AWS

AWSとは何か?

Amazon Web Services(AWS)は、世界で最も包括的かつ広く採用されているクラウドコンピューティングプラットフォームであり、世界中のデータセンターから200以上のフル機能サービスを提供しています。2006年にAmazonによって開始されたAWSは、個人、企業、政府に対して、従量課金制のオンデマンドクラウドコンピューティングプラットフォームとAPIを提供しています。このプラットフォームにより、組織は物理的なインフラストラクチャへの投資を必要とせずに、コンピューティングパワー、データベースストレージ、コンテンツ配信、その他の機能にアクセスし、ビジネスの拡張と成長を支援できます。

AWSはAmazonの子会社として運営され、クラウドコンピューティング業界における支配的な存在となっており、2024年時点で世界のクラウドインフラストラクチャ市場の約32%を占めています。このプラットフォームは、スタートアップから大企業、政府機関、教育機関まで、世界190カ国にわたる数百万の顧客にサービスを提供しています。AWSのインフラストラクチャは複数の地理的リージョンにまたがり、各リージョンにはアベイラビリティーゾーンと呼ばれる複数の独立した場所が含まれており、アプリケーションとサービスの高可用性、耐障害性、スケーラビリティを確保しています。

このプラットフォームの成功は、エンタープライズグレードのコンピューティングリソースへのアクセスを民主化し、あらゆる規模の組織がAmazon自身のeコマース運営を支えるのと同じインフラストラクチャを活用できるようにする能力に由来しています。AWSは、企業がITインフラストラクチャにアプローチする方法を根本的に変革し、物理的なデータセンターやハードウェアの管理に伝統的に関連する複雑さと資本支出を削減しながら、迅速なイノベーション、コスト最適化、グローバルなスケーラビリティを可能にしています。

主な機能

包括的なサービスポートフォリオ AWSは、コンピューティング、ストレージ、データベース、ネットワーキング、アナリティクス、機械学習、人工知能、モノのインターネット(IoT)、セキュリティ、アプリケーション開発にわたる200以上のサービスの広範なカタログを提供しています。この幅広さにより、組織はAWSサービスを使用して、シンプルなウェブサイトから複雑なエンタープライズアプリケーション、高度なAI/MLソリューションまで、事実上あらゆるタイプのアプリケーションやワークロードを構築できます。

グローバルインフラストラクチャネットワーク このプラットフォームは、世界中に33の地理的リージョンと105のアベイラビリティーゾーンを展開し、グローバルな顧客に低レイテンシーアクセスとデータレジデンシーコンプライアンスを提供しています。各リージョンは完全に独立しており、他のリージョンから隔離されているため、最大限の耐障害性と安定性を確保しています。一方、リージョン内のアベイラビリティーゾーンは、高帯域幅、低レイテンシーのネットワーキングを通じて接続されています。

従量課金制の価格モデル AWSは、顧客が実際に消費したコンピューティングリソースに対してのみ支払う柔軟な価格体系を採用しており、前払いのコミットメントや長期契約は不要です。このモデルには、オンデマンドインスタンス、予測可能なワークロード向けのリザーブドインスタンス、未使用のEC2容量を大幅に削減されたコストで利用できる耐障害性のあるアプリケーション向けのスポットインスタンスなど、さまざまな価格オプションが含まれています。

エンタープライズグレードのセキュリティとコンプライアンス このプラットフォームは、アイデンティティとアクセス管理、保存時および転送時の暗号化、ネットワークセキュリティ、包括的な監視とログ機能を含む堅牢なセキュリティ機能を提供しています。AWSは、SOC、PCI DSS、HIPAA、FedRAMP、GDPRを含む多数の業界標準と規制への準拠を維持しており、厳格な規制要件を持つ組織に適しています。

スケーラビリティと弾力性 AWSサービスは、需要に基づいて自動的にスケールアップまたはスケールダウンするように設計されており、手動介入なしでアプリケーションがさまざまなワークロードに対応できます。この弾力性により、Auto Scalingグループや弾力的なロードバランシングなどの機能を通じて、ピーク使用期間中の最適なパフォーマンスを確保しながら、低需要期間中のコストを最小限に抑えます。

