AWSノウハウ
AWSのベストプラクティスとは？
知っておくべきWell－Architectedフレームワーク、
押さえておくべき要点
- AWS入門
- AWS基礎知識
目次
企業を取り巻くIT環境は急速に変化しており、クラウドインフラストラクチャの信頼性と効率性を高めて活用することは、企業競争力の鍵となっています。AWSを利用する企業が増えているなかで、最適なAWS利用を手助けするためのものが「ベストプラクティス」です。
この記事では、AWSのベストプラクティスがどのようなものなのか、また「AWS Well－Architectedフレームワーク」を通じたアーキテクチャ設計の秘訣についてまとめています。最後には、押さえておくべき要点もまとめて解説しているため、クラウドインフラストラクチャ設計の参考としてください。
AWSのベストプラクティスとは
AWSのベストプラクティスとは、効率的で堅牢なクラウドインフラストラクチャを構築するための包括的なガイドラインです。AWSにおけるベストプラクティスの本質は、柔軟で拡張性の高いクラウドアーキテクチャを実現することです。そのためのフレームワークも用意されており、AWSサービスを効率的に活用するための設計原則がまとめられています。
クラウドの急速な技術革新に対応するためには、最新技術のキャッチアップと継続的な改善プロセスの実行が欠かせません。AWSのベストプラクティスはクラウドアーキテクチャの設計を支える要であり、企業はAWSの設計原則を理解し、その原則に沿って設計する必要があります。
AWSのベストプラクティスの必要性、重要性
システムの持続的な成長と競争力の維持に対して、効果的なベストプラクティスの実践は欠かせません。ここでは、ベストプラクティスを実践する必要性や重要性について掘り下げて解説します。
クラウド環境におけるセキュリティ確保
クラウドセキュリティは、現代のビジネス環境において最も重要な要素の一つです。クラウド環境のセキュリティは、従来のオンプレミス環境とは異なるアプローチが求められます。
例えば、IAM（Identity and Access Management）を活用し、ユーザーごとに必要最低限の権限のみを付与する「最小権限の原則」を徹底します。その他にも、多要素認証（MFA）やセキュリティグループの設定、定期的なセキュリティ監査など、包括的かつ多層的なセキュリティ対策が必要です。これらはベストプラクティスに明示されているため、それに則った対策が重要となります。
システムの信頼性と可用性の向上
高い信頼性を実現するためには、システムアーキテクチャを綿密に設計することが不可欠です。マルチアベイラビリティゾーン（マルチAZ）の配置、自動スケーリングの実装、冗長性に配慮した設計が重要です。
また、AWS Backupなどのサービスを活用することにより、定期的かつ自動的なデータのバックアップや、障害発生時における迅速な復旧計画の策定が可能になります。AWSのベストプラクティスは、これらを実現するためのガイドラインとしても活用することが可能です。
コスト最適化の実現
AWSのコスト管理は単なる経費削減ではなく、戦略的かつ継続的なプロセスとしてとらえる必要があります。クラウド財務管理の実践、経費支出の正確な把握、需要に応じたリソース供給などを継続的に最適化することが重要です。
具体的なベストプラクティスには、リザーブドインスタンスやスポットインスタンスの戦略的な活用、AWS Cost Explorerによる使用状況の可視化、不要なリソースの定期的な洗い出しなどが挙げられます。これらの手法を継続的に適用することによって、コスト効率の高いクラウド環境を実現できます。
運用効率の改善
運用効率の向上には、インフラのコード化（Infrastructure as Code）、継続的インテグレーション・継続的デプロイメント（CI／CD）の導入、自動化ツールの活用が不可欠です。もちろん、これらについてもベストプラクティスで触れられています。
具体的には、AWS LambdaやStep Functions、CloudFormation、Terraformなどといったツールを活用します。これらのツールにより、定型業務の自動化、デプロイプロセスの効率化、インフラ管理の再現性とスケーラビリティを実現できます。ベストプラクティスに則った運用効率の改善により、人的エラーを削減し、迅速かつ一貫性のある運用を可能とします。
AWSのベストプラクティス集「AWS Well－Architectedフレームワーク」
