Zenn
⛳

グローバル展開するECサイトのAWSアーキテクチャーを考えてみる

に公開
AWS
architecture
非機能要件
tech

AWS Senior Cloud Application Architect 評価テスト対策の続編です

事前課題の案内を受けてその対策を考えみました
最近はAzure漬けでAWSの事はすっかり忘れていたり3年近いブランクの間にも様々な優れたサービスがAWSには追加されているようで、なんだかチラ見するだけでゾクゾクしてきます

本当は連休中に科目履修の単位を全部パスしておきたかったのですが、折角の機会なので単位は後回しにしてコチラの学習に注力してみようと思います
全部は無理そうなので苦手そうな箇所に焦点をあてて事前準備しておきたいと思います

グローバルECサイトの非機能要件と対応するAWSサービス

グローバル展開するECサイトのAWSアーキテクチャーを作成しました。このアーキテクチャーは、初期段階は小規模で始めながらも、将来のグローバル展開に対応できる拡張性を備えています。

アーキテクチャー図の概要

グローバル展開ECサイトのAWSアーキテクチャー図を改訂しました。ご指摘いただいた点を踏まえて、以下の改善を行いました：

1. アーキテクチャ構成の論理的な配置

  • WAFの位置づけ: CloudFrontとAPI Gateway双方の前段に配置し、Webアプリケーション保護
  • Lambda/API Gatewayの関係: API GatewayからLambdaへの接続フローを明確化
  • EC2からECS/Fargateへの変更: コスト効率とスケーラビリティを考慮し、EC2からECS/Fargateを利用

2. ElastiCacheの用途明確化

  • ElastiCacheは「セッションデータ」と「よく参照される商品情報」をキャッシュする用途

3. CI/CDと決済サービスの追加

  • CodePipeline: CI/CD処理を担当し、アプリケーションのデプロイを自動化
  • Payment Cryptography: 決済処理の暗号化を担当

4. システム全体の論理的な層構造

  • ユーザーアクセスフロー層: Route 53, WAF, CloudFront, API Gateway, Cognito, Payment Cryptography
  • グローバルサービス層: CloudWatch, DynamoDB Global Tables, Lambda, SQS, CodePipeline, Systems Manager
  • リージョン層: 東京（プライマリ）とシンガポール（セカンダリ）

5. データ管理の最適化

  • データの種類別管理:
    • 静的コンテンツ: S3
    • セッション/頻繁にアクセスされるデータ: ElastiCache
    • リージョン固有データ（在庫等）: リージョン別DynamoDB
    • グローバル同期が必要なデータ（カート等）: DynamoDB Global Tables
    • 構造化データ（注文履歴、ユーザー情報等）: Aurora RDS

6. 監視とデプロイメントフロー

  • CloudWatchによる各コンポーネントの監視
  • CodePipelineから各リージョンのECS/Fargateへのデプロイフロー

ElastiCacheの用途

ElastiCacheは以下の目的で使用します：

  1. セッションデータのキャッシュ: ユーザーセッション情報をメモリに保持し、高速アクセスを実現
  2. 商品データのキャッシュ: 頻繁にアクセスされる商品情報や検索結果をキャッシュし、RDSへの負荷を軽減
  3. API結果のキャッシュ: 繰り返し呼び出されるAPIレスポンスをキャッシュし、バックエンドへのリクエストを削減

これにより、以下のメリットが得られます：

  • データベースへのアクセス負荷の軽減
  • レスポンス時間の短縮
  • ユーザー体験の向上
  • スケーラビリティの向上

CI/CDとコード管理

CodePipelineを中心とするCI/CD環境により、以下のデプロイフローを実現します：

  1. デベロッパーがコードをリポジトリ（CodeCommit等）にプッシュ
  2. CodePipelineがビルド・テストを自動実行
  3. テスト成功後、まず東京リージョンのECS/Fargateへデプロイ
  4. 東京リージョンでの検証後、シンガポールリージョンへデプロイ

このCI/CD環境により：

  • 継続的な機能追加・改善
  • 信頼性の高いデプロイメント
  • デプロイに関わる人的ミスの削減
  • ロールバックの容易さ

このアーキテクチャは、小規模運用からスタートしてグローバルに拡張できる柔軟性を保ちつつ、MTTR（平均復旧時間）とMTBF（平均障害間隔）の最適化を考慮した設計になっています。SLO/SLI監視のためのCloudWatchベースの監視体制が組み込まれており、継続的な改善を支援します。

非機能要件の対応

非機能要件表では、以下の13の要件について小規模時と大規模時の対応策を整理しました：

  • 可用性
  • 性能/スケーラビリティ
  • セキュリティ
  • 運用性
  • 信頼性
  • 拡張性
  • コスト効率
  • 耐障害性
  • 管理性
  • データ管理
  • グローバル対応
  • ユーザー体験
  • 監視/分析

