type
status
date
slug
summary
tags
category
icon
password
书籍
理論
1. DynamoDB Accelerator (DAX)
DAXは、Amazon DynamoDBに対するインメモリキャッシュの機能を提供するサービスです。DAXを使用すると、読み取りリクエストのレイテンシを大幅に削減し、データベースに対する負荷を軽減できます。特に、読み取りが多く発生するアプリケーションにおいて、パフォーマンスの向上とコスト削減に役立ちます。
- メリット: DynamoDBの高速化、低レイテンシの読み取り、データベースの負荷軽減
- ユースケース: リアルタイムデータ処理、頻繁にアクセスされるデータのキャッシュ
2. Amazon ElastiCache
ElastiCacheは、Amazonのマネージドキャッシュサービスで、RedisやMemcachedをサポートしています。これを使用することで、データベースやアプリケーションのパフォーマンスを向上させるために、データをメモリ内で高速にキャッシュできます。特に、頻繁にアクセスされるデータをキャッシュすることで、データベースアクセスを削減し、アプリケーションのレスポンス時間を短縮できます。
- Redis vs Memcached: Redisは高機能なデータストア（データ永続化や高度なデータ構造をサポート）、Memcachedはシンプルなキャッシュ用ストア（簡単なキー・バリュー型データを処理）です。
3. Auto Scaling
Auto Scalingは、Amazon EC2インスタンスの数を自動で調整できるサービスで、トラフィックやリソースの負荷に応じてスケーリングを行います。これにより、アプリケーションは負荷に応じてリソースを最適化し、コスト効率よく運用できます。
- 種類:
- スケーリングポリシー: 例えば、CPU使用率が高くなったときにインスタンスを追加する
- スケーリング対象: Auto Scalingは、EC2インスタンスや他のリソース（例えば、ALBのターゲットグループ）に対しても適用できます
4. Application Load Balancer (ALB)
ALBは、複数のEC2インスタンス間でトラフィックを負荷分散するためのサービスです。特に、アプリケーション層での負荷分散（HTTP/HTTPS）に使用され、複雑なルーティングやターゲットグループに基づくトラフィック分散が可能です。
- 特徴: コンテナ化されたアプリケーションやマイクロサービスに適しており、複数のターゲットグループにトラフィックを分散できます。
5. Amazon CloudFront
CloudFrontは、コンテンツ配信ネットワーク（CDN）サービスで、静的コンテンツや動的コンテンツを高速に配信します。Edge locations（世界中のサーバー）を利用することで、ユーザーに近いサーバーからコンテンツを配信し、レイテンシを最小化します。
- ユースケース: 静的コンテンツ（画像、ビデオ）、動的コンテンツ（WebアプリケーションのAPI）などの高速配信
6. Amazon Route 53
Route 53は、DNS（ドメインネームシステム）サービスで、トラフィックを適切なリソースにルーティングします。Route 53は、リソースの可用性やヘルスチェックに基づいてルーティングポリシーを設定できます。
- ルーティングポリシー:
- シンプルルーティング: 単純にIPアドレスにルーティング
- ヘルスチェックルーティング: サービスが正常に動作していない場合に他のリソースにルーティング
- マルチバリュー: 複数のIPアドレスを返し、負荷分散を実現
7. キャッシュ戦略
アプリケーションのパフォーマンスを向上させるために、キャッシュ戦略は重要です。一般的なキャッシュ戦略には、次のようなものがあります。
- 読み取りキャッシュ: 頻繁にアクセスされるデータをキャッシュして、データベースへの負荷を軽減
- コンテンツ配信キャッシュ: 静的コンテンツや一時的に変動するコンテンツをCDN（CloudFront）を使ってキャッシュし、配信速度を向上
まとめ
コンテンツ更新時にアプリケーションが高負荷に耐えられるように、キャッシュ、スケーリング、負荷分散をうまく組み合わせる必要があります。DAXやElastiCacheなどのキャッシュ技術、Auto Scalingによるスケーリング、ALBやCloudFrontによるトラフィック分散の組み合わせが重要です。これにより、アプリケーションは高可用性を保ちながら、スムーズにコンテンツ更新時の負荷を処理できます。
実践
略
一問道場
質問 #396
ある会社は旅行代理店のチェーンを所有しており、AWSクラウド上でアプリケーションを運用しています。会社の従業員は、旅行先に関する情報を検索するためにアプリケーションを使用しています。旅行先のコンテンツは年に4回更新されます。
2つの固定されたAmazon EC2インスタンスがアプリケーションにサービスを提供しています。会社は、travel.example.comというAmazon Route 53のパブリックホステッドゾーンを使用しており、そこにはEC2インスタンスのElastic IPアドレスを返すマルチバリューレコードがあります。アプリケーションは、Amazon DynamoDBを主なデータストアとして使用しています。会社は、キャッシュソリューションとして自己ホストされたRedisインスタンスを使用しています。
コンテンツ更新時には、EC2インスタンスとキャッシュソリューションにかかる負荷が急増し、この負荷の増加が原因でダウンタイムが発生することがあります。ソリューションアーキテクトは、アプリケーションを更新して、アプリケーションが高可用性を持ち、コンテンツ更新によって発生する負荷に対応できるように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しますか？
A. DynamoDB Accelerator (DAX) をインメモリキャッシュとして設定します。アプリケーションをDAXに対応させます。EC2インスタンス用にAuto Scalingグループを作成します。Application Load Balancer (ALB)を作成し、ALBのターゲットとしてAuto Scalingグループを設定します。Route 53のレコードを更新して、ALBのDNSエイリアスをターゲットとするシンプルルーティングポリシーを使用します。コンテンツ更新前にEC2インスタンスのスケーリングをスケジュールします。
