507-AWS SAP AWS 「理論・実践・一問道場」Mountpoint for Amazon S3

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理論

EC2インスタンスのデータ同期

AWSを利用する際、複数のEC2インスタンスで同じデータを共有・同期するニーズは一般的です。その解決方法とそれぞれの特性を以下にまとめます。

1. S3を活用したデータ共有

特徴

Amazon S3は高耐久性のオブジェクトストレージであり、データの共有に適しています。

適した用途: 静的データや頻繁に更新されるファイルを共有する場合。

ポイント:

S3バケットに直接アクセス: EC2インスタンスが最新のデータを取得可能。
Mountpoint for Amazon S3: S3をローカルストレージのように利用できるため、アプリケーションの変更が最小限。
コスト: S3ストレージ料金とリクエスト料金が発生。

2. DynamoDBを使用したデータ管理

特徴

DynamoDBは低レイテンシでスケーラブルなデータベースサービス。

適した用途: 動的データや高頻度で読み書きが発生する場合。

ポイント:

データベース設計が必要（キー設計やテーブル構造）。
APIを通じてデータをリアルタイムで取得。
読み取り/書き込み容量の調整が可能でコスト効率が高い。

3. Amazon EFSを使用したファイル共有

特徴

Amazon Elastic File System (EFS)は複数のEC2インスタンスで共有可能なファイルシステム。

適した用途: 継続的に変更される共有ファイルが必要な場合。

ポイント:

インスタンス間でリアルタイムで同期。
コストが高く、アクセス頻度が増えるほど費用がかさむ。

4. Amazon EBS + Multi-Attach

特徴

Amazon Elastic Block Store (EBS)は、EC2インスタンス専用のストレージ。

適した用途: 高速なローカルストレージが必要な場合。

ポイント:

Multi-Attachを利用して複数のインスタンスで1つのボリュームを共有可能。
同時書き込みが必要な場合は注意が必要。
容量制限があり、スケーラビリティは低い。

選択時の重要ポイント

データの性質

静的データか動的データか。

更新頻度やリアルタイム性の要求。

コスト効率

頻繁なアクセスが必要な場合、EFSやDynamoDBよりS3が安価。

実装の簡便さ

アプリケーションの改修が少ない方法を選択。

スケーラビリティ

スケールアウト時に対応可能な設計が必要。

推奨シナリオ

S3 + Mountpoint for Amazon S3: 低コストで静的なファイル共有に最適。

DynamoDB: 動的データやリアルタイムアクセスが必要な場合に最適。

EFS: 複数インスタンスで頻繁に更新するデータ共有が必要な場合に適切。

EBS Multi-Attach: 高速なI/O性能が必要な場合に限定的に使用。

実践

略

一問道場

質問 #507

あるエンターテインメント企業が、自社のチケットサービスをLinuxベースのAmazon EC2インスタンスのAuto Scalingグループ上でホストしています。このチケットサービスは価格情報を記載したファイル（pricing file）を使用しています。この価格情報ファイルは、S3 StandardストレージのAmazon S3バケットに保存されています。価格情報ファイルは、外部のサードパーティがホストする中央価格設定ソリューションによって更新されます。

価格情報ファイルは1～15分ごとに更新され、数千のアイテムが含まれています。価格情報ファイルは、EC2インスタンスが起動する際に各インスタンスにダウンロードされます。ただし、EC2インスタンスが時折古い価格情報を使用し、それにより顧客に対して不正確な請求が発生する可能性があります。

この問題を最もコスト効率良く解決するソリューションはどれですか？

A. AWS Lambda関数を作成して、価格情報ファイルが更新されるたびに新しい価格をAmazon DynamoDBテーブルに更新します。チケットサービスを更新してDynamoDBを使用して価格情報を取得するようにします。

B. AWS Lambda関数を作成して、価格情報ファイルが更新されるたびにAmazon Elastic File System (Amazon EFS)ファイル共有を更新します。チケットサービスを更新してAmazon EFSを使用して価格情報ファイルにアクセスするようにします。