各要件に対して、小規模時には最小限のコストで開始しつつも、大規模展開に備えた拡張パスを示しています。

進化のロードマップ

  1. MVP段階：東京リージョンのみでシンプルな構成
  2. 国内拡大：マイクロサービス化と分析基盤
  3. アジア展開：シンガポールリージョン追加
  4. グローバル展開：複数リージョン化とAI活用
  5. 最適化：グローバル運用体制とセキュリティ強化

プレゼンテーションのポイント

アーキテクチャー説明では以下のポイントを強調すると効果的です：

  1. 初期投資を抑えつつも、成長に応じて拡張できる柔軟性
  2. お客様の声を反映する仕組み（分析基盤とA/Bテスト）
  3. 段階的な進化が可能な設計（モノリシック→マイクロサービス）
  4. 非機能要件への適切な対応（可用性、セキュリティ、パフォーマンス）
  5. グローバル展開を見据えた地域特性への対応（データレジデンシー、多言語対応）

このアーキテクチャーは、「いつでも撤退可能な小規模構成」から始めながらも、「大規模にも耐えうる設計」を両立しています。特にAWSの従量課金モデルと自動スケーリング機能を活用することで、コスト効率と拡張性を実現しています。

主要サービスの説明と役割

グローバルサービス層

  • Route 53: DNSサービスとして、地理的ルーティングや障害検出時の自動フェイルオーバーを提供
  • CloudFront: グローバルCDNとして静的コンテンツをエッジロケーションにキャッシュし、レイテンシを削減
  • WAF: Webアプリケーションファイアウォールとして、SQLインジェクションやXSSなどの一般的な攻撃から保護
  • Cognito: ユーザー認証・認可機能を提供し、ソーシャルIDプロバイダー連携やMFAもサポート
  • Step Functions: 決済やオーダー処理など複雑なワークフローを管理し、マイクロサービス間の連携を実現
  • Payment Cryptography: 支払いカード業界(PCI)準拠の暗号化サービスで、決済情報を安全に処理

アプリケーション層

  • Application Load Balancer: HTTPトラフィックの負荷分散とパスベースのルーティング、WebSocketのサポート
  • Auto Scaling: 需要に応じてインスタンス数を自動調整し、リソースの最適化を実現（各AZにバランスよく配置）
  • EC2/ECS/Fargate: アプリケーション実行基盤として、モノリシックからマイクロサービスへの段階的移行をサポート

データ層

  • RDS Aurora (Multi-AZ): 高可用性RDBMSとして商品マスターや注文履歴を管理、マルチAZ構成で単一リージョン内の耐障害性を確保
  • DynamoDB: リージョン固有の在庫データを管理、低レイテンシでの読み書きに対応
  • DynamoDB Global Tables: カート情報など、グローバルで同期が必要なデータをリージョン間で複製
  • ElastiCache: セッションデータやよく参照される情報をキャッシュし、データベースの負荷軽減とレスポンス時間短縮
  • S3: 商品画像などの静的コンテンツを格納、CloudFrontと連携して高速配信
  • Secrets Manager: 決済ゲートウェイのAPI鍵など機密情報を安全に管理

アーキテクチャー概要説明

このアーキテクチャーは、小規模から開始し、グローバル展開に対応できる拡張性を備えたECサイトを構築するためのものです。まずはマルチAZ構成の東京リージョンをプライマリとして展開し、ユーザー数の増加やグローバル展開に応じて、マルチリージョン構成へと進化させることができます。

本アーキテクチャーでは、認証認可機能にAmazon Cognitoを採用し、決済処理にはAWS Payment Cryptographyとステップファンクションによるワークフロー管理を取り入れています。また、在庫管理はリージョン毎に独立して管理する設計とし、共有すべきデータのみをリージョン間で同期する構成としています。

ECサイトに必要なデータについては、以下のように分類して管理しています：

  1. リージョン固有データ: 在庫情報、地域固有の価格設定、地域固有のプロモーション（各リージョンで独立管理）
  2. グローバル共有データ: 商品マスター情報（プライマリリージョンで管理し、他リージョンには読み取り専用レプリカを配置）
  3. ユーザー関連データ: カート情報、ユーザーセッション（DynamoDB Global TablesとElastiCacheで管理）
  4. トランザクションデータ: 注文履歴（各リージョンで管理、必要に応じて集約）

進化のロードマップ（更新版）

  1. フェーズ0 (開発環境): 単一AZ構成での開発・テスト環境
  2. フェーズ1 (MVP): 東京リージョン内のマルチAZ構成、基本的なECサイト機能、モノリシックアーキテクチャ
  3. フェーズ2 (国内拡大): マルチAZ構成のまま、アプリケーションのマイクロサービス化開始、分析基盤の導入
  4. フェーズ3 (アジア展開): シンガポールリージョンの追加（マルチAZ）、多言語・多通貨対応、認証・決済の拡張
  5. フェーズ4 (グローバル展開): 複数リージョンへの拡大、AIを活用したパーソナライゼーション強化
  6. フェーズ5 (最適化): グローバル運用体制の確立、コスト最適化、高度なセキュリティ対策

