Auto Scaling:Web サービスの弾力的かつ高可用性なアーキテクチャへの進化

ソリューションの概要

すでにデータストレージとビジネスロジックを分離している (ステートレス化している) 場合は、以下の手順に従って、スケーリンググループを使用してサービスをモノリシックアーキテクチャから弾力的で高可用性なアーキテクチャに迅速に移行できます。

1. デモ Web サイトのデプロイ (インスタンスの準備)。このソリューションでは、ステートレスなデモ Web サービスインスタンスをシミュレートして、移行プロセスを示します。既存のインスタンスを使用することもできます。

2. ビジネスサービスを含むインスタンスイメージのビルド。このイメージは、クラスター内のインスタンスを起動するために使用され、起動時にビジネスサービスを自動的に開始します。

3. サービスクラスターを管理するためのスケーリンググループの作成。このスケーリンググループを使用して、インスタンスを迅速にレプリケーション (スケールアウト) します。

4. クラスターの統一アクセスポイントの設定。ロードバランサーを関連付けて、統一アクセスポイントを作成します。

5. インスタンスのスケールアウト (検証)。インスタンスを迅速にレプリケーションし、ロードバランサーにアクセスして、クラスターが正しく動作していることを確認します。

1. デモ Web サイトのデプロイ

まず、本番環境を表すアプリケーションインスタンスが必要です。このインスタンスは、レプリケーションと自動デプロイメントに使用されます。

このチュートリアルでは、移行プロセスを体験できるデモ Web サイトサービスを提供します。[デモサービスのデプロイ] をクリックして、デモサービスをセットアップします。

このデモ Web サイトサービスには、Web サービスパッケージ、その実行環境、および起動スクリプトが含まれています。インスタンスは、データストレージとビジネスロジックを分離することで、すでにステートレス化されています。

ビジネスサービスインスタンスがすでにステートレスであり、必要なコンポーネント (ソフトウェアパッケージ、環境、起動スクリプト) を備えている場合は、実際のサービスインスタンスを代わりに使用して、以下の移行手順を実行できます。

2. インスタンスイメージのビルド

新しいインスタンスにビジネスサービスと起動スクリプトが含まれるように、準備したインスタンスからカスタムイメージを作成します。後続のインスタンスはこれをベースイメージとして使用するため、インスタンスの起動時にビジネスサービスが自動的に開始されます。

1. ECS コンソールに移動し、ステップ 1 でインスタンスを準備したリージョンに切り替えます。

2. ステップ 1 で準備した ECS インスタンスを見つけます。右側の [操作] 列で、[ディスクとイメージ > カスタムイメージの作成] を選択します。

3. [カスタムイメージの作成] ダイアログボックスで、識別しやすいイメージ名を入力し、[OK] をクリックします。イメージの作成が完了するのを待ちます。ECS コンソールの左側のナビゲーションウィンドウで [インスタンス & イメージ > イメージ] をクリックして、進捗を確認できます。

3. スケーリンググループの作成

スケーリンググループを使用してサービスクラスターを管理することは、弾力的で高可用性なアーキテクチャの中核です。スケーリンググループを使用して、インスタンスを迅速にレプリケーションできます。スケーリンググループを作成して有効にするには、次の手順に従います。