C. Mountpoint for Amazon S3をEC2インスタンスのAMIにロードします。Mountpoint for Amazon S3を構成して、価格情報ファイルを格納しているS3バケットをマウントします。チケットサービスを更新して、マウントポイントおよびパスを介してS3オブジェクトにアクセスするようにします。

D. Amazon Elastic Block Store (Amazon EBS)ボリュームを作成します。EBS Multi-Attachを使用して、このボリュームをすべてのEC2インスタンスにアタッチします。新しいEC2インスタンスが起動する際に、ボリューム上の価格情報ファイルを更新するようにインスタンスを構成します。チケットサービスを更新して、新しいローカルソースを参照するようにします。

解説

質問の背景

EC2インスタンスが時折古い価格情報を使用するため、顧客に不正確な請求が発生する問題があります。この課題を解決するには、価格情報ファイルをリアルタイムまたはほぼリアルタイムで同期し、すべてのインスタンスが最新情報を利用できるようにする必要があります。また、コスト効率の高い方法が求められています。

各オプションの解説

A. AWS Lambda + DynamoDB

概要: 価格情報ファイルの更新をトリガーにしてAWS Lambdaが新しい価格情報をDynamoDBに書き込み、EC2インスタンスがDynamoDBから価格情報を取得する。

利点:

DynamoDBは分散データベースであり、すべてのEC2インスタンスがリアルタイムで最新の価格情報にアクセス可能。
更新頻度が高くてもDynamoDBはスケーラブル。

欠点:

DynamoDBのテーブル設計とEC2側のコード変更が必要。

コスト効率: 高い（DynamoDBのRead/Writeスループットは課金されるが、頻度と規模を考えると割安）。

B. AWS Lambda + Amazon EFS

概要: 価格情報ファイルをAmazon EFSに保存し、EC2インスタンスはEFSを共有ストレージとして価格情報を取得する。

利点:

すべてのインスタンスが共有ストレージを使用するため、同期の問題が発生しない。
ファイル形式を変更せずそのまま使用可能。

欠点:

Amazon EFSはコストが高い。
レイテンシが発生する場合がある。

コスト効率: 低い（特にスケールアウト時にEFSのコストが増加）。

C. Mountpoint for Amazon S3

概要: EC2インスタンスにMountpoint for Amazon S3をインストールし、価格情報ファイルが格納されているS3バケットを直接マウントしてアクセスする。

利点:

EC2インスタンスが常にS3内の最新ファイルにアクセス可能。
ファイルダウンロードが不要になり、同期の問題が解消。
コスト効率が高い（S3のストレージ料金のみ）。

欠点:

Mountpoint for Amazon S3のセットアップと運用が必要。
高頻度でアクセスする場合、S3リクエストコストが増加する可能性。

コスト効率: 非常に高い（ストレージとアクセスコストのみ）。

D. Amazon EBS + Multi-Attach

概要: EBSボリュームをMulti-Attachで複数のEC2インスタンスに接続し、ファイルを共有する。

利点:

ローカルストレージとして使用可能なため、レイテンシが最小化。
同期が一元化される。

欠点:

EBSボリュームの容量には限界がある。
Multi-Attachのセットアップが複雑で、同時書き込みの問題が発生する可能性。

コスト効率: 中程度（EBSストレージとインスタンスへの接続コストが必要）。

最適解

C. Mountpoint for Amazon S3

Mountpoint for Amazon S3を使用する方法が最もコスト効率が高く、簡単にすべてのEC2インスタンスで最新の価格情報を利用できます。この方法はS3バケットを直接マウントするため、価格情報ファイルの同期が不要になります。設定が比較的容易で、更新頻度の高いシナリオにも適しています。

選択肢のまとめ

オプション	コスト効率	実装難易度	リアルタイム性	推奨度
A	高い	中程度	高い	⭐⭐⭐⭐
B	低い	中程度	高い	⭐⭐
C	非常に高い	低い	高い	⭐⭐⭐⭐⭐
D	中程度	高い	中程度	⭐⭐⭐