非機能要件とAWSサービス対応表

非機能要件 小規模時の対応 大規模時の対応 使用するAWSサービス 備考
可用性 単一リージョン内のマルチAZ構成
（99.9%）		 マルチリージョン構成
（99.99%以上）		 Route 53
ELB
Auto Scaling
RDS Multi-AZ		 ・最初からマルチAZ構成を採用
・大規模時はリージョン間フェイルオーバーを実装
性能/スケーラビリティ オンデマンドでのスケールアップ/アウト
（マルチAZ）		 予測スケーリングとグローバルCDN
（マルチリージョン）		 Auto Scaling
CloudFront
ElastiCache
DynamoDB		 ・初期は小～中程度のインスタンスサイズ
・リージョン毎にAuto Scalingを最適化
セキュリティ 基本的なWAFルールと認証 高度な脅威検知と対応 WAF
Shield
IAM
KMS
Cognito
Payment Cryptography		 ・PCI DSSなどの業界標準に準拠
・決済情報の保護に重点を置く
運用性 基本的なモニタリング
（マルチAZ）		 高度な監視と自動運用
（マルチリージョン）		 CloudWatch
X-Ray
CodePipeline
Systems Manager		 ・小規模時も障害検知の仕組みは導入
・大規模時は24/7監視体制
信頼性 マルチAZ内のデータバックアップと
自動フェイルオーバー		 クロスリージョンのディザスタリカバリ RDS Multi-AZ
S3クロスリージョンレプリケーション
DynamoDBグローバルテーブル		 ・小規模時もRPO/RTOは定義
・大規模時はDRサイトを常時稼働
拡張性 マルチAZでモノリシックから
段階的にマイクロサービス化		 フルマイクロサービスアーキテクチャ
（マルチリージョン）		 ECS/Fargate
API Gateway
Lambda
SQS
Step Functions		 ・初期はシンプルな構成から開始
・リージョン毎に独立した機能追加が可能
コスト効率 従量課金モデルで初期コスト最小化
（必要なリソースのみ）		 リザーブドインスタンスと最適化
（予測可能な負荷に対応）		 Savings Plans
Auto Scaling
S3ストレージクラス		 ・小規模時は無駄なリソースを持たない
・大規模時はコスト最適化の専任担当者
耐障害性 マルチAZ内の自動フェイルオーバー リージョン間のフェイルオーバー Route 53ヘルスチェック
RDS Multi-AZ
ElastiCacheクラスター		 ・障害発生時の切り替え方式を定義
・リージョン間のデータ整合性確保
管理性 Infrastructure as Code
（マルチAZ対応）		 高度な自動化とSRE体制
（マルチリージョン）		 CloudFormation
Systems Manager
Config		 ・小規模時もコード化して再現性確保
・大規模時は全環境の構成管理を厳格化
データ管理 リージョン固有データと共有データの分離 地理的に最適化されたデータ配置 RDS (Aurora) Multi-AZ
DynamoDB
DynamoDB Global Tables
S3
ElastiCache		 ・リージョン固有の在庫データは独立管理
・商品マスターは読み取り専用レプリカ
・カートデータはグローバルテーブルで同期
認証認可 単一リージョンでのユーザー認証 グローバル対応の認証基盤 Cognito
API Gateway
Lambda Authorizers		 ・ソーシャルログイン連携
・グローバルなユーザー管理
・地域ごとの認証要件に対応
決済処理 基本的な決済ゲートウェイ連携 複数の決済方法と地域別最適化 Step Functions
Lambda
Payment Cryptography
SQS
Secrets Manager		 ・注文〜決済〜配送のワークフロー管理
・地域ごとの決済方法に対応
・PCI DSS準拠の実装
グローバル対応 単一言語・単一通貨
（国際化対応）		 多言語・多通貨・地域別コンテンツ
（地域化対応）		 CloudFront
Lambda@Edge
Translate
DynamoDB Global Tables		 ・小規模時も国際化を見据えた設計
・地域ごとの法令対応も考慮
ユーザー体験 基本的なパーソナライズ 高度なAIベースレコメンデーション Personalize
Pinpoint
Comprehend		 ・小規模時も基本的なA/Bテストを実施
・大規模時はリアルタイム分析基盤
監視/分析 マルチAZ対応の基本的なログ分析 リージョン横断的なダッシュボードと予測分析 CloudWatch
Kinesis
QuickSight
Elasticsearch		 ・顧客行動の可視化と分析
・継続改善のためのフィードバックループ
CI/CD マルチAZ対応の基本的なパイプライン 地域別カスタマイズと高度なデプロイ戦略 CodeCommit
CodeBuild
CodeDeploy
CodePipeline		 ・カナリアリリースやブルー/グリーンデプロイ
・自動テスト体制の強化