「AWS Well－Architectedフレームワーク」は、AWSのクラウドアーキテクチャ設計におけるベストプラクティスです。AWSを最適に活用するための体系的かつ包括的なアプローチを示しています。そのようなベストプラクティスを参照するうえで理解すべき6つの柱について解説します。
フレームワークの6つの柱
AWS Well－Architectedフレームワークは、クラウドアーキテクチャを包括的に評価し、柔軟な設計を行なうために、6つの柱から構成されています。
- オペレーショナル・エクセレンス（運用上の優秀性）
- セキュリティ
- 信頼性
- パフォーマンス効率
- コスト最適化
- 持続可能性
それぞれの柱はシステム設計における重要な設計原則を網羅し、統合的なアプローチが可能です。
柱1：運用上の優秀性
オペレーショナル・エクセレンス（運用上の優秀性）は、システムの効率的な実行とモニタリング、継続的な改善に焦点を当てています。この柱における設計原則は次のとおりです。
- ビジネス成果を中心にチームを編成する
- オブザーバビリティを実装して実用的なインサイトを得る
- 可能な場合は安全に自動化する
- 小規模かつ可逆的な変更を頻繁に行なう
- オペレーション手順を頻繁に改善する
- 障害を予測する
- 運用上のイベントとメトリクスから学ぶ
- マネージドサービスを使用する
この柱では、変更への迅速な対応、日常業務の標準化、自動化された運用プロセスの確立を対象としています。具体的には、運用をコードとして管理し、小規模かつ可逆的な変更、定期的な運用手順の見直し、障害への事前準備などを要求しています。自動化されたデプロイ、バージョン管理、マネージドサービスの利用は、システムの信頼性と効率性を大幅に向上させる重要な要素となります。
柱2：セキュリティ設計の基本
セキュリティの柱は、データやシステムの保護に重点をおく重要な要素です。この柱における設計原則は次のとおりです。
- 強力なアイデンティティ基盤を実装する
- トレーサビリティの維持
- すべての層にセキュリティを適用する
- セキュリティのベストプラクティスの自動化
- 転送中のデータおよび保管中のデータの保護
- 人をデータから遠ざける
- セキュリティイベントの準備
最小権限の原則、最適な認証基盤、トレーサビリティの実現、自動化されたセキュリティメカニズム、データ保護などが主要な要素となります。多層防御の考え方に基づき、複数のセキュリティ対策を統合的に実施することが推奨されます。具体的には、IAMの適切な設定、データの暗号化、ネットワークセキュリティの強化、継続的なセキュリティ監査などです。
柱3：信頼性を高めるアーキテクチャ
信頼性の柱は、システムが期待どおりに機能し、障害から迅速に回復する手順に焦点を当てています。この柱における設計原則は次のとおりです。
- 障害から自動的に復旧する
- リカバリ手順をテストする
- 水平方向にスケールして総合的なワークロードの可用性を高める
- 容量を推測しない
- 自動化で変更を管理する
障害の発生を前提としてアーキテクチャを設計するため、マルチAZ、マルチリージョン構成、自動復旧メカニズム、水平スケーリング、キャパシティの動的管理などが重要な要素となります。システムの回復力を高め、予期せぬ障害に対しても迅速に回復し、安定してサービスを提供可能な設計を重視します。
柱4：パフォーマンス効率の最適化
パフォーマンス効率の柱は、システムリソースを効率的に活用し、長期的に最適なパフォーマンスを発揮することを目指します。この柱における設計原則は次のとおりです。
- 高度なテクノロジーを誰でも使えるようにする
- わずか数分でグローバル展開する
- サーバーレスアーキテクチャを使用する
- より頻繁に実験する
- メカニカルシンパシーを重視する
適切なサービスの選択、継続的なレビュー、パフォーマンスモニタリング、状況に応じたトレードオフの考慮などが重要な要素です。設計原則にもあるとおり、サーバーレスアーキテクチャの使用も、運用の柔軟性やスケーラビリティを向上させるために推奨されています。
柱5：コスト最適化戦略
コスト最適化の柱は、継続的にコストを抑えながら最新のアーキテクチャを構築する方法を提供します。この柱における設計原則は次のとおりです。
- クラウド財務管理の実装
- 消費モデルを導入する
- 全体的な効率を測定する
- 差別化につながらない手間のかかる作業にコストをかけることをやめる
- コストを分析し帰属関係を明らかにする
