペーパーよくある質問コミュニティフォーラムユーザーコミュニティテクニカルサポートトレーニング etc...

6 サービスの使いは分かってもそれらをどう組み合わせてどう設計すればいい? クラウドに移したのに以前と変わらぬ運もっと楽にならないかな果たして今の構成で何かあったとき本当に丈夫なんだろうかあ新しいサービスが出てるこのシステムは適切なサービスや機能を選択できているんだろうか正確なサーバの容量の積もりって周りはみんなどうしてるんだろう全てを社で管理してたオンプレミスと違ってクラウドのセキュリティは特殊?

7 AWS Well-Architected Framework クラウドのアプリケーション設計における考えとベストプラクティスアーキテクチャを評価するための貫したアプローチ質問評価そして対処法

8 Are you WellArchitected?" Werner Vogels

9 Amazon CTO Werner re:invent2015 クラウドは IT インフラを物理環境の制約から解き放ち完全にコントロール可能にする Well-Architected は 10 年以上にわたるこれまでの AWS の経験を投して作成継続的に更新場当たり的な対応ではなく新たな価値を追加することにフォーカスできるようになる

10 AWS Well-Architected Framework の構成要素 1. 5 つの柱 2. 設計原則セキュリティ信頼性パフォーマンス効率コスト最適化運性 3. 質問事項セキュリティの設計原則信頼性の設計原則パフォーマンス効率の設計原則コスト最適化の設計原則運性の設計原則般的な設計原則

11 1. 5 つの柱セキュリティ信頼性パフォーマンス効率コスト最適化運性

12 2. 設計原則 AWS Well-Architected Framework ではクラウドにおける適切な設計を可能にする設計原則を明確にしています般的な設計原則必要な容量の判断を勘に頼らない本番のスケールでテストする etc... 5 つの柱ごとの設計原則セキュリティの設計原則 : 最特権の原則の適運性の設計原則 : 変更は々さく継続的に etc...

13 3. 質問事項質問に従って問することでシステムをレビューすることができる想定外の運イベントにどのように対応していますか? パフォーマンスを改善するためにどのようなトレードオフをっていますか? etc... 忘れられがちな基本的領域にも対応どのようにしてルートアカウントでのログインを保護していますか? AWS のコストをどのように管理していますか? etc...

14 アジェンダ AWS Well-Architected Framework とはクラウドでのアプリケーション設計の考えクラウドでのアプリケーション設計のケーススタディまとめ

16 Everything fails all the time あらゆるシステムコンポーネントはダウンする個々のコンポーネントがダウンしないようにするのではなく ( だけではなく ) 個々のコンポーネントがダウンしても動で検知し復旧するようにアーキテクチャ全体がダウンせずに稼働し続けるように

17 障害を未然に防しようとするのではなく障害を動で検知し障害が動で対処される仕組みを設計する

MTTF and MTTR MTTF Availability := MTTF + MTTR MTTF: 平均故障時間 MTTR: 平均修復時間 https://www.slideshare.

18 MTTF and MTTR MTTF Availability := MTTF + MTTR MTTF: 平均故障時間 MTTR: 平均修復時間より MTTF( 平均故障時間 ) をよりくしようとする障害を未然に防しようとするアプローチ MTTR( 平均修復時間 ) をより短くあるいは 0 にしようとする障害を前提に対処しようとするアプローチ

19 Not only availability... セキュリティも運も開発も考えは変わらないいかなるセキュリティ対策も予想外の攻撃や運ミスを完全に排除するのは難しい問題がすぐに検知され場合によっては動で対処されるようにどんなに整備された運体制でもヒューマンエラーは発しうる作業をコード化復旧作業もコード化想定外のイベントをテストあらゆる状況を考慮してテストしたとしてもバグの可能性は消えない問題があってもすぐに修正改善がリリースできる環境テストとテスト作成を動化

20 AWS が提供する基本的なバリュー障害を動で検知し動で対処するシステムを実現するためのクラウドの基本的なバリュー 1. 俊敏性と弾性 2. グローバルインフラストラクチャ 3. 多様なサービス群

21 1. クラウドがもたらす俊敏性と弾性俊敏性わずか数分で数千のコンピューティングリソース弾性必要なときに必要なだけのリソースを利使った分にだけ払いすぐに試せる作れるやめられる

