125-AWS SAP AWS 「理論・実践・一問道場」Amazon Aurora　自動フェイルオーバー

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理論

1. RDS for MySQLのMulti-AZとフェイルオーバー

Amazon RDS for MySQLは、Multi-AZデプロイメントを提供しており、これにより高可用性を実現します。Multi-AZデプロイメントでは、RDSインスタンスのデータが2つの異なるアベイラビリティゾーン（AZ）に同期的にレプリケートされます。これにより、障害が発生した際に、バックアップのAZから自動的にフェイルオーバーが発生し、ダウンタイムを最小限に抑えることができます。

ただし、MySQLのような一般的なデータベースエンジンでは、フェイルオーバーに数十秒かかることがあるため、さらにフェイルオーバーの時間を短縮する方法が求められることがあります。

2. RDS Proxy

RDS Proxyは、Amazon RDSのデータベース接続プーリングを提供するサービスです。RDS Proxyを使用すると、データベースの接続を効率的に管理でき、フェイルオーバーの際に接続の再確立を高速化できます。特に、アプリケーションとデータベースの接続が切れた後の再接続時間を短縮する効果があります。

接続プーリング：アプリケーションはRDS Proxyに接続し、RDS Proxyがデータベース接続を管理します。これにより、接続の数を効率的に制御でき、データベースインスタンスへの負荷を減らします。

フェイルオーバー時の高速接続：RDS Proxyは、フェイルオーバーが発生しても、アプリケーションが接続を迅速に再確立できるように支援します。これにより、アプリケーションのダウンタイムを大幅に短縮できます。

3. Amazon Aurora MySQL

Amazon Auroraは、MySQL互換のフルマネージドデータベースサービスで、MySQLの性能を大幅に上回る性能を提供します。Auroraは、以下の理由から非常に高い可用性を提供します。

自動フェイルオーバー：Auroraでは、データベースインスタンスが障害を検出すると、秒単位で自動的に他のインスタンスにフェイルオーバーを行います。これにより、RDS for MySQLのように数十秒間のダウンタイムが発生することなく、迅速な復旧が可能です。

分散ストレージ：Auroraは、6つのコピーを分散ストレージに格納し、1つのAZで障害が発生してもデータが失われることはありません。

Aurora Replicas：Auroraは、Aurora Replicasを作成して、読み取り専用のレプリカを利用することができます。これにより、読み取り負荷を分散させたり、フェイルオーバー時の復旧を迅速化することができます。

4. Aurora Replicas

Aurora Replicasは、Auroraクラスタ内で使用できる読み取り専用のレプリカで、次のような利点があります。

読み取りスケーリング：Aurora Replicasを使うことで、読み取り要求のスケーリングが可能です。これにより、アプリケーションの読み取り性能を向上させ、データベースの負荷を分散できます。

フェイルオーバーの迅速化：Auroraのレプリカは、主インスタンスに障害が発生した場合に自動的に昇格して、即座にプライマリインスタンスとして機能します。これにより、ダウンタイムを最小化できます。

5. フェイルオーバー時の影響を最小化するためのベストプラクティス

アプリケーション接続の管理：アプリケーションがデータベースと接続している場合、接続管理が非常に重要です。RDS Proxyのような接続プールを使用すると、アプリケーションはデータベースの可用性に依存せず、迅速に接続を再確立できます。

Auroraへの移行：RDS for MySQLからAmazon Aurora MySQLに移行することで、フェイルオーバー時間を数秒に短縮することが可能です。Auroraは、MySQLの互換性を保ちながら、高可用性とスケーラビリティを提供します。

Aurora Replicasの活用：Aurora Replicasを活用することで、フェイルオーバー時に読み取り専用のインスタンスに切り替えることができ、サービスの中断を最小限に抑えることができます。

結論

AWSで高可用性を実現するためには、RDS ProxyやAurora MySQLを活用することで、フェイルオーバー時間を短縮し、ダウンタイムを最小化することができます。これにより、特に重要なアプリケーションに対して、より高い可用性とパフォーマンスを提供することができます。

実践

略

一問道場

問題 #125

トピック 1

ある企業は、データを保存するためにAmazon RDS for MySQLデータベースを使用する重要なアプリケーションを実行しています。RDS DBインスタンスはMulti-AZモードで展開されています。

最近、RDSデータベースのフェイルオーバーテストが行われ、アプリケーションに40秒の停止が発生しました。

ソリューションアーキテクトは、停止時間を20秒未満に短縮するためのソリューションを設計する必要があります。

この要件を満たすためにソリューションアーキテクトが取るべき手順の組み合わせはどれですか？（3つ選んでください。）

A. データベースの前にAmazon ElastiCache for Memcachedを使用する

B. データベースの前にAmazon ElastiCache for Redisを使用する

C. データベースの前にRDS Proxyを使用する

D. データベースをAmazon Aurora MySQLに移行する

E. Amazon Auroraレプリカを作成する

F. RDS for MySQLのリードレプリカを作成する

解説

問題：

ある企業が重要なアプリケーションを実行しており、そのデータベースは Amazon RDS for MySQL を使用しています。このデータベースは Multi-AZ モードでデプロイされていますが、最近行ったRDSデータベースのフェイルオーバーテストで、アプリケーションのダウンタイムが 40秒 発生しました。ソリューションアーキテクトは、このダウンタイムを 20秒未満 に短縮する方法を設計する必要があります。

正しい選択肢：

C, D, E

解説：

C. Use RDS Proxy in front of the database

RDS Proxy を使うことで、データベース接続の管理を効率的に行い、接続プールを維持することができます。これにより、データベースのフェイルオーバー時に、アプリケーションがデータベース接続をすぐに再確立できるようになります。

RDS Proxyを利用すると、フェイルオーバー時の接続の中断を最小限に抑えることができ、ダウンタイムの短縮に大きく貢献します。

D. Migrate the database to Amazon Aurora MySQL

Amazon Aurora MySQL は、RDS for MySQL よりも高い可用性と性能を提供します。Auroraは、フェイルオーバーの際に再起動時間が通常数秒で済むため、ダウンタイムを大幅に短縮できます。

RDS for MySQL と比較して、Auroraはデータベースのフェイルオーバー時間が短く、より高い可用性を実現します。

E. Create an Amazon Aurora Replica

Aurora Replica は、Auroraデータベースの読み取り専用レプリカを作成する方法で、フェイルオーバー時のダウンタイムを短縮するために役立ちます。Auroraは自動的に最適なインスタンスを選んでフェイルオーバーを行うため、フェイルオーバー時間が非常に短くなります。

Auroraのレプリカを使用すると、ダウンタイムがさらに短縮され、フェイルオーバーが発生した際の影響を最小化できます。

結論：

C (RDS Proxy) を使用して接続の維持を行い、D (Aurora MySQLへの移行) によりフェイルオーバー時間を短縮し、さらに E (Aurora Replica) を作成することで、読み取り専用インスタンスを利用した冗長性とダウンタイムの短縮が実現します。

これらの3つのステップを組み合わせることで、アプリケーションのダウンタイムを 20秒未満 に抑えることができます。