040-AWS SAP AWS 「理論・実践・一問道場」S3 VPCエンドポイント

type

status

date

slug

summary

理論

この問題に関連する本質的な知識は、AWSアーキテクチャ、特にネットワーク設計やコスト最適化の観点から、NATゲートウェイ、VPCエンドポイント、そしてAmazon EC2とS3の効率的な利用方法についての理解が必要です。これらのコンポーネントは、AWS上でのセキュリティ、パフォーマンス、コスト管理を最適化するために重要な役割を果たします。

1. VPC設計の基本概念

AWSのVirtual Private Cloud (VPC)は、インターネットから隔離された仮想的なネットワーク環境を提供します。このVPC内には、複数のサブネット（Public SubnetやPrivate Subnet）を作成することができ、それぞれ異なるセキュリティ要件やアクセスルールに応じて設計できます。

Public Subnet: インターネットにアクセス可能なリソース（例：Application Load BalancerやNAT Gateway）が配置されるサブネット。

Private Subnet: インターネットへのアクセスを制限したリソース（例：EC2インスタンス）が配置されるサブネット。

2. NATゲートウェイとNATインスタンス

NATゲートウェイは、プライベートサブネット内のEC2インスタンスがインターネットにアクセスできるようにするAWSの完全にマネージドなサービスです。高可用性を提供し、スケーリングの管理が不要です。しかし、NATゲートウェイにはコストがかかるため、トラフィック量が多くなるとコストが増加します。

NATインスタンスは、EC2インスタンスを利用してNAT機能を提供する方法で、コストを抑えるために使用できますが、管理とスケーリングが手動で必要です。

3. VPCエンドポイント（S3ゲートウェイエンドポイント）

VPCエンドポイントは、VPC内のリソース（例えばEC2インスタンス）がインターネットを経由せずにAWSのサービス（S3、DynamoDBなど）にアクセスできるようにするためのAWSサービスです。インターネット経由のトラフィックを削減できるため、セキュリティとコスト効率を向上させます。

S3ゲートウェイエンドポイントは、特にS3へのアクセスに使用されます。これにより、EC2インスタンスがインターネットを経由せずにS3からデータを取得できるため、データ転送が高速化され、コストも削減されます。

4. S3のデータ転送とコスト最適化

Amazon S3は高い耐久性と可用性を提供するオブジェクトストレージサービスで、大量のデータを格納するのに最適です。EC2インスタンスが頻繁にS3から大量のデータ（1TBなど）を取得する場合、インターネット経由でのデータ転送はコストがかかり、遅延の原因となることがあります。

VPCエンドポイントを利用することで、S3のデータ転送がインターネットを経由しないため、コストを削減し、データ転送のパフォーマンスが向上します。

5. コスト最適化とセキュリティ

NATゲートウェイのコスト: NATゲートウェイの料金は、データ転送量や使用時間に基づいて課金されます。頻繁にインターネットにアクセスするアプリケーションでは、コストがかさむ可能性があります。これに対して、NATインスタンスを使用することで、コストを抑えることができますが、管理負担が増える可能性があります。

VPCエンドポイントの利用: S3などのAWSサービスにアクセスする際、インターネット経由でなくVPCエンドポイントを使用することで、データ転送コストを削減できます。インターネットトラフィックを減らすことで、セキュリティも向上し、アクセス経路がより制御可能になります。

セキュリティ: VPCエンドポイントはインターネットを経由しないため、セキュリティが向上します。また、VPCエンドポイントにポリシーを設定して、特定のS3バケットや操作に対するアクセスを制限することができます。

6. 推奨アーキテクチャ

S3ゲートウェイエンドポイントを使用したアーキテクチャ:

EC2インスタンスがS3にアクセスする際にVPCエンドポイントを使用することで、インターネットを経由せず、安全でコスト効率的にデータを転送できます。
NATゲートウェイは、インターネットアクセスが必要な場合に使用し、コスト削減のためにその利用を最適化します。

EC2インスタンスをプライベートサブネットに配置し、VPCエンドポイントを使用: これにより、データ転送の効率化とコスト削減が図れ、セキュリティも強化されます。

実践

略

一問道場

問題 #40

ある企業は、AWS上のVPCで画像処理サービスをホスティングしています。このVPCは2つのアベイラビリティゾーンに跨っています。各アベイラビリティゾーンには1つのパブリックサブネットと1つのプライベートサブネットがあります。サービスは、プライベートサブネット内のAmazon EC2インスタンスで実行されています。パブリックサブネット内にあるアプリケーションロードバランサーがサービスの前に配置されています。サービスはインターネットと通信する必要があり、2つのNATゲートウェイを通じて通信しています。サービスは画像の保存にAmazon S3を使用しています。EC2インスタンスは毎日約1TBのデータをS3バケットから取得します。企業はこのサービスを非常にセキュアであると宣伝しています。ソリューションアーキテクトは、サービスのセキュリティポスチャーを損なうことなく、運用時間を増加させることなく、可能な限りクラウドの支出を削減する必要があります。

どのソリューションがこの要件を満たすでしょうか？

A. NATゲートウェイをNATインスタンスに置き換えます。VPCのルートテーブルで、プライベートサブネットからNATインスタンスへのルートを作成します。

B. EC2インスタンスをパブリックサブネットに移動します。NATゲートウェイを削除します。

C. S3ゲートウェイVPCエンドポイントをVPCに設定し、エンドポイントポリシーをエンドポイントにアタッチして、S3バケットに必要なアクションを許可します。

D. Amazon Elastic File System（Amazon EFS）ボリュームをEC2インスタンスにアタッチし、EFSボリュームに画像をホストします。

解説

正解は C. です。

理由:

C. S3ゲートウェイVPCエンドポイントをVPCに設定し、エンドポイントポリシーをエンドポイントにアタッチして、S3バケットに必要なアクションを許可します。

この解決策は、EC2インスタンスがインターネットを経由せずに直接Amazon S3と通信できるようにするため、セキュリティが高く、運用コストが削減されます。S3ゲートウェイVPCエンドポイントを使用すると、インターネット経由でのトラフィックを避け、VPC内で直接S3と通信できるようになります。これにより、NATゲートウェイを必要とせず、コストの削減が可能となります。また、エンドポイントポリシーを使用して、S3バケットに対するアクセス制御を行い、セキュリティも保たれます。

他の選択肢について:

A. NATゲートウェイをNATインスタンスに置き換えることでコスト削減は可能ですが、NATインスタンスの管理が必要になり、可用性や運用の複雑さが増します。S3の直接通信には不向きです。

B. EC2インスタンスをパブリックサブネットに移動することでインターネットアクセスは可能になりますが、セキュリティが低下します。また、NATゲートウェイを削除することは、他のセキュリティやアクセス要件に影響を与える可能性があります。

D. Amazon EFSを使用して画像をホストすることは可能ですが、EFSはファイルシステムであり、S3とは異なり、画像データの大規模なストレージにおいてコストが高くなる可能性があります。S3の方が適切な選択です。