22 2. グローバルインフラストラクチャ世界中の 16 の地理的リージョン内に 42 のアベイラビリティーゾーン (AZ) 今後さらに 3 つのリージョンと 8 つの AZ が追加予定

23 3. 多様なサービス群コンピュートネットワークアナリティクス AI EC2 EC2 Container Elastic Lambda Service Beanstalk Elastic Load Balancing VPC Direct Connect Route 53 Athena EMR Data Pipeline Kinesis Machine Learning QuickSight Elasticsearch Service Lex_ Machine Learning Polly Rekognition 開発ツール管理ツールセキュリティ CodeBuild CodeCommit CodeDeploy CodePipeline CloudWatch Cloud Formation CloudTrail Config OpsWorks Service Catalog Identity & Access Management Directory Service Trusted Advisor Cloud HSM Key Management Service Web App Firewall ストレージ & 配信アプリケーションサービス Hubs ゲーム S3 CloudFront EFS Glacier Storage Gateway Snowball API Gateway AppStream CloudSearch Elastic Transcoder Step Functions SES SQS SWF Mobile Hub GameLift モバイルサービスデータベース IOT エンタープライズアプリ Database Cognito Device Mobile Farm Analytics Pinpoint RDS DynamoDB ElastiCache RedShift Simple DB Migration Service IoT WorkSpaces WorkDocs WorkMail

24 アジェンダ AWS Well-Architected Framework とはクラウドでのアプリケーション設計の考えクラウドでのアプリケーション設計のケーススタディまとめ

25 障害を前提に対処する設計例 1. Auto Scaling ー動スケールアウト 2. Automatic Feedback Control ーフィードバックの動制御 3. Continuous Delivery & Test Automation ー開発サイクルとテストの動化 4. Game-day Testing ー本番を想定したテスト 5. Error Injection ー障害の注

26 1/5 Auto Scaling 動スケールアウト

27 Auto Scaling 新しくアプリケーションを構築する際にどのようにリソース需要を予測し最適化するかを考えます必要となるキャパシティを事前に念に計算しさらにそれに余裕をもってリソースを確保するその時その時のリソース需要に応じてキャパシティを動的に拡張あるいは縮させる可性の維持リソース不を事前に防しようとする考えリソースの変動を前提とし動で対処しようとする考え

28 Auto Scaling Amazon EC2: 仮想サーバリソース多様なスペック OS をサポートし 1 時間単位の従量課 ELB Auto Scaling: 定義された条件に応じて Amazon EC2 のキャパシティを動的に縮あるいは拡張する機能 Auto Scaling EC2 EC2 EC2 ELB (Elastic Load Balancing): ロードバランサーい可性動的なスケーリングおよび強固なセキュリティが特徴

のキャパシティを動的に縮あるいは拡張する機能 Auto Scaling EC2 EC2 EC2 EC2

29 Auto Scaling Amazon EC2: 仮想サーバリソース多様なスペック OS をサポートし 1 時間単位の従量課 ELB Auto Scaling: 定義された条件に応じて Amazon EC2 のキャパシティを動的に縮あるいは拡張する機能 Auto Scaling EC2 EC2 EC2 EC2 ELB (Elastic Load Balancing): ロードバランサーい可性動的なスケーリングおよび強固なセキュリティが特徴

30 Auto Scaling 般的な設計原則必要な容量の判断を勘に頼らない ELB 信頼性の設計原則容量の推測をやめる平スケーリングによる可性の向上 Auto Scaling EC2 EC2 EC2 コスト最適化の設計原則消費したリソースに対して払う

31 Auto Request Instances

32 2/5 Automatic Feedback Control フィードバックの動制御

しようとする考えブロックすべき対象の条件を念に準備するアクセスログを継続的に解析集計し

33 Automatic Feedback Control WAF (Web Application Firewall) によってアプリケーションレイヤーの保護を設定するユースケースを考えます攻撃を未然に防しようとする考えブロックすべき対象の条件を念に準備するアクセスログを継続的に解析集計し不審な挙動のIPアドレスをブロック対象として動的に WAF の設定を更新する想定外の攻撃の存在を前提とし動で対処しようとする考え

