leveraging cloud computing to launch python apps · グでサーバ増設/ 縮退自動化 amazon...
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クラウド時代の
アーキテクチャ設計 - 次世代アーキテクトが
押さえるべきキーポイント -
玉川 憲 (Twitter: @KenTamagawa)
エバンジェリスト
v 1.1 - July 21st, 2011
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オープンソース
→ソフトのライセンス費を90%削減
AWSクラウド
→インフラの総運用費を90%削減
Where open-source computing gave us a
90% reduction in our software, Amazon
gave us a 90% reduction in our total
operating costs
Mark Suster
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アーキテクチャ設計
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7つのプラクティス
さいごに
クラウドアーキテクトの心構え
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インフラをソフトウェアのように扱う
次世代のスケーラビリティ
物理デバイス vs. クラウドの特性を理解
コスト効率を考える
クラウドアーキテクトとして
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Demo:
インフラをソフトウェアのように扱う
EC2でサーバーを
瞬時に起動
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iPhoneからも
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Amazon Web Services API
ライブラリ& SDK
コマンド
ライン Web
コンソール
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インフラをソフトウェアのように扱う
次世代のスケーラビリティ
物理デバイス vs. クラウドの特性を理解
コスト効率を考える
クラウドアーキテクトとして
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これまでのスケーラビリティ
Small
Medium
Large
一方通行
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次世代のスケーラビリティ
Small
Medium
Large
ドラスティックに伸び縮み
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ドラスティックに伸び縮みする中で:
パフォーマンスを維持する
運用がやりやすい
回復力に富んでいる
コスト効率が良い
次世代のスケーラビリティ
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インフラをソフトウェアのように扱う
次世代のスケーラビリティ
物理デバイス vs. クラウドの特性を理解
コスト効率を考える
クラウドアーキテクトとして
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DAS (Direct-Attached Storage)
SAN (Storage Area Network)
NAS (Network-Attached
Storage)
物理的なストレージ
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EC2 (ローカルストレージ)
EBS (Elastic Block Store)
S3 (Simple Storage Service)
SimpleDB, SQS, etc.
クラウド時代のストレージ
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特性を理解する
99.999999999 %
例えば、S3の耐久性は:
S3 (Simple Storage Service)
1万個のファイルを
1千万個おいても
失わない設計
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EBSを付けたEC2をELBの配下におき
Route 53で独自ドメインをつけ 、
Cloudfrontで動画配信、
S3にバックアップ、
DBをマルチAZのRDSで動かす
クラウド用語集!
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インフラをソフトウェアのように扱う
次世代のスケーラビリティ
物理デバイス vs. クラウドの特性を理解
コスト効率を考える
クラウドアーキテクトとして
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キャパシティプラニングの弊害
Amazon.comの週間アクセス数
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キャパシティプラニングの弊害
Amazon.comの週間アクセス数
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キャパシティプラニングの弊害
Amazon.comの11月のアクセス数
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キャパシティプラニングの弊害
Amazon.comの11月のアクセス数
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コスト/規模を線形に
システムへのリクエストの数
インフラコスト
規模感
実際
理想
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7つのプラクティス
さいごに
クラウドアーキテクトの心構え
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Intro 1 2 3 4 5 6 7 End
故障に備えた設計
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フェイルセーフの例
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ディスクレベル
EBSのスナップショットでバックアップ
サーバーレベル
AMIを取得して、いつでも起動
Elastic IP アドレス
ロードバランサで冗長構成
データセンターレベル
複数のDCに分散させる(マルチAZ)
故障に備えた設計
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Demo:
EBSのスナップショット
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Demo:
AMI作成
ElasticIP
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AWSの世界規模のインフラ
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US West – オレゴン
US East 東京リージョン
AP Singapore
EU West
AWSのリージョン
リージョン: 複数のデータセンターで構成
US West
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EC2におけるAZは、
地理的に離れた場所に
A B
C D
A B A B
C A B
A B
US West – オレゴン