システムの利用状況とコストの正確な把握、不要リソースの停止、需要に応じたリソース最適化、マネージドサービスの活用、購入オプションの戦略的な利用などが鍵となります。過剰な支出をせずにビジネスニーズに応じたスケーリング戦略も重要な要素です。
柱6：持続可能性への配慮
持続可能性の柱は、環境負荷を最小限に抑えながら、より効率的なクラウドインフラストラクチャを追求します。この柱における設計原則は次のとおりです。
- 影響を理解する
- 持続可能性の目標を設定する
- 使用率を最大化する
- より効率的なハードウェアやソフトウェアの新製品を予測して採用する
- マネージドサービスを使用する
- クラウドワークロードのダウンストリームの影響を軽減する
エネルギー効率の高いリソースの利用、効率的なテクノロジーの採用、長期的な環境への配慮が重要な観点です。クラウドリソースの最適化を通じて、環境に配慮したシステム設計を実現することが期待されます。
AWSのベストプラクティスで押さえておくべき要点
AWSのベストプラクティスは、クラウドコンピューティングにおける包括的な指針であり、一度にすべてを理解することは難しいかもしれません。そこで、ここではシステム設計者が押さえておくべき点についてまとめて解説します。
システムのスケーラビリティを確保する設計
システムのスケーラビリティは、ビジネスの成長と変化に対し、柔軟に対応するためには不可欠な設計要素です。AWS Auto Scalingを適切に使用することにより、システムの利用状況や負荷の変動に柔軟に対応できます。
具体的には、事前に設定したアラームしきい値に応じて自動的にリソースをスケールアウトし、ユーザーが常に安定したアクセスが可能な状態を維持するような設計などです。AWS Auto Scalingを活用することにより、予期せぬトラフィックの増加や突発的な負荷の変動にも迅速に対応可能なアーキテクチャが実現可能です。
クラウド環境の自動化戦略
クラウド環境の自動化は、運用効率を大幅に向上させる重要な戦略です。AWS Systems Manager、AWS Auto Scaling、Amazon EventBridgeなどのサービスを活用することで、反復的なタスクを自動化し、ヒューマンエラーを最小限に抑えることができます。
自動化を進めることにより一貫性があり信頼性の高い運用プロセスを構築可能となり、ITチームの運用効率を向上させることが可能です。また、人的リソースをより戦略的な業務に集中させることができます。
リソースの柔軟性と疎結合アーキテクチャ
疎結合とはコンポーネント間の依存関係が弱く、独立性が高い状態のことです。疎結合アーキテクチャは、システムの柔軟性とスケーラビリティを確保するために必要な設計原則となります。コンポーネント間の依存関係を最小限に抑え、各要素が独立して機能できるように設計することにより、容易にシステムの変更や拡張が可能です。
具体的には、メッセージキューやイベント駆動型アーキテクチャなどの技術を活用することにより、依存関係を弱くしながら将来的な変更や拡張に対する柔軟性を確保します。さらに、システムの俊敏性を高められる点も大きなポイントです。
サーバーレスアプローチの活用
サーバーレスアーキテクチャは、複雑なインフラストラクチャ管理による負荷を大幅に軽減し、開発に集中できる環境を提供します。AWS Lambda、Amazon S3、Amazon DynamoDBなどのサービスを戦略的に活用することにより、運用コストの削減と柔軟性の高いシステムを実現可能です。
AWS Lambdaを活用すれば、従来のサーバー管理から開放され、イベント駆動型のスケーラブルなシステム設計が可能です。サーバーレスアプローチは、従来型のアプローチと比較してより効率的なリソースの利用が期待できます。
データベースソリューションの最適な選択
データベースソリューションの選択は、システムのパフォーマンスとスケーラビリティに直接影響を与えるため慎重に考慮する必要があります。データアクセスパターンを詳細に分析し、リレーショナルデータベース、NoSQL、インメモリデータベースなど、ユースケースごとに最適なデータベースを選択することが大切です。
AWSのマネージドサービスであるAWS RDS、Amazon DynamoDB、Amazon Auroraは、異なるユースケースに対応する高度な機能を提供しています。開発者はユースケースと併せて、ワークロードに基づいてこれらのテクノロジーを選択することが重要です。
単一障害点の排除と高可用性の実現