1. [スケーリンググループ] ページに移動します。

   1. Auto Scaling コンソールにログインします。

      Auto Scaling を初めて使用する場合は、画面の指示に従って必要な権限を付与します。詳細については、「サービスにリンクされたロール」をご参照ください。

   2. 左側のナビゲーションウィンドウで、[スケーリンググループ] をクリックします。

   3. 上部のナビゲーションバーで、Auto Scaling が有効化されているリージョンを選択します。

2. スケーリンググループを作成します。

   1. [スケーリンググループ] ページで、[作成] をクリックして [作成] ページを開きます。

   2. ページで次の設定を完了します。表に記載されていない設定は、デフォルト値のままにすることができます。

      パラメーター	説明
      スケーリンググループ名	プロンプトに従って名前を入力します。この例では、名前は ess-demo です。
      タイプ	ECS を選択します。
      インスタンス設定ソース	[既存のインスタンスを選択] を選択します。
      既存のインスタンスを選択	ステップ 1 で準備した ECS インスタンスを選択します。
      最小インスタンス数	スケーリンググループ内の最小インスタンス数。インスタンス数がこの値を下回ると、自動スケールアウトイベントがトリガーされます。この例では、最小値は 0 です。
      [最大インスタンス数]	スケーリンググループ内の最大インスタンス数。インスタンス数がこの値を超えると、自動スケールインイベントがトリガーされます。この例では、最大値は 10 です。
      [VPC] と [VSwitch の選択]	これらの設定は、選択した ECS インスタンスに基づいて自動的に入力されます。 重要 複数のアベイラビリティゾーンで vSwitch を作成して選択することを推奨します。これにより、単一のアベイラビリティゾーンでのインスタンス在庫不足によるスケーリングの失敗を防ぐことができます。vSwitch を作成するには、「vSwitch の作成」をご参照ください。
      [詳細設定を表示する > 予想されるインスタンス数を有効化する]	この機能を有効にするために選択します。有効にすると、予想インスタンス数を設定することで自動的にスケールインまたはスケールアウトできます。
      [詳細設定を表示する > 想定インスタンス数]	0 を入力して、最初に空のスケーリンググループを作成します。
      [詳細設定を表示する > インスタンスのヘルスチェック]	[インスタンスのステータスチェック] と [SLB ヘルスチェック] を選択します。有効にすると、システムはヘルスチェックの結果を使用して、スケーリンググループ内のすべてのインスタンスとそのビジネスサービスが正しく実行されていることを確認します。サービスが不健康になった場合、速やかに新しいインスタンスに置き換えられます。

   3. [作成する] をクリックし、スケーリンググループが作成されるのを待ちます。

3. スケーリング設定でインスタンスイメージを変更します。

   既存のインスタンスを選択してスケーリンググループを作成すると、インスタンスの元のイメージに基づいてスケーリング設定が作成されます。ステップ 1 で作成されたインスタンスの元のイメージには、後でデプロイされたアプリケーションパッケージが含まれていません。したがって、スケーリング設定のベースイメージをステップ 2 で作成した新しいイメージに更新する必要があります。

   1. [スケーリンググループ] ページで、作成したばかりのスケーリンググループを見つけます。[操作] 列で、[詳細の表示] をクリックして、スケーリンググループの詳細ページに移動します。

   2. [インスタンスの設定ソース > スケーリング設定] タブで、唯一のスケーリング設定を見つけ、[操作] 列の [イメージの編集] をクリックします。

   3. [イメージの編集] ダイアログボックスで、[カスタムイメージ] を選択します。プロンプトに従って、ステップ 2 で作成したイメージを選択します。[OK] をクリックして変更を完了します。

4. スケーリンググループを有効にします。

   [スケーリンググループ] ページで、右上隅の [有効化] ボタンをクリックして、スケーリンググループを有効にします。

4. 統一アクセスポイントの設定

1 つのインスタンスから多数のインスタンスにスケーリングする場合、クラスターの統一アクセスポイントが必要です。これを行うには、スケーリンググループにロードバランサーを作成して関連付けます。これにより、ユーザーリクエストがクラスター内の ECS インスタンスに自動的に分散され、負荷が分散され、リソース使用率が最大化されます。この例では、Application Load Balancer (ALB) を使用します。次の手順に従います。

5. スケールアウトと検証

スケーリンググループを設定し、ロードバランサーに関連付けた後、インスタンスをスケールアウトしてクラスターが正しく動作することを確認できます。

1. スケーリンググループのスケールアウトイベントをトリガーすると、スケーリンググループは自動的にインスタンスを作成します。

   スケーリンググループの予想インスタンス数を変更することで、スケールアウトイベントをトリガーできます。次の手順に従います。

   1. [スケーリンググループ] ページで、作成したばかりのスケーリンググループを見つけます。[操作] 列で、[詳細の表示] をクリックして、スケーリンググループの詳細ページに移動します。