US East 東京リージョン
AP Singapore
EU West
アベイラビリティゾーン (AZ)
A B
C
US West
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A B
C D
A B
C
A B
C A B
A B
US West US East
EU West
AP Japan
AP Singapore
AZ同士は、地理的に離れた場所に
リージョン内のネットワークは高速
アベイラビリティゾーン (AZ)
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マルチAZ構成
東京リージョン
アベイラビリティ
ゾーンA
アベイラビリティ
ゾーンB
EC2 EC2
RDSマスタ RDSスレーブ 自動同期
ELB
サーバーを異なるAZに配置可能
ロードバランサーで負荷分散。
マルチAZを用いて、自動レプリケーション。自動フェイ
ルオーバ
RDSでDBのインストール、最適化不要。バックアップ、パッチ当ても自動化。スペックも後から、変更可能
オートスケーリングでサーバ増設/
縮退自動化
Amazon Route 53
Route 53で
名前解決
時間課金で、Oracle
DB(ライセンス込), MySQLが利用可能。
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Demo:
ELBで負荷分散
RDSのマルチAZ
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Intro 1 2 3 4 5 6 7 End
疎結合にする
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プロセス
プロセス
Amazon SQS (Simple Queuing Service)
注:このイメージはあくまでコンセプト図です
リージョン
SQS
世界中に拠点あり&API完備
プロセス
プロセス
キュー キュー
キュー
メッセージ
メッセージ
メッセージ
キューのアクセス権の細かな制御が可能
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A
インプット
B
保存
C
エンコード
D
公開
例: ビデオエンコーディング
シーケンシャルな作業
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A
インプット
B C D
保存 エンコード 公開
M M M
M M M M M
M M M
例: ビデオエンコーディング
非同期で行える
SQS キュー SQS キュー SQS キュー
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C B C C C C B A
インプット
B C D
保存 エンコード 公開
M M M
M M M M M
M M M
例: ビデオエンコーディング
簡単にスケール!
SQS キュー SQS キュー SQS キュー
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Intro 1 2 3 4 5 6 7 End
伸縮自在にする
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スケール アップ
スケールアウト
Elasticity: 伸縮自在性
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スケールアップ/スケールアウト
スケールアップ(垂直)
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Demo:
EC2のスケールアップ
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スケールアップ/スケールアウト
スケールアウト (水平)
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Elastic Load
Balancing
CloudWatch Auto Scaling CPU利用率
アラーム
ロードバランサ
モニタリング
サービス
EC2サーバを
増減する
メカニズム ゾーンA ゾーンB
EC2
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Intro 1 2 3 4 5 6 7 End
動/静的データの配置
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動的データはEC2の近くに配置する
例: 大規模データ処理は同じAZを使う
静的データはユーザの近くに配置する
例: Cloudfrontを用いたコンテンツ配信
動的データ/静的データの配置
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リージョンに加えて、、
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Amazon Cloudfront + Route 53 コンテンツ配信ネットワーク (CDN) + DNS
Dallas
St.Louis Miami
Jacksonville
Los Angeles
Palo Alto
Seattle
Ashburn
Newark
New York
Dublin
London
Amsterdam
Stockholm
Frankfurt Paris
Singapore
Hong Kong
Tokyo
ブラジル
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こんなつぶやきも。。。
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Intro 1 2 3 4 5 6 7 End
並列処理を活かす
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新幹線は並列処理?
車体ごとにモーター
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クラウドは時短テクニック!
ビフォー
データ
ジョブ数 × n 時間
アフター
データ
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Elastic Load Balancing
Elastic Map Reduce (EMR):
Hadoopクラスタ
並列処理を使い倒す
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Demo:
Elastic Map Reduce
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Intro 1 2 3 4 5 6 7 End
制約を恐れない
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データベースのパフォーマンスがでない?
制約を恐れない
抽象的なクラウドリソース + オンデマンドな調達モデル ↓ 無限の可能性
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データベースのパフォーマンスがでない?
シャーディング / リードレプリカ
制約を恐れない
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データベースのパフォーマンスがでない?
シャーディング / リードレプリカ
RAMがもっと必要?
分散キャッシュ (Memcached): AWS ElastiCache
制約を恐れない
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データベースのパフォーマンスがでない?
シャーディング / リードレプリカ
RAMがもっと必要?
分散キャッシュ (Memcached): AWS ElastiCache
もっと早いディスクが必要?