グローバルECサイトのMTTR/MTBF/SLO実装例

ビジネス目標 SLO設定 実装方法 監視/測定方法
ショッピングカート利用率向上 カート操作成功率：99.99% • DynamoDB Global Tablesでカートデータをグローバル分散
• ElastiCacheでセッション管理を高速化
• APIレイヤーでのサーキットブレーカー実装		 • CloudWatch合成トランザクション
• API Gateway + CloudWatch Logs
• ElastiCacheヒット率監視
決済処理の信頼性確保 決済成功率：99.999%
平均処理時間：2秒以内		 • Step Functionsによる決済ワークフロー化
• SQSによる非同期処理
• Payment Cryptographyによる堅牢な暗号化
• 複数リージョンのフェイルオーバー		 • CloudWatch合成カナリア
• X-Rayによるトレース
• Step Functions実行履歴分析
• SQS配信遅延モニタリング
商品検索の高速レスポンス 検索応答時間：500ms以内（P95） • CloudFrontでのキャッシュ最適化
• ElasticSearchによる高速検索
• Lambda@Edgeでの地域別カスタマイズ		 • CloudWatch RUMによるリアルユーザーモニタリング
• CloudFrontアクセスログ分析
• X-Rayセグメント分析
注文履歴の確実な表示 可用性：99.95%
データ整合性：100%		 • RDS Multi-AZでのデータ保護
• Aurora Global Databaseでの地域分散
• Read Replicaによる読取負荷分散		 • RDS Performance Insights
• CloudWatch Alarms
• データ整合性検証Lambda
会員登録/ログイン 認証成功率：99.9%
レスポンス：1秒以内		 • Cognito User Poolsの地域分散
• IDフェデレーションの冗長構成
• WAFによる不正アクセス防止		 • Cognito認証試行ログ
• CloudTrailユーザーイベント
• CloudWatchダッシュボード

MTTR/MTBF最適化のための運用戦略

障害シナリオ MTTR目標 復旧戦略 事前対策
リージョン障害 10分以内 • Route 53フェイルオーバールーティング
• Traffic Flow Policyによる自動切替
• 読取専用機能の確保		 • 複数リージョンでのActive-Active構成
• Global Tables/Global Acceleratorの活用
• 定期的なDRテスト実施
データベース障害 5分以内 • RDS自動フェイルオーバー
• Aurora Serverlessスケーリング
• Read Replicaへの自動昇格		 • Performance Insightsによる予防検知
• 定期バックアップと復元テスト
• 自動化されたブルー/グリーンデプロイ
APIレイテンシー悪化 15分以内 • Auto Scalingによる自動増強
• 古いAPIバージョンへのロールバック
• Lambda関数の自動置換		 • カナリアデプロイメント
• CloudWatchアラーム閾値最適化
• Lambda同時実行数の適切な設定
CDN障害 5分以内 • CloudFront代替ディストリビューション
• オリジンフェイルオーバー
• Lambda@Edgeによる動的ルーティング		 • CloudFront Function障害検知
• 静的コンテンツの複数S3バケット配置
• エッジロケーション分散テスト
決済システム障害 1分以内 • SQS DLQからの自動リプレイ
• 代替決済手段への自動切替
• 緊急オーダー処理モード		 • Step Functionsによる処理可視化
• エラー率に基づく自動アラート
• 定期的な決済処理模擬テスト

ECサイト向けAWSアーキテクチャの信頼性設計パターン

パターン 概要 実装方法 メトリクス
複数リージョン配置 複数AWSリージョンにアプリケーションを分散配置 • マルチリージョンActive-Active構成
• Global TablesとCloudFrontの組み合わせ
• Route 53による地理的ルーティング		 • クロスリージョンレイテンシー
• リージョン間トラフィック分布
• リージョン別可用性
サーキットブレーカー 障害の連鎖的波及を防止するための遮断機構 • API Gateway + Lambdaによる実装
• CloudWatchアラームをトリガーに自動遮断
• Step Functionsによる復旧フロー		 • サーキット開放回数
• 障害影響範囲縮小率
• サービス別依存関係健全性
グレースフルデグラデーション 一部機能が利用できなくても主要機能を維持 • 機能の優先順位付け
• フロントエンドでの機能制御
• API依存関係のモジュール化		 • 中核機能可用性
• 機能別稼働率
• デグラデーション発生頻度
データレプリケーション データの複数コピーを保持し整合性を確保 • RDS Multi-AZ + Read Replicas
• DynamoDB Global Tables
• S3クロスリージョンレプリケーション		 • レプリケーション遅延
• データ整合性検証率
• リカバリポイント目標達成率
カスケーディングフェイルオーバー 段階的な復旧先切替による高可用性確保 • Route 53ヘルスチェックの多層化
• リージョン・AZ・サービスの優先度設定
• フェイルオーバー判断の自動化		 • フェイルオーバー成功率
• 平均切替時間
• フェイルバック所要時間
リソース名 タイプ 言語 概要 URL
JAWS-UG SRE支部 コミュニティ 日本語 日本AWSユーザーグループのSRE専門支部。定期的なミートアップや事例共有を実施 JAWS-UG SRE
AWS Observability Workshop ハンズオン 日本語/英語 AWSの可観測性実装に関する包括的なワークショップ Workshop
AWS障害対応ガイド テンプレート 日本語 AWSサービス別の障害対応手順テンプレート集 GitHub
AWSにおけるSLO設計ガイド ブログ 日本語 AWSサービスでのSLO設計と実装に関する包括的なガイド AWS公式ブログ
CloudOps 勉強会 コミュニティ 日本語 AWS運用に特化した勉強会グループ。SREプラクティスの共有も実施 CloudOps
AWS Heroes SRE専門家 専門家リソース 日本語/英語 SREに詳しいAWS Heroesのブログやリソース集 AWS Heroes
モダン可観測性入門 電子書籍 日本語 AWSおよびオープンソースツールによる可観測性実装ガイド Zenn