   2. [基本情報] タブで、[インスタンススケーリングの概要] を見つけ、 をクリックします。[インスタンススケーリング概要の編集] ダイアログボックスで、[想定インスタンス数] を 0 から 3 に変更します (これは、クラスターがサービスを提供するために 3 つの ECS インスタンスを必要とすることを意味します)。[OK] をクリックして変更を適用します。

   3. インスタンスが作成されるのを待ちます。スケーリンググループに 3 つの ECS インスタンスが作成されます。[インスタンス] タブで作成ステータスを確認できます。

2. ロードバランサーのアドレスにアクセスして、新しいインスタンスにリクエストがルーティングされていることを確認します。

   1. ALB コンソールに移動します。

   2. ステップ 4.1 で作成したロードバランサーを見つけます。[DNS 名] の下に、アクセス URL があります。

   3. この URL に複数回アクセスします。異なる IP アドレスが表示されるはずです。これにより、ロードバランサーを介して異なるサーバーにアクセスできることが確認できます。

6. (任意) リソースのクリーンアップ

クラスターが不要になった場合は、このプロセスに従ってリソースをクリーンアップできます。

1. ステップ 4.1 で作成したロードバランサーを解放します。詳細については、「ALB インスタンスの解放」をご参照ください。

2. ステップ 3 で作成したスケーリンググループを削除します。詳細については、「スケーリンググループの削除」をご参照ください。

3. ステップ 4.2 で作成したサーバーグループを削除します。詳細については、「サーバーグループの作成と管理」をご参照ください。

4. ステップ 2 で作成したカスタムイメージを削除します。詳細については、「カスタムイメージの削除」をご参照ください。

5. ステップ 3 とステップ 4.1 で作成した vSwitch を削除します。詳細については、「VPC の作成と管理」および「vSwitch の削除」をご参照ください。

6. ステップ 1 でデプロイしたデモサービスをクリーンアップします。ステップ 1 からデモサービスをデプロイした場合は、その ROS スタックを削除できます。スタックを削除する際、[削除方法] として [リソースの解放] を選択して、デモサービスによって作成されたリソースをクリーンアップします。詳細については、「スタックの削除」をご参照ください。

本番環境に移行する前に

この弾力的で高可用性なソリューションが本番環境で安定して動作することを保証するため、本番環境に移行する前に次のアクションを完了することを推奨します。

• スケーリンググループ設定の改良

  • マルチゾーンディザスタリカバリの実装：スケーリンググループに複数のアベイラビリティゾーンの vSwitch を設定し、マルチゾーンスケーリングポリシーを設定できます。これにより、スケーリンググループは複数のアベイラビリティゾーンにわたってインスタンスを作成し、サービスインスタンスをそれらの間で均等に分散させ、スケーリングの成功率とクラスターのディザスタリカバリ能力を向上させることができます。詳細については、「スケーリングポリシー」をご参照ください。

  • 複数のインスタンスタイプの選択：単一のインスタンスタイプが在庫切れの場合、スケールアウトイベントが失敗する可能性があります。複数のインスタンスタイプを選択することで、スケーリングの成功率を向上させることができます。詳細については、「スケーリング設定の作成 (ECS インスタンス)」をご参照ください。

• 徹底的なテストの実施

  この弾力的で高可用性なソリューションを本番環境で使用する予定がある場合は、クラスターを設定した後にテストを実施することを推奨します。これにより、サービスがレプリケーションされたときに正しく動作することを確認し、クラスターのストレステストを実行してリソース要件を見積もることができます。

ドメイン名を使用したアクセス

Auto Scaling 機能の使用

• スケーリング戦略の設計：このチュートリアルでは、自動スケーリング戦略の設計については説明しません。後でスケーリンググループに自動スケーリングを設定して、コストを最適化できます。スケーリング戦略の設計方法については、「サポートされているスケーリング戦略」をご参照ください。

• 高度な機能：スケーリング成功率の向上やコストのさらなる削減など、スケーリンググループに対するより高度な要件がある場合は、「高度な機能」をご参照ください。