高可用性 (HA) は、最新の信頼性の高いアプリケーションの基礎です。ダウンタイムを最小限に抑え、最適なパフォーマンスを維持することで、障害が発生した場合でもアプリケーションが常に適切に機能することを保証します。 AWS (Amazon Web Services) は、高可用性アーキテクチャの構築に役立つ一連のツールとサービスを提供します。この記事は、さらに詳しく調べるのに役立ちます。
高可用性とは何ですか?
高可用性とは、システムが障害なく長期間にわたって継続的に動作するように設計することを指します。以下の原因による中断を最小限に抑えます。
- ハードウェア障害
- ネットワークの問題
- 応用プログラムエラー
- 自然災害
HAの主な目的は冗長性、フェイルオーバーメカニズムそして負荷分散。
成し遂げる高可用性 AWS サービス
AWS は、高可用性を実現するためにさまざまなサービスを提供しています。主なサービスとその貢献の内訳は次のとおりです。
1. Amazon EC2 自動拡張機能
関数：
需要に応じて EC2 インスタンスの数を自動的に調整します。
どのように役立つか:
- トラフィック量が多い期間にはスケールアップしてパフォーマンスを維持します。
- トラフィックが少ないときはスケールダウンしてコストを節約します。
- 正常なインスタンスが異常なインスタンスに置き換わることを確認します。
2. エラスティックロードバランサー（ELB）
関数：
着信アプリケーション トラフィックを複数のターゲット (EC2 インスタンスなど) に分散します。
どのように役立つか:
- 単一のインスタンスが過負荷になるのを防ぎます。
- トラフィックを正常なインスタンスにのみルーティングします。
- サポート地域間負荷分散、世界的なカバレッジを実現します。
3. Amazon RDS マルチAZ
関数：
MySQL や PostgreSQL などのリレーショナル データベースに自動フェイルオーバーを提供します。
どのように役立つか:
- 別のアベイラビリティーゾーン (AZ) にスタンバイレプリカを維持します。
- 自動フェイルオーバーにより、障害発生時のダウンタイムがなくなります。
- データを同期状態に保ちます。
4. アマゾンS3
関数：
99.9999999999% (11 9s) の耐久性を備えたスケーラブルなオブジェクト ストレージを提供します。
どのように役立つか:
- データの冗長コピーは複数のアベイラビリティーゾーンに保存されます。
- 組み込みのバージョン管理とレプリケーション。
- 画像、バックアップ、ドキュメントなどの静的コンテンツに最適です。
5. ルート53
関数：
AWS の DNS サービスは、トラフィックが正常なエンドポイントに送信されるようにします。
どのように役立つか:
- 有効にする地理的ルーティングそしてレイテンシベースのルーティングユーザーエクスペリエンスを向上させるため。
- サポートDNSフェイルオーバー停止時にはバックアップ エンドポイントに切り替えます。
- 他の AWS サービスとのシームレスな統合。
6. アマゾンクラウドフロント
機能：
エッジロケーションでコンテンツをキャッシュするコンテンツ配信ネットワーク (CDN) サービス。
どのように役立つか:
- 世界中のユーザーの待ち時間を短縮します。
- 障害が発生した場合に正常なソースに自動的に切り替えます。
- AWS Shield で DDoS 攻撃から保護します。
7. AWSグローバルアクセル
関数：
AWS グローバルネットワークを活用して、アプリケーションの可用性とパフォーマンスを向上させます。
どのように役立つか:
- ユーザーを最も近い健康エンドポイントに誘導します。
- アプリケーションの健全性をリアルタイムで監視します。
- 冗長ネットワーク パスにより低レイテンシが保証されます。
8. AWS ラムダ
関数：
イベントに基づいてコードを実行するサーバーレス コンピューティング サービス。
どのように役立つか:
- 高いスケーラビリティとフォールト トレランス性を実現するように設計されています。
- インフラストラクチャ管理は不要です。
- 失敗した実行を自動的に再試行します。
9. アマゾンダイナモDB
機能:
1 桁ミリ秒のパフォーマンスを実現する、完全に管理された NoSQL データベース。
どのように役立つか:
- マルチリージョンレプリケーションには DynamoDB グローバルテーブルを使用します。
- 大規模なトラフィックの急増に対応するために自動的にスケーリングします。
- 組み込みのフォールト トレランスを提供します。
高可用性主要なアーキテクチャパターン
AWS サービスを使用する場合、それらを効果的に組み合わせることが重要です。主なパターンをいくつか紹介します。
1. マルチAZ配置
冗長性を確保するために、リソースを複数のアベイラビリティーゾーンに配置します。例えば：
- 2 つのアベイラビリティーゾーンにわたって実行される EC2 インスタンス。
- マルチ AZ レプリケーションが設定された RDS。
2. 自動スケーリンググループ
Auto Scaling を使用して、異常なインスタンスを自動的に置き換え、トラフィックに基づいてスケールします。
3. 負荷分散
インスタンス間でトラフィックを分散するために、Elastic Load Balancer をデプロイします。
4.フォールトトレラントデータレイヤー
- 静的アセットを保存するには Amazon S3 を使用します。
- データベースとして DynamoDB または RDS Multi-AZ を使用します。
5. 監視とアラーム
- リアルタイム監視のために Amazon CloudWatch を設定します。
- 自動化と問題解決には AWS Systems Manager を使用します。
6. 災害復旧プラン
- DNS フェイルオーバーに Route 53 を活用します。
- 定期的なスナップショットと復元には AWS Backup を使用します。
実例: 高可用性Webアプリケーション
Web アプリケーションの例を見てみましょう。
- フロントエンド：
- 2 つのアベイラビリティーゾーンの EC2 インスタンスにデプロイされます。
- アプリケーション ロード バランサーによって管理されるトラフィック。
- 後部：
- マルチ AZ を備えた Amazon RDS 上のデータベース。
- Amazon S3 上のオブジェクト ストレージ。
- グローバルリーチ：
- CloudFront を使用してコンテンツをキャッシュします。
- Route 53 は DNS フェイルオーバーに使用されます。
- モニター：
- メトリクスとアラーム用の CloudWatch。
- シームレスなトラフィック処理のために自動的にスケーリングします。
AWS 高可用性利点
- 信頼性の向上: アプリケーションはいつでもご利用いただけます。
- スケーラビリティ: ユーザーのニーズに動的に適応します。
- 費用対効果: 使用した分だけお支払いください。
- 安全: 暗号化および保護メカニズムが組み込まれています。
結論は
稼働時間と信頼性を重視するあらゆるビジネスにとって、高可用性アーキテクチャの構築は不可欠です。 AWS は、スケーラブルで冗長性があり、フォールトトレラントなサービスを提供することで、このプロセスを容易にします。 Auto Scaling、Elastic Load Balancer、Route 53 などの AWS ツールを活用することで、堅牢で回復力のあるシステムを構築し、ユーザーに最高のエクスペリエンスを提供できます。