SREメトリクス関連参考資料

資料タイトル 提供元 形式 概要 URL
SRE Workbook SLOチャプター Google 電子書籍 SLI/SLOの設計と実装に関する体系的ガイド SRE Workbook
MTTRを最小化するテクニック AWS ブログ AWS環境でのMTTR短縮のベストプラクティス集 AWS公式ブログ
DORA DevOpsメトリクス計測ガイド DORA ホワイトペーパー リードタイムやMTTRなどのDevOpsメトリクス計測方法 DORA Metrics
AWS環境での分散トレーシング実装 AWS ハンズオン X-Rayによる分散システムの障害検知とデバッグ AWS Workshop
エラーバジェット計算ツール SRE Hub ツール SLOからエラーバジェットを算出・管理するためのテンプレート GitHub
CloudWatchによるカスタムメトリクス実装 AWS チュートリアル SLI測定のためのCloudWatchカスタムメトリクス設定方法 AWS公式ドキュメント
AWSアーキテクトのための障害対策指針 AWS ホワイトペーパー AWS環境での信頼性設計とMTBF向上策 AWS公式文書

SRE組織実装と継続的改善

トピック 概要 学習リソース AWS関連ツール
インシデント管理プロセス 障害検知から解決までの標準プロセス確立 インシデント対応フレームワーク AWS Systems Manager Incident Manager
オンコール体制の構築 効果的なオンコールローテーションと引継ぎ オンコールハンドブック AWS Systems Manager OpsCenter
SREスキルマトリクス SREチームのスキル評価と育成計画 SREキャリアパス設計 AWS Skill Builder, AWS Well-Architected Labs
トイル削減プログラム 手動作業の特定と自動化の推進 トイル削減ワークショップ AWS Step Functions, EventBridge Rules
ポストモーテム文化 建設的な振り返りと改善の文化構築 ポストモーテムテンプレート AWS Systems Manager OpsItems
SREリポート SREメトリクスの定期レポート体制 SLOレポーティングガイド CloudWatch Dashboards, QuickSight
SRE成熟度モデル SRE実践の組織的成熟度評価 SRE成熟度評価 AWS Well-Architected Tool
カオスデー実践 計画的な障害注入と対応訓練 カオスデー実施ガイド AWS Fault Injection Simulator
SRE採用と育成 SREチームの採用戦略と育成計画 SRE採用ガイド AWS Training and Certification
指標 改善アプローチ AWS実装方法 効果測定
MTTR（平均復旧時間） 自動復旧の導入 • Auto Scaling Groupでの自動置換
• Route 53ヘルスチェックによるフェイルオーバー
• Lambda関数による自動修復		 障害発生から復旧までの平均時間をCloudWatchメトリクスで測定
効率的な障害検知 • CloudWatch合成モニタリング
• X-Rayによるエラートレース
• CloudWatch Logs Insightsでのエラーパターン分析		 障害検知時間をインシデント記録から算出し、平均値を追跡
復旧プロセスの自動化 • Systems Managerによる修復ランブック
• EventBridgeイベントトリガーの復旧フロー
• Step Functionsによる復旧ワークフロー		 手動対応と自動対応のMTTR比較を行い改善率を計測
MTBF（平均故障間隔） インフラの冗長化 • マルチAZ構成
• リードレプリカの活用
• クロスリージョンバックアップ		 障害発生頻度をCloudWatchメトリクスとアラーム履歴から集計
予防的保守 • Trusted Advisorの定期確認
• Systems Manager Maintenance Windowsの活用
• Well-Architectedレビューの実施		 予防的対応による障害回避件数の測定
カオスエンジニアリング • Fault Injection Simulatorでの計画的テスト
• GameDayの定期実施
• 障害回復訓練の自動化		 テスト環境と本番環境のMTBF差異を比較分析
共通アプローチ データ駆動改善 • CloudWatch Application Insightsの活用
• 障害パターンのカテゴリ化
• X-Rayを用いたボトルネック分析		 MTTRとMTBFのトレンド分析でサービス信頼性の経時変化を追跡
障害封じ込め • サーキットブレーカーの実装
• タイムアウト設定の最適化
• リトライポリシーの設定		 障害の連鎖的影響範囲の測定と縮小率のモニタリング
継続的学習 • インシデント後レビュー（ポストモーテム）
• 根本原因分析の体系化
• 知識ベースの構築		 同一原因による障害再発率の低減を測定
パターン 説明 実装方法 参考リソース
可用性SLO サービスが稼働している時間の割合 • CloudWatchメトリクスとアラームで稼働率を計測
• Health Dashboardで障害状況を把握
• 数式：成功したリクエスト数 / 総リクエスト数 		可用性SLOの実装例
レスポンスタイムSLO リクエストの応答時間に関する目標 • CloudWatchカスタムメトリクスでレイテンシーを追跡
• X-Rayで処理時間のボトルネックを特定
• パーセンタイル（p95、p99）を活用		 レイテンシー測定ベストプラクティス
エラー率SLO エラーが発生するリクエストの割合 • ALB/APIGatewayのエラーメトリクスを取得
• 4xx/5xxエラーを分類して追跡
• 数式：エラー数 / 総リクエスト数 		エラー率SLOの実装方法
スループットSLO 処理できるリクエスト数に関する目標 • CloudWatch RequestCountメトリクスを監視
• Auto Scalingポリシーとの連携
• RPS(Requests Per Second)の閾値設定		 スループット最適化ガイド
データ整合性SLO データの一貫性に関する目標 • RDSおよびDynamoDBの整合性メトリクスを収集
• 監査ログを分析
• データ検証の自動プロセス構築		 データ整合性の検証パターン
SLOダッシュボード SLOを可視化するダッシュボード • CloudWatch DashboardでSLOを可視化
• 現在のSLI値とSLO目標を対比
• 傾向分析を含める		 SLOダッシュボード構築ガイド
SLOアラート SLO違反時の通知システム • CloudWatch Alarmsを使用
• バーニングレートアラートの実装
• SNSによる通知設定		 効果的なSLOアラート設計
エラーバジェット計算 許容可能な障害の量を計算 • SLO目標値からエラーバジェットを算出
• エラーバジェット消費率のモニタリング
• 残りのエラーバジェットに基づく判断		 エラーバジェット管理フレームワーク