システムの信頼性を高めるためには、単一障害点を徹底的に排除し、高可用性のアーキテクチャを設計することが不可欠です。マルチアベイラビリティゾーン（マルチAZ）戦略、N＋1または2Nの冗長構成、自動的なフェイルオーバーメカニズムの実装により、予期せぬ障害や負荷変動に対する耐性を高めることができます。
クラウドネイティブな設計思想に基づき、すべてのコンポーネントは故障する可能性があることを前提に、冗長性と回復力を組み込むアプローチが重要です。
コスト最適化と効率的なリソース管理
AWSは初期投資が不要な従量課金制のサービスであり、TCO（Total Cost of Ownership）の観点からコストの最適化を考えることが重要です。クラウドコンピューティングにおけるコスト管理は、単なる経費削減ではなく、戦略的なリソース配分の最適化です。
具体的には、リザーブドインスタンス、スポットインスタンス、適切なサイズの選択、不要なリソースの定期的な洗い出しなど、多角的なアプローチが求められます。AWS Cost Explorerなどの分析ツールを活用すれば、使用状況の可視化と継続的なコストの最適化を実現可能で、ビジネス価値に直結するIT投資につながります。
セキュリティを多層的に確保するアプローチ
クラウドセキュリティは単一の対策では不十分であり、多層的で包括的なセキュリティ戦略が不可欠です。最小権限の原則、多要素認証、データ暗号化、セキュリティグループの適切な設定、定期的なセキュリティ監査など、複合的な対策を連携して実施することが必要です。多層的なセキュリティ戦略の実現に向けて、AWS IAM、AWS Security Hub、Amazon GuardDuty、AWS WAFなどの高度なセキュリティサービスを組み合わせます。
これらのサービスを活用して、日々変化するサイバー脅威に対応するための柔軟なセキュリティ体制を構築することが可能です。
パフォーマンス効率を高める設計原則
システムのパフォーマンス最適化は、技術的な課題としてだけでなく、ビジネス競争力を左右する戦略的な取り組みです。サーバーレスアーキテクチャ、マルチリージョンなどのグローバルな展開、頻繁な実験と改善、キャッシュ戦略の活用など、多面的なアプローチが求められます。
一例として、CDN（Contents Delivery Network）やインメモリデータベースなどのキャッシュを利用し、データ取り出しオペレーションを最小化する対策は、パフォーマンス効率の向上に大きく寄与します。データアクセスパターンを詳細に分析して把握し、先進的な技術と組み合わせることにより、応答性の高いシステムを実現することが可能です。
データレイクによるデータ管理
データ管理は、システムの長期的な戦略を左右する重要な要素です。クラウドにおけるデータ活用では、安価に大容量のストレージ利用が可能となったため、データは加工せず全期間残すことが推奨されています。それゆえ、データレイクによるデータ管理が注目されるようになりました。
データレイクは、多様なデータソースからの構造化・非構造化データを一元管理する戦略的なデータ基盤です。従来のデータウェアハウスとは異なり、加工前の生データを長期保存し、将来の分析ニーズに柔軟に対応可能な点が大きな特徴です。データレイクは長期的なデータ戦略において重要な役割を果たし、データサイエンティストやデータアナリストに豊富な分析リソースを提供します。
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AWSのベストプラクティス集である「AWS Well－Architectedフレームワーク」を活用すれば、より良いAWS環境の構築が実現できます。しかし、AWSのベストプラクティスは広範囲で実践するためにはAWSに対する深い知識が欠かせません。「自社にはクラウドに知見がある人材が不足している」というケースも多いのではないでしょうか。
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まとめ
AWSのベストプラクティスは、効率的で安全なクラウドインフラストラクチャを構築するためのガイドラインです。AWS環境の設計や構築において、指針となるべき存在であり「AWS Well－Architectedフレームワーク」にまとめられています。
ベストプラクティスの範囲は広いため、まずはこの記事で解説した要点を押さえるところから始めてみてはいかがでしょうか。その後、自社の環境に応じて必要な項目について深堀し、より良いAWS環境を構築しましょう。
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