複数のEBSをRaidで
制約を恐れない
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Intro 1 2 3 4 5 6 7 End
全レイヤでセキュリティ
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セキュリティ
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DC、ハード、OS、アプリ、ネットワーク
全レイヤでセキュリティを考慮
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DC、ハード、OS、アプリ、ネットワーク
第3者認証: ISO 27001、PCI-DSS レベル1、等
暗号化: SSL、Encrypted FS
セキュリティグループ
VPC: Virtual Private Cloud
IAM: Identity Access Management
全レイヤでセキュリティを考慮
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web-servers app-servers DB-servers
RDS-servers
セキュリティグループ
EC2 EC2
EC2 EC2 EC2
EC2 EC2
EC2 EC2
RDS RDS
RDS
インターネット
自分のPC (107.3.8.123)
22 80 1521
any 22
1521
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リージョン
EC2
VPC イントラ
プライベート
サブネット
EC2内に分離した領域を作成 VPN
接続
Virutal Private Cloud
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専有インスタンス: Dedicated Instance
• 一部のコンプライアンスに対応するため、ハードの専有が可能なサービス = デディケイティッド インスタンスを用意
顧客A
物理サーバー
通常のEC2
顧客B 顧客C
顧客A
物理サーバー
顧客B 顧客C
Dedicated Instance
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Virutal Private Cloudは、
仮想ネットワーキング
リージョン
EC2
VPC
NAT
イントラ
プライベート
サブネット パブリック
サブネット
インターネット
EC2内に分離した領域を作成 VPN
接続
ゲートウェイ
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AWSクラウドに専用線接続を可能とする、 Direct Connectも米国でサービス開始 (日本は年度内に計画)
リージョン
EC2
VPC イントラ
プライベート
サブネット
専用線接続
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新しいリージョン
AWS GovCloud (US)
米国政府専用のクラウド
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AWSアカウントの下に、子ユーザ/グループ
セキュリティ証明書をそれぞれ作成可
APIへのアクセスコントロール
特定のリソースへのアクセスコントロール
LDAPとの連携可能
コストは無料
IAM: Identity Access Management
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7つのプラクティス
さいごに
クラウドアーキテクトの心構え
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1. 故障に備えた設計
2. 疎結合にする
3. 伸縮自在にする
4. 動的データ/静的データの配置
5. 並列処理を活かす
6. 制約を恐れない
7. 全レイヤでセキュリティを考慮
7つのプラクティス
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最古の「建築十書」
「強がなければ用は果たせない、
強と用がなければ美は形だけのもの、
そして美がなければ建築とはいえない」
By ウィトルウィウス
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最古の「建築十書」
Firmitas
Utilitas
Venustas
強 (冗長構成、レプリカ)
用 (サービスを自在に組合せ)
美 (伸縮自在、自動化、無駄なし)
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AWSは
「ディベロッパーのための
レゴブロック」
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他にも、下記の資料をご参考に! ①AWSアカウント開設
http://t.co/3eBGHaG
②EC2でWebサーバー立ち上げ
http://t.co/HiinYgI
③S3にwebコンテンツ保存
http://www.slideshare.net/kentamagawa/s3web
④EC2でWindowsサーバ立ち上げ
http://www.slideshare.net/kentamagawa/ec2windows
⑤CloudFormationでRedmine立ち上げ
http://www.slideshare.net/kentamagawa/aws-cloudformation-redmine
③S3にwebコンテンツ保存 http://www.slideshare.net/kentamagawa/s3web
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Amazon 100
Google 30
Salesforces 10??
自己紹介
•5 GB/月の仮想ストレージ(Amazon S3)
•10 万回のAmazon SQSリクエスト
•10 万回のAmazon SNSリクエスト
•1 GBのストレージ分 のAmazon SimpleDB
•750時間分の仮想サーバ
•10 GB/月の仮想外部ディスク(Elastic Block Storage)
•750時間のロードバランサ(Elastic Load Balancer)
•15 GBのインターネットデータ送信
•15 GBのインターネットデータ受信
「AWSの無料使用枠」 毎月、下記の分、無料で使えます
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「AWSブログ」で最新情報を!!
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操船術が大事ぜよ
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明日11/19、
AWSユーザーグループ
札幌
14時~
是非ご参加ください!