「P95」は「95パーセンタイル」を意味するパフォーマンス指標です。この文脈での「検索応答時間：500ms以内（P95）」の意味について詳しく説明します。

P95（95パーセンタイル）の意味

P95（95パーセンタイル）とは、すべてのリクエストの応答時間を小さい順に並べたとき、下位から95%目に位置する値を指します。言い換えると：

  • 全リクエストの95%がこの値以下の応答時間で処理される
  • 残りの5%のリクエストはこの値を超える応答時間がかかる

具体例で考える

例えば、あるECサイトの商品検索機能で1,000回のリクエストが発生した場合：

  • 950回（95%）のリクエストは500ms以内に応答する
  • 50回（5%）のリクエストは500msを超える時間がかかる可能性がある

P95を使う理由

P95のような高パーセンタイル値を使う主な理由は：

  1. 外れ値の影響を排除しつつ実際のユーザー体験を反映：

    • 平均値だけでは特に遅い少数のリクエストが隠れてしまう
    • 最大値だけでは単一の異常値に左右されすぎる
    • P95は「ほとんどのユーザーが体験する最悪のケース」を表す

  2. SLO/SLI設定の現実的な目標：

    • 100%のリクエストを一定時間内に処理するのは現実的でない
    • バックグラウンドプロセスや一時的なネットワーク問題による遅延は避けられない
    • P95を指標にすることで、大多数のユーザーに対して良好な体験を保証しつつ、システム設計の現実的な目標を設定できる

AWSでのP95の測定方法

AWSでこのような指標を計測するには：

  • CloudWatch：メトリクスの統計情報として「p95」を選択
  • X-Ray：トレースデータからレイテンシーの95パーセンタイルを計算
  • Amazon OpenSearch Service：クエリレイテンシーのパーセンタイル分布を分析

SLOとしての設定方法

「検索応答時間：500ms以内（P95）」というSLOを設定した場合：

  • アラートしきい値：CloudWatchで95パーセンタイルが500msを超えた場合にアラートを出す
  • モニタリングダッシュボード：95パーセンタイルの推移をグラフ化して監視
  • エラーバジェット：毎月の総リクエスト数の5%が500msを超えることを許容するエラーバジェットを設定

サービス改善のためのアプローチ

P95の値を改善（低減）するための一般的なアプローチ：

  1. キャッシング強化：ElastiCacheや CloudFrontでの検索結果のキャッシング
  2. データベース最適化：検索用インデックスの最適化、読み取り専用レプリカの活用
  3. サーバーレスアーキテクチャ：Lambda関数のメモリ割り当て増加による検索処理の高速化
  4. 検索専用サービス導入：Amazon OpenSearch Serviceなど検索に特化したサービスの活用

