240-AWS SAP AWS 「理論・実践・一問道場」3層アプリケーション

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理論

3層アプリケーションとは、典型的に以下のように分離されたアーキテクチャを指します。具体的な技術スタック（例: Apache, Python, MySQL）は利用する環境によりますが、基本的な構成は以下の通りです。

1. プレゼンテーション層（Web層）

役割: ユーザーがアプリケーションと対話するインターフェースを提供します。

例:

ApacheやNginx: Webサーバー
フロントエンドフレームワーク: HTML, CSS, JavaScript, React, Angularなど

動作: ユーザーリクエストを受け取り、アプリケーション層に渡す。

2. アプリケーション層（ビジネスロジック層）

役割: アプリケーションのビジネスロジックや処理を担当します。

例:

Python: Django, Flaskなど
Java: Spring Framework
Node.js: Expressなど

動作: プレゼンテーション層からのリクエストを処理し、データ層とやり取りする。

3. データ層（データベース層）

役割: データの保存、取得、更新を担当します。

例:

MySQL, PostgreSQL: リレーショナルデータベース
MongoDB, DynamoDB: NoSQLデータベース

動作: アプリケーション層から受け取ったクエリを処理し、必要なデータを返す。

3層アプリケーションの特長

スケーラビリティ: 各層を個別に拡張可能。

モジュール性: 各層が独立しており、変更が容易。

高可用性: 層ごとに冗長化を行える。

具体例: Apache + Python + MySQL

この技術スタックで3層アーキテクチャを実装すると以下のようになります。

プレゼンテーション層: Apacheがリクエストを受け取る。

アプリケーション層: Python（DjangoやFlask）がロジックを処理。

データ層: MySQLがデータを管理。

ただし、現代のシステムではこれらの技術スタックに限らず、AWSサービス（例: API Gateway, Lambda, DynamoDB）や他のフレームワークも利用されます。

AWSでの高可用性と災害復旧の重要ポイント

高可用性の設計

Auto Scalingグループ + 複数AZ: アプリケーションやウェブサーバーを複数AZに展開して障害に備える。

予約インスタンス + オンデマンドインスタンス: コストと柔軟性を両立。

迅速な災害復旧（DR）

DynamoDBグローバルテーブル: リージョン間でデータを自動レプリケーションし、高速な切り替えを実現。

Route 53フェイルオーバー: TTLを短く設定（例: 30秒）して自動切り替えを迅速化。

効率的なデータレプリケーション

S3クロスリージョンレプリケーション: 静的データやバックアップの効率的なレプリケーション。

RDSリードレプリカ: 他リージョンでのDBデータ保持と迅速な昇格。

コスト効率とパフォーマンスのバランス

必要最低限のインスタンスは予約、急激な増加にはオンデマンドまたはスポットインスタンスで対応。

ベストプラクティス

DynamoDBグローバルテーブル + Route 53: 迅速なフェイルオーバーが必要なシナリオに最適。

S3やRDSのレプリケーション: コスト効率を重視したバックアップ設計に有効。

実践

略

一問道場

質問 #240

トピック 1

ソリューションアーキテクトは、Web、アプリケーション、NoSQLデータの3層アプリケーション向けの参照アーキテクチャを定義する必要があります。この参照アーキテクチャは、次の要件を満たさなければなりません：

AWSリージョン内での高可用性

災害復旧のために1分以内に別のAWSリージョンにフェイルオーバー可能

ユーザーエクスペリエンスへの影響を最小限に抑えつつ、最も効率的なソリューションを提供

以下のステップの組み合わせでこれらの要件を満たすものを選択してください（3つ選択）。

A. 2つの選択されたリージョン間でAmazon Route 53の加重ルーティングポリシーを使用し、比率を100/0に設定する。TTL（Time to Live）は1時間に設定する。

B. Amazon Route 53のフェイルオーバールーティングポリシーを使用して、プライマリリージョンから災害復旧リージョンへのフェイルオーバーを設定する。TTLは30秒に設定する。

C. Amazon DynamoDBのグローバルテーブルを使用して、2つの選択されたリージョンでデータにアクセスできるようにする。

D. プライマリリージョンのAmazon DynamoDBテーブルから60分ごとにデータをバックアップし、そのデータをAmazon S3に書き込む。S3のクロスリージョンレプリケーションを使用して、データをプライマリリージョンから災害復旧リージョンにコピーする。災害復旧シナリオでは、スクリプトを使用してDynamoDBにデータをインポートする。

E. ホットスタンバイモデルを実装し、複数のアベイラビリティゾーンにまたがるリージョンで、Web層とアプリケーション層にAuto Scalingグループを使用する。最小限のサーバー数にゾーン予約インスタンスを使用し、追加リソースにはオンデマンドインスタンスを使用する。

F. Web層とアプリケーション層にAuto Scalingグループを使用し、複数のアベイラビリティゾーンにまたがるリージョンで動作させる。必要なリソースにはスポットインスタンスを使用する。