開発者に優しいツールとAPI このプラットフォームは、開発者がAWSサービスをプログラムで管理および操作できるようにする包括的なソフトウェア開発キット(SDK)、コマンドラインインターフェース(CLI)、RESTful APIを提供しています。これらのツールは複数のプログラミング言語をサポートし、人気のある開発フレームワークやCI/CDパイプラインとシームレスに統合されます。

マネージドサービスとサーバーレスコンピューティング AWSは、インフラストラクチャ管理、パッチ適用、メンテナンスを自動的に処理する多数のフルマネージドサービスを提供し、開発者がインフラストラクチャの懸念ではなくアプリケーションロジックに集中できるようにします。AWS Lambdaのようなサーバーレスコンピューティングオプションは、サーバーのプロビジョニングや管理なしでコードを実行でき、自動スケーリングと実行ごとの課金を提供します。

高度なアナリティクスと機械学習 このプラットフォームには、ビッグデータ処理、リアルタイムストリーミング、ビジネスインテリジェンス向けの高度なアナリティクスサービスと、包括的な機械学習および人工知能サービスが含まれています。これらの機能により、組織はデータから洞察を得て、データサイエンスや機械学習の深い専門知識を必要とせずにインテリジェントなアプリケーションを構築できます。

AWSの仕組み

インフラストラクチャの基盤 AWSは、物理的なデータセンターが地理的リージョン内のアベイラビリティーゾーンに編成される分散インフラストラクチャモデルで動作します。各アベイラビリティーゾーンは、冗長な電源、ネットワーキング、接続性を備えた1つ以上の個別のデータセンターで構成され、障害からの隔離を確保するために別々の施設に収容されています。顧客がサービスを起動する際、レイテンシー、コンプライアンス、災害復旧の要件に基づいて特定のリージョンとアベイラビリティーゾーンを選択します。

サービスの相互作用と管理 ユーザーは、ウェブベースのAWS Management Console、コマンドラインツール、SDK、直接的なAPI呼び出しを含む複数のインターフェースを通じてAWSサービスと対話します。AWS Management Consoleはリソース管理のためのグラフィカルインターフェースを提供し、APIを通じたプログラムによるアクセスは既存システムとの自動化と統合を可能にします。すべての相互作用は、AWS Identity and Access Management(IAM)を通じて認証および承認され、特定のリソースとアクションへのユーザー権限とアクセスを制御します。

リソースのプロビジョニングとデプロイ 顧客がコンピューティングリソースを要求すると、AWSのオーケストレーションシステムは、選択されたリージョン内の利用可能な容量から仮想マシン、ストレージ、またはその他のサービスを自動的にプロビジョニングします。このプロセスには、物理リソースの割り当て、ネットワーク接続の構成、セキュリティポリシーの適用、要求されたサービスの初期化が含まれます。高度なデプロイオプションには、AWS CloudFormationのようなInfrastructure as Codeツールが含まれ、再現可能でバージョン管理されたインフラストラクチャデプロイを可能にします。

監視と最適化 AWSは、AWSリソースとアプリケーションからメトリクス、ログ、イベントを収集するCloudWatchのようなサービスを通じて包括的な監視を提供します。このプラットフォームは、リソース使用率を継続的に監視し、事前定義されたポリシーまたは機械学習アルゴリズムに基づいて容量を自動的に調整できます。コスト最適化機能は、使用パターンを分析し、インスタンスの適正サイズ化、リザーブドインスタンスの利用、またはより費用対効果の高いサービス構成の実装に関する推奨事項を提供します。

メリットと利点

組織にとって

• 資本支出の削減:ハードウェア、データセンター、ITインフラストラクチャへの前払い投資の必要性を排除し、実際の使用量に基づく予測可能な月次請求により、資本費用を運用費用に変換します。
• 市場投入までの時間の短縮:長い調達とセットアッププロセスなしでアプリケーションとサービスの迅速なデプロイを可能にし、組織が数ヶ月ではなく数日で新製品と機能を立ち上げることができます。
• 災害復旧の強化:複数の地理的場所にわたる組み込みの冗長性とバックアップ機能を提供し、災害復旧インフラストラクチャへの最小限の追加投資でビジネス継続性とデータ保護を確保します。
• コンプライアンスの向上:事前構成されたコンプライアンスフレームワークとセキュリティ制御を提供し、組織が独立してコンプライアントなインフラストラクチャを構築および維持するよりも容易に規制要件を満たすことができます。