Automatic Feedback Control Valid users AWS WAF:

Servers Amazon S3: マネージドのクラウドストレージサービス容量無制限可

IP AWS WAF ELB Access log in S3 bucket AWS

34 Automatic Feedback Control Valid users AWS WAF: ウェブアプリケーションファイアウォール API を使して完全に管理可能 ELB Web Servers Amazon S3: マネージドのクラウドストレージサービス容量無制限可そしていデータ耐久性 Bad requests blocked based on source IP AWS WAF ELB Access log in S3 bucket AWS Lambda AWS Lambda: サーバレスコンピューティングリソースサーバーのプロビジョニングや管理なしでコードを実

35 Automatic Feedback Control Valid users AWS WAF: ウェブアプリケーションファイアウォール API を使して完全に管理可能 ELB Web Servers Amazon S3: マネージドのクラウドストレージサービス容量無制限可そしていデータ耐久性 Bad requests blocked based on source IP AWS WAF ELB Access log in S3 bucket AWS Lambda AWS Lambda: サーバレスコンピューティングリソースサーバーのプロビジョニングや管理なしでコードを実

36 Automatic Feedback Control Valid users セキュリティの設計原則トレーサビリティの有効化 ELB Web Servers パフォーマンス効率の設計原則サーバーレスアーキテクチャ Bad requests blocked based on source IP ELB Access log in S3 bucket AWS WAF AWS Lambda

37 3/5 Continuous Delivery & Test Automation 開発サイクルとテストの動化

38 Continuous Delivery & Test Automation アプリケーションの品質を向上させるための開発法について考えますできるだけテスト漏れを防ごうとする考え 1. 問題が起きないように時間をかけて慎重に開発テストデプロイを実施する問題が発しても修正テストデプロイが即座に可能な開発プロセスを整備する 2. バグを出さないように量の単体テストを書くテストケースの成を動化する失敗を前提に対処する考え失敗を未然に防する考え抜け漏れを前提に対策をしようとする考え

39 1. Continuous Delivery (CD) コード変更が発すると動的にビルドテストおよび本番へのデプロイ準備が実される開発法デプロイ準備の整ったビルドの成果物を常に元に保持迅速な開発サイクル

junit-quickcheck, Randoop, etc... http://www.cse.chalmers.

40 2. Property-based testing 定義された性質 (property) を満たすかを検証するためにテストケースをランダムに動成し実するでは書けない量かつ多様なテストケース Tools Haskell QuickCheck (1999~) Java junit-quickcheck, Randoop, etc

Continuous Delivery & Test Automation Developers Source Code Management

コードの変更のたびに速やかにビルドテストデプロイなど連のプロセスを実 Application Servers AWS

テストを実しデプロイできるパッケージを作成という連のステップをスケーラブルに動化 AWS CodeDeploy ELB Access

41 Continuous Delivery & Test Automation Developers Source Code Management Automaticaly generated random testing AWS CodePipeline: 継続的デリバリーのサービスコードの変更のたびに速やかにビルドテストデプロイなど連のプロセスを実 Application Servers AWS CodePipeline AWS CodeBuild AWS CodeBuild: ソフトウェアパッケージのビルドサービスコードをコンパイルしテストを実しデプロイできるパッケージを作成という連のステップをスケーラブルに動化 AWS CodeDeploy ELB Access log in S3 bucket AWS CodeDeploy: アプリケーションのデプロイのサービスコンソール CLI SDK API からデプロイを元管理するとともに完全に動化

42 Continuous Delivery & Test Automation Developers Source Code Management Automaticaly generated random testing AWS CodePipeline: 継続的デリバリーのサービスコードの変更のたびに速やかにビルドテストデプロイなど連のプロセスを実 Application Servers AWS CodePipeline AWS CodeBuild AWS CodeBuild: ソフトウェアパッケージのビルドサービスコードをコンパイルしテストを実しデプロイできるパッケージを作成という連のステップをスケーラブルに動化 AWS CodeDeploy ELB Access log in S3 bucket AWS CodeDeploy: アプリケーションのデプロイのサービスコンソール CLI SDK API からデプロイを元管理するとともに完全に動化