この指標を用いることで、「ほとんどのユーザーにとって、検索機能は十分に速い」ということを定量的に保証できるようになります。

デプロイメント戦略

小規模時のデプロイ（単一リージョン・マルチAZ）

  • デプロイ方式: ブルー/グリーンデプロイメント
  • 対象環境: 東京リージョン内の複数AZ
  • デプロイパイプライン:
    1. コミット → 自動ビルド → テスト
    2. ステージング環境にデプロイ
    3. 承認後に本番環境へデプロイ
  • ロールバック: 即時切り戻し可能な構成
  • 使用サービス: CodePipeline, CodeBuild, CodeDeploy

大規模時のデプロイ（マルチリージョン・マルチAZ）

  • デプロイ方式: カナリアリリースと段階的トラフィックシフト
  • 対象環境: すべてのリージョンとAZ
  • デプロイパイプライン:
    1. コミット → 自動ビルド → 自動テスト（ユニット、統合、E2E）
    2. プライマリリージョンのステージング環境にデプロイ
    3. 自動テストと手動承認
    4. プライマリリージョンの本番環境に少量トラフィック（5%）で導入
    5. モニタリングと段階的なトラフィック増加
    6. 承認後に他リージョンへ順次展開
  • ロールバック: 各リージョンで独立したロールバック可能
  • 使用サービス: CodePipeline, CodeBuild, CodeDeploy, CloudWatch, Route 53

重要な考慮事項

  1. データレジデンシー: 各国の法令に準拠したデータ保管とプライバシー要件への対応
  2. 障害モード分析: 各コンポーネントの障害時の動作を設計し、グレースフルデグラデーションを実装
  3. 運用自動化: 手作業を極力排除し、Infrastructure as Codeと自動テストによる品質確保
  4. ユーザーフィードバック: A/Bテスト基盤と顧客の声を取り入れる仕組みを初期から組み込む
  5. セキュリティファーストの設計: セキュリティを後付けではなく設計の段階から考慮
  6. 在庫管理戦略: リージョン固有在庫とグローバル共有データの適切な分離と同期
  7. 認証・決済の地域最適化: 各地域の認証要件や決済方法に柔軟に対応できる拡張性

AWSサービスの理解を深めるための日本語学習コンテンツのリンク集を表形式でまとめます。公式ドキュメント、Udemy、AWS公式トレーニング、その他信頼できるソースを含めました。

AWSサービスの日本語学習リソース集を作成しました。
グローバルECサイトの構築に関わる主要なサービスについて、公式・非公式の学習リソースを網羅的にまとめています。

主な内容

  1. 主要サービスごとの学習リソース

    • 公式ドキュメント
    • Udemy講座
    • AWS公式トレーニング
    • その他リソース（ブログ、ワークショップなど）

  2. サービスカテゴリ

    • 基本サービス（VPC、EC2、Route 53、CloudFront）
    • データベースサービス（RDS、DynamoDB、ElastiCache、S3）
    • セキュリティと認証（Cognito、IAM、WAF、KMS）
    • コンピューティングと分散処理（Lambda、API Gateway、SQS）
    • 監視とデプロイメント（CloudWatch、CloudFormation）
    • 分析と機械学習（Kinesis、QuickSight）
    • 決済・認証関連（Payment Cryptography、Secrets Manager）

  3. 学習プラットフォーム情報

    • AWS Skill Builder
    • AWS ハンズオン
    • Udemy
    • AWS Black Belt Online Seminar
    • AWS認定資格対策サイト

  4. 学習ステップとAWS認定資格情報

    • 無料で始められる学習ステップ
    • AWS認定資格の学習パス

この資料を活用することで、体系的かつ効率的にAWSサービスを学習し、グローバルECサイト構築に必要なスキルを身につけることができます。サービスごとに初級から上級までの学習リソースが整理されているので、段階的に理解を深めていけます。

AWSサービス学習リソース集

このドキュメントでは、グローバルECサイト構築に関連するAWSサービスについて、日本語で学習できるリソースをまとめています。初心者から実務レベルまで、段階的に学習を進められるよう整理しています。

基本サービス

サービス名 概要 公式ドキュメント Udemy講座 AWS公式トレーニング その他リソース
AWS全般 AWSの基礎 AWS公式ドキュメント AWS：ゼロから実践するAmazon Web Services AWS Skill Builder AWS Black Belt Online Seminar
VPC 仮想プライベートクラウド VPC開発者ガイド AWS VPC入門講座 AWS VPC ハンズオン AWSハンズオン：VPC編
EC2 仮想サーバー EC2ユーザーガイド AWS EC2 マスター講座 Amazon EC2入門 EC2インスタンスタイプ比較ガイド
Route 53 DNSサービス Route 53デベロッパーガイド AWS Route 53実践講座 Amazon Route 53基礎 NTT東日本：Route53の解説
CloudFront CDN CloudFrontデベロッパーガイド AWS CloudFrontマスター講座 CloudFrontハンズオン CloudFrontの料金シミュレーション