開発チームにとって

• インフラストラクチャ管理の簡素化:マネージドサービスを通じて複雑なインフラストラクチャの懸念を抽象化し、開発者がサーバーのメンテナンス、パッチ適用、容量計画ではなくアプリケーション開発に集中できるようにします。
• 迅速なプロトタイピングと実験:開発およびテスト環境の迅速なデプロイを可能にし、アジャイル開発プラクティスを促進し、実験的プロジェクトに関連するコストと時間を削減します。
• 高度な技術へのアクセス:専門的なハードウェアや深い技術的専門知識を必要とせずに、機械学習、人工知能、ビッグデータアナリティクスなどの最先端技術への即座のアクセスを提供します。
• シームレスな統合:既存の開発ツール、CI/CDパイプライン、サードパーティサービスとうまく連携する広範なAPIと統合機能を提供し、開発ワークフローを合理化します。

IT運用にとって

• 自動化されたスケーリングと管理:自動スケーリング、パッチ管理、監視機能を通じて運用オーバーヘッドを削減し、手動介入を最小限に抑え、人的エラーのリスクを軽減します。
• ローカル制御を伴うグローバルリーチ:すべてのリージョンにわたって集中管理と一貫したセキュリティポリシーを維持しながら、世界中でアプリケーションとサービスのデプロイを可能にします。
• 包括的な監視とアナリティクス:統合された監視およびアナリティクスツールを通じて、アプリケーションのパフォーマンス、リソース使用率、ユーザー行動に関する詳細な洞察を提供します。

一般的なユースケースと例

ウェブアプリケーションのホスティングと開発 組織は、Amazon S3とCloudFrontを使用したシンプルな静的サイトから、EC2、RDS、Elastic Load Balancingを使用した複雑な多層アプリケーションまで、ウェブサイトとウェブアプリケーションをホストするためにAWSを使用しています。Netflixのような企業は、AWSのグローバルインフラストラクチャを活用して、世界中の数百万のユーザーにストリーミングコンテンツを配信し、コンピューティング容量にEC2、コンテンツストレージにS3、コンテンツ配信にCloudFrontなどのサービスを利用しています。スタートアップは、多くの場合、EC2インスタンス上のシンプルなWordPressホスティングから始まり、ユーザーベースが成長するにつれて洗練されたマイクロサービスアーキテクチャにスケールします。

データアナリティクスとビジネスインテリジェンス 企業は、ビジネスの洞察と意思決定のために大規模なデータセットを処理および分析するためにAWSのアナリティクスサービスを利用しています。Amazon Redshiftにより、組織はペタバイト規模のデータウェアハウスで複雑なクエリを実行でき、EMRやGlueのようなサービスはビッグデータ処理とETL操作を促進します。Airbnbのような企業は、AWSアナリティクスサービスを使用して毎日数十億のデータポイントを処理し、リアルタイムの価格最適化とパーソナライズされたユーザーエクスペリエンスを可能にしています。

機械学習と人工知能 組織は、広範な機械学習の専門知識を必要とせずにインテリジェントなアプリケーションを構築するためにAWSのMLサービスを活用しています。Amazon SageMakerは、機械学習モデルの構築、トレーニング、デプロイのための完全なプラットフォームを提供し、Rekognition、Comprehend、Pollyのような事前構築されたAIサービスにより、開発者はコンピュータビジョン、自然言語処理、テキスト読み上げ機能をアプリケーションに追加できます。医療機関はこれらのサービスを医療画像分析に使用し、金融機関は詐欺検出とリスク評価に使用しています。

エンタープライズアプリケーションの移行 大企業は、リフトアンドシフト移行またはアプリケーション近代化イニシアチブを通じて、レガシーアプリケーションとデータセンター全体をクラウドに移行するためにAWSを使用しています。AWS Migration Hubは、大規模な移行を計画、追跡、実行するためのツールとサービスを提供し、Database Migration Serviceのようなサービスは、最小限のダウンタイムでシームレスなデータベース移行を可能にします。政府機関は、セキュリティとコンプライアンス要件を維持しながら、重要なシステムをAWSに正常に移行しています。