B. Amazon ElastiCache for Redisを設定します。アプリケーションをElastiCacheに対応させます。EC2インスタンス用にAuto Scalingグループを作成します。Amazon CloudFrontディストリビューションを作成し、Auto Scalingグループをディストリビューションのオリジンとして設定します。Route 53のレコードを更新して、CloudFrontディストリビューションのDNSエイリアスをターゲットとするシンプルルーティングポリシーを使用します。コンテンツ更新前にEC2インスタンスを手動でスケーリングします。
C. Amazon ElastiCache for Memcachedを設定します。アプリケーションをElastiCacheに対応させます。EC2インスタンス用にAuto Scalingグループを作成します。Application Load Balancer(ALB)を作成し、ALBのターゲットとしてAuto Scalingグループを設定します。Route 53のレコードを更新して、ALBのDNSエイリアスをターゲットとするシンプルルーティングポリシーを使用します。コンテンツ更新前にアプリケーションのスケーリングをスケジュールします。
D. DynamoDB Accelerator (DAX) をインメモリキャッシュとして設定します。アプリケーションをDAXに対応させます。EC2インスタンス用にAuto Scalingグループを作成します。Amazon CloudFrontディストリビューションを作成し、Auto Scalingグループをディストリビューションのオリジンとして設定します。Route 53のレコードを更新して、CloudFrontディストリビューションのDNSエイリアスをターゲットとするシンプルルーティングポリシーを使用します。コンテンツ更新前にEC2インスタンスを手動でスケーリングします。
解説
この問題では、旅行代理店のアプリケーションに対して、コンテンツ更新による急激な負荷の増加に対応できるようにアーキテクチャを更新する方法を求めています。要件としては、アプリケーションが高可用性を持ち、コンテンツ更新による負荷に耐えられるようにする必要があります。また、負荷の増加に対応するために、キャッシュやスケーリングの手法を活用することが求められています。
各選択肢の解説:
A. DynamoDB Accelerator (DAX) と Auto Scaling グループを使う方法
- DAX（DynamoDB Accelerator）は、DynamoDB用のインメモリキャッシュサービスで、DynamoDBへの読み取り負荷を大幅に軽減できます。これにより、コンテンツ更新時の急増する読み取り要求に対応できます。
- Auto Scalingを利用することで、EC2インスタンスの数を自動的に調整し、トラフィックの増加に対応できます。
- *Application Load Balancer (ALB)**を使って、トラフィックを適切に分散させ、可用性を高めます。
- Route 53の設定でALBをターゲットとし、シンプルなルーティングポリシーを用いることで、トラフィックをALBに正しくルーティングします。
この構成は、コンテンツ更新の際に急激に負荷が増えた場合でも、DAXによってDynamoDBの負荷が軽減され、EC2インスタンスも自動的にスケールアップし、可用性を確保できるため、最適な選択肢です。
B. ElastiCache for Redis と CloudFront を使う方法
- ElastiCache for Redisはキャッシュ用のマネージドサービスで、Redisは高速なインメモリキャッシュを提供します。これを使うことで、データベースへのアクセスを減らし、パフォーマンスを向上させることができます。
- Auto Scalingを使ってEC2インスタンスのスケーリングを行い、負荷に対応します。
- CloudFrontは、コンテンツ配信のためのCDN（コンテンツ配信ネットワーク）ですが、Auto Scalingグループをオリジンとして設定するのは一般的ではなく、直接的なパフォーマンス向上には繋がりません。
- また、EC2インスタンスを手動でスケーリングするという点が、効果的な自動化と比較して欠点になります。
この選択肢は、CloudFrontがEC2インスタンスのトラフィック分散に使われるため、ELB（ALB）を使う方がより適切です。CloudFrontの使用目的に合わないため、最適とは言えません。
C. ElastiCache for Memcached と ALB を使う方法
- ElastiCache for Memcachedもインメモリキャッシュサービスで、Redisに似た役割を果たしますが、Redisと比較して機能が少し異なり、特定のユースケースに適しています。
- ALBを利用することで、EC2インスタンスへのトラフィックを効率的に分散できます。
- しかし、スケーリング前に手動で対応する必要があり、スケーリングの自動化が欠如しています。コンテンツ更新時に手動でスケーリングするのは、運用の効率性が低く、負荷に対する適切な対応が遅れる可能性があります。
この選択肢は、手動スケーリングが前提となっており、効率的な自動スケーリングを活用できないため、最適ではありません。
D. DAX と CloudFront を使う方法
- DAXを使用してDynamoDBのキャッシュを高速化するのは適切ですが、CloudFrontをオリジンとして使うのは一般的ではありません。CloudFrontはCDNで、コンテンツ配信に特化しているため、EC2インスタンスのオリジンとして設定するのは無理があります。
- EC2インスタンスの手動スケーリングは、コンテンツ更新時にスケーリングが遅れる可能性があり、負荷に迅速に対応できないため、最適ではありません。
この選択肢も、CloudFrontの使用方法に誤りがあり、最適ではありません。
結論:
最適な選択肢は A です。DynamoDBのインメモリキャッシュとしてDAXを使用し、EC2インスタンスの自動スケーリングを活用することで、コンテンツ更新時の急激な負荷に対応し、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ることができます。
- 作者:みなみ
- 链接:https://www.minami.ac.cn//%E8%B3%87%E6%A0%BC%E5%8B%89%E5%BC%B7/179d7ae8-88e2-80b3-971e-f9c98bb9ce06
- 声明:本文采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议，转载请注明出处。
相关文章