43 Continuous Delivery & Test Automation 般的な設計原則 Developers Source Code Management Automaticaly generated random testing アーキテクチャの実験を容易にするために動化を取りれる運性の設計原則変更は々さく継続的に Application Servers AWS CodePipeline AWS CodeBuild コスト最適化の設計原則マネージドサービスを使して所有コストを低減 AWS CodeDeploy ELB Access log in S3 bucket

44 4/5 Game-day Testing 本番を想定したテスト

45 Game-day Testing game-day: 形試合があるのトラブルが起きたときしかトラブルシュートしなくていざトラブルが起きた時にスムーズに対応できますか? 実際の本番環境で異常事態の対応を訓練数のチームに分かれて AWS 上に払い出された実際の環境をトラブルシュートしていくコンテスト形式など

46 Game-day Testing

47 Game-day Testing template AWS CloudFormation AWS では本番と同様の構成を素早くプロビジョニングし使い終わったら即座に破棄するといった運が容易になるそのためお客様がお客様の環境で Game-day Testing をうことも容易に AWS CloudFormation: テンプレートを元に関連する連の AWS リソースのプロビジョニングや更新を動化テンプレートは JSON フォーマットで様々なサンプルがあるとともに独に作成することが可能

48 Game-day Testing template AWS CloudFormation 般的な設計原則本番で想定される事態をあらかじめテストする運性の設計原則コードによる運信頼性の設計原則インフラストラクチャの変更を動化する

49 5/5 Error Injection 障害の注

50 Error Injection 障害が起きてもシステムが想定通りに振る舞うことを確認するために継続的かつ意図的に障害を引き起こす Netflix Siman Army Chaos Monkey 個々のリソースレベルの障害を注 Chaos Gorilla, Chaos Kong AZやリージョンのレベルで障害を注 and more unique monkeys

51 個々のリソースレベルの障害の注

52 個々のリソースレベルの障害の注

53 個々のリソースレベルの障害の注

54 個々のリソースレベルの障害の注 Auto Scaling

55 個々のリソースレベルの障害の注

56 データセンターや地域レベルの障害の注 Tokyo Singapore

57 データセンターや地域レベルの障害の注 Tokyo Singapore Tokyo リージョン全体の障害をシミュレート

58 データセンターや地域レベルの障害の注 Tokyo Singapore Amazon Route53 DNS Fail Over

59 データセンターや地域レベルの障害の注 Tokyo Singapore

60 アジェンダ AWS Well-Architected Framework とはクラウドでのアプリケーション設計の考えクラウドでのアプリケーション設計のケーススタディまとめ

61 まとめクラウドでは障害や失敗を未然に防するだけではなく障害の迅速な検知と動的な対処を設計することが切設計を実現するための道具となる AWS の多様なサービスと機能設計のベストプラクティスを提供する AWS Well-Architected Framework

62 次のステップ 1. 5 つの柱 2. 設計原則セキュリティ信頼性パフォーマンス効率コスト最適化運性 3. 質問事項セキュリティの設計原則信頼性の設計原則パフォーマンス効率の設計原則コスト最適化の設計原則運性の設計原則般的な設計原則

63 次のステップ 1. 5 つの柱 2. 設計原則 3. 質問事項セキュリティ信頼性パフォーマンス効率コスト最適化運性質問事項の抜粋エクセル版セキュリティの信頼性のパフォーマンスコスト最適化の設計原則設計原則効率の設計原則設計原則般的な設計原則運性の設計原則

64 次のステップホワイトペーパー -Architected_Framework.pdf

65 次のステップウェブサイト

66 本セッションの Feedback をお願いします受付でお配りしたアンケートに本セッションの満度やご感想などをご記くださいアンケートをご提出いただきましたにはもれなく素敵な AWS オリジナルグッズをプレゼントさせていただきますアンケートは受付パミール 3F の EXPO 展会場内にて回収させて頂きます

67 ご清聴ありがとうございました

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