バックアップと災害復旧 組織は、AWSの地理的に分散されたインフラストラクチャを使用して包括的なバックアップと災害復旧ソリューションを実装しています。Amazon S3は、コスト最適化のための複数のストレージクラスを備えたバックアップデータの耐久性のあるストレージを提供し、AWS Backupのようなサービスは、複数のAWSサービスにわたる集中バックアップ管理を提供します。企業は、自動フェイルオーバー機能を備えた高度な災害復旧戦略を実装でき、時間や日ではなく分単位で測定される復旧時間目標でビジネス継続性を確保できます。

DevOpsと継続的インテグレーション/デプロイ 開発チームは、アプリケーションのデプロイとインフラストラクチャ管理を自動化する最新のDevOpsプラクティスとCI/CDパイプラインを実装するためにAWSサービスを使用しています。AWS CodePipeline、CodeBuild、CodeDeployは、ソースコード管理、自動テスト、デプロイのための統合ツールを提供し、CloudFormationのようなInfrastructure as Codeツールは、バージョン管理されたインフラストラクチャデプロイを可能にします。組織は、デプロイリスクを最小限に抑えるために、ブルーグリーンデプロイ、カナリアリリース、自動ロールバック機能を実装できます。

ベストプラクティス

セキュリティとアクセス管理 各ユーザーまたはサービスが機能を実行するために必要な最小限の権限のみを付与する特定のIAMロールとポリシーを作成することにより、最小権限の原則を実装します。すべてのユーザーアカウント、特に管理者権限を持つアカウントに対して多要素認証(MFA)を有効にし、アクセスキーと認証情報を定期的に監査およびローテーションします。AWS CloudTrailを使用してすべてのAPI呼び出しとユーザーアクティビティをログに記録し、セキュリティ監視とコンプライアンス目的に使用し、適切に構成されたセキュリティグループとネットワークアクセス制御リストを備えたVirtual Private Cloud(VPC)を通じてネットワークセキュリティを実装します。

コスト最適化とリソース管理 Cost ExplorerやAWS Budgetsのようなツールを使用してAWSコストを定期的に監視および分析し、最適化の機会を特定し、予期しない料金を防ぎます。すべてのリソースにタグ付け戦略を実装して、異なるプロジェクト、部門、または環境にわたる詳細なコスト配分と追跡を可能にします。予測可能なワークロードにはリザーブドインスタンス、耐障害性のあるアプリケーションにはスポットインスタンスを利用し、実際の需要パターンに基づいてリソース使用率とコストを最適化するために自動スケーリングポリシーを使用します。

アーキテクチャ設計と信頼性 複数のアベイラビリティーゾーンにリソースを分散し、自動フェイルオーバーメカニズムを実装することにより、高可用性のためにアプリケーションを設計します。運用オーバーヘッドを削減し、インフラストラクチャ管理、パッチ適用、スケーリングにおけるAWSの専門知識を活用するために、可能な限りマネージドサービスを使用します。データ保護とビジネス継続性を確保するために、定期的なテストを伴う適切なバックアップと災害復旧戦略を実装し、SQSやSNSのようなサービスを使用して疎結合アーキテクチャを設計し、システムの回復力を向上させます。

監視とパフォーマンス最適化 CloudWatchメトリクス、ログ、アラームを使用して包括的な監視とアラートを確立し、ユーザーに影響を与える前にパフォーマンスの問題を積極的に特定して対処します。分散トレーシングとアプリケーションパフォーマンス監視を実装して、複雑なマルチサービスアプリケーションへの可視性を獲得し、最適化の機会を特定します。RDS Performance Insightsのようなツールを使用してデータベースのパフォーマンスを定期的にレビューおよび最適化し、ElastiCacheのようなサービスを使用してキャッシング戦略を実装し、レイテンシーを削減してユーザーエクスペリエンスを向上させます。

コンプライアンスとガバナンス 組織全体で一貫性とコンプライアンスを確保するために、リソースのプロビジョニング、命名規則、セキュリティ構成のための明確なガバナンスポリシーを確立します。AWS Configを使用して構成変更を監視し、組織のポリシーと規制要件へのコンプライアンスを確保します。AWS Systems ManagerやAWS Security Hubのようなサービスを使用して自動化されたコンプライアンスチェックと修復を実装し、セキュリティ態勢を維持し、手動監視要件を削減します。

課題と考慮事項

コスト管理の複雑さ AWSの柔軟な価格モデルは、適切に監視および管理されない場合、特に自動的にスケールするサービスや、すぐには明らかでない使用メトリクスに基づいて課金されるサービスで、予期しないコストにつながる可能性があります。組織は、特にリソースが共有されている場合や、複雑なアーキテクチャが複数の相互接続されたサービスを含む場合、異なるチームやプロジェクト間でのコスト配分に苦労することがよくあります。効果的なコスト管理を実装するには、予算超過を防ぎ、費用対効果の高いリソース使用を確保するために、継続的な監視、適切なリソースタグ付け、定期的な最適化の取り組みが必要です。

セキュリティとコンプライアンスの責任 AWSの責任共有モデルでは、顧客がセキュリティ制御の自分の部分を理解し適切に実装する必要があり、これは広範なクラウドセキュリティの専門知識を持たない組織にとって複雑になる可能性があります。AWSは基盤となるインフラストラクチャを保護しますが、顧客はアプリケーション、データ、オペレーティングシステム、ネットワーク構成の保護に責任があり、これにはセキュリティのベストプラクティスとコンプライアンス要件への継続的な注意が必要です。組織は、特に規制された業界で運営する場合や、さまざまなデータ保護法を持つ複数の管轄区域にわたって運営する場合、適切なデータガバナンスとプライバシー制御を確保する必要もあります。

ベンダーロックインと移行の課題 AWS固有のサービスと機能への過度の依存は、代替クラウドプロバイダーへの移行やオンプレミスインフラストラクチャへの復帰を困難かつ高価にするベンダーロックイン状況を生み出す可能性があります。組織は、独自のAWSサービスを使用する利点と、柔軟性の低下と移行の複雑さの増加という潜在的なリスクとのバランスを慎重に取る必要があります。ポータビリティの計画には追加のアーキテクチャ上の考慮事項が必要であり、競争上の優位性を提供する可能性のある一部の高度なAWS機能の使用を制限する可能性があります。

スキルギャップとトレーニング要件 AWSインフラストラクチャの実装と管理を成功させるには、従来のITチームには存在しない可能性のある専門的な知識とスキルが必要であり、トレーニングと認定プログラムへの大きな投資が必要です。AWSサービスの開発と機能リリースの急速なペースには継続的な学習と適応が必要であり、既存のリソースと予算に負担をかける可能性があります。組織は、AWSの機能を効果的に活用するために、クラウドの専門知識を持つ追加の人員を雇用するか、既存のチームメンバーのスキルアップに多額の投資をする必要がある場合があります。

ネットワークパフォーマンスとレイテンシーの考慮事項 低レイテンシーまたは高帯域幅を必要とするアプリケーションは、特にユーザーまたはデータソースがAWSリージョンから地理的に離れている場合、クラウドインフラストラクチャへの移行時にパフォーマンスの課題に直面する可能性があります。オンプレミスシステムとAWSサービス間のネットワーク接続は、慎重に計画および管理する必要があるレイテンシーと潜在的な障害点を導入する可能性があります。厳格なパフォーマンス要件を持つ組織は、許容可能なユーザーエクスペリエンスを維持するために、ハイブリッドアーキテクチャまたはエッジコンピューティングソリューションを実装する必要がある場合があります。

サービスの複雑さと統合の課題 AWSサービスと構成オプションの膨大な配列は、最適なアーキテクチャを設計しようとする組織にとって圧倒的である可能性があり、過剰なエンジニアリングまたは最適でないサービス選択につながります。異なるAWSサービス間および既存のオンプレミスシステムとの統合は複雑であり、大きな開発努力と継続的なメンテナンスが必要になる場合があります。組織は、サービスの依存関係を管理し、アーキテクチャの決定が長期的なスケーラビリティと保守性の要件をサポートすることを確保する必要もあります。

参考文献

• AWS公式ドキュメント - Amazon Web Services
• AWSグローバルインフラストラクチャ - Amazon Web Services
• AWS料金 - Amazon Web Services
• AWSセキュリティのベストプラクティス - Amazon Web Services
• AWS Well-Architectedフレームワーク - Amazon Web Services
• AWSケーススタディ - Amazon Web Services
• AWSトレーニングと認定 - Amazon Web Services
• クラウドインフラストラクチャおよびプラットフォームサービスのGartner Magic Quadrant - Gartner