データベースサービス

サービス名 概要 公式ドキュメント Udemy講座 AWS公式トレーニング その他リソース
RDS リレーショナルデータベース RDSユーザーガイド AWS RDS徹底入門 Amazon RDSマスタークラス RDSのパフォーマンスチューニング
DynamoDB NoSQLデータベース DynamoDBデベロッパーガイド AWS DynamoDB実践講座 Amazon DynamoDB入門 Amazon DynamoDB Deep Dive
ElastiCache インメモリデータストア ElastiCacheユーザーガイド AWS ElastiCache実装講座 ElastiCacheワークショップ AWS Black Belt: ElastiCache
S3 オブジェクトストレージ S3ユーザーガイド AWS S3完全マスター講座 S3マスタークラス S3のベストプラクティス

セキュリティと認証

サービス名 概要 公式ドキュメント Udemy講座 AWS公式トレーニング その他リソース
Cognito ユーザー認証・認可 Cognitoデベロッパーガイド AWS Cognito認証実装講座 Cognitoハンズオン AWS Black Belt: Cognito
IAM ID・アクセス管理 IAMユーザーガイド AWS IAM徹底マスター IAM基礎 IAMのベストプラクティス
WAF Web Application Firewall WAFデベロッパーガイド AWS WAF実装講座 AWS WAFハンズオン AWS Black Belt: WAF
KMS 暗号化キー管理 KMSデベロッパーガイド AWS KMS実践コース KMS入門 AWSセキュリティのベストプラクティス

コンピューティングと分散処理

サービス名 概要 公式ドキュメント Udemy講座 AWS公式トレーニング その他リソース
Lambda サーバーレス関数 Lambda開発者ガイド AWS Lambda完全攻略 Lambda入門 サーバーレスアプリケーション開発ガイド
API Gateway APIマネジメント API Gatewayデベロッパーガイド AWS API Gatewayマスター講座 API Gatewayハンズオン AWS Black Belt: API Gateway
SQS メッセージキュー SQSデベロッパーガイド AWS SQS実践コース SQSハンズオン AWS Black Belt: SQS
Step Functions ワークフロー管理 Step Functions開発者ガイド AWS Step Functions実践講座 Step Functionsワークショップ ステートマシン設計ガイド

監視とデプロイメント

サービス名 概要 公式ドキュメント Udemy講座 AWS公式トレーニング その他リソース
CloudWatch モニタリング CloudWatchユーザーガイド AWS CloudWatch完全ガイド CloudWatchハンズオン AWS Black Belt: CloudWatch
CloudFormation インフラのコード化 CloudFormationユーザーガイド AWS CloudFormation実践講座 CloudFormationワークショップ IaCベストプラクティス
CodePipeline CI/CD CodePipelineユーザーガイド AWS CI/CD実装講座 DevOpsエンジニアリング基礎 CICDパイプラインの構築
Systems Manager サーバー管理 Systems Managerユーザーガイド AWS Systems Manager入門 Systems Managerワークショップ AWS Black Belt: Systems Manager

分析と機械学習

サービス名 概要 公式ドキュメント Udemy講座 AWS公式トレーニング その他リソース
Kinesis データストリーミング Kinesisデベロッパーガイド AWS Kinesis実践ガイド Kinesisハンズオン リアルタイムデータ分析
QuickSight BIツール QuickSightユーザーガイド AWS QuickSight入門 QuickSightワークショップ データ可視化のベストプラクティス
Personalize レコメンデーション Personalizeデベロッパーガイド AWS Personalizeマスター講座 Personalizeワークショップ パーソナライゼーション導入ガイド
Pinpoint マーケティング分析 Pinpointユーザーガイド AWS Pinpoint実践コース Pinpointハンズオン 顧客セグメンテーション戦略

決済・認証関連サービス

サービス名 概要 公式ドキュメント Udemy講座 AWS公式トレーニング その他リソース
Payment Cryptography 決済暗号処理 Payment Cryptographyユーザーガイド AWSセキュアペイメント構築 決済セキュリティワークショップ PCI DSS準拠ガイド
Secrets Manager 機密情報管理 Secrets Managerユーザーガイド AWS Secrets Manager実践 Secrets Managerハンズオン AWS Black Belt: Secrets Manager

学習プラットフォーム

プラットフォーム名 特徴 URL 料金
AWS Skill Builder AWSの公式トレーニングプラットフォーム。500以上の無料コースや認定資格対策コンテンツを提供 AWS Skill Builder 基本無料、プロプランあり
AWS ハンズオン AWS公式の実践型チュートリアル。実際にAWSコンソールを操作しながら学べる AWS Hands-on for Beginners 無料
Udemy 多数のAWS講座を提供するオンライン学習プラットフォーム。日本語コースも豊富 Udemy AWS講座 コース毎に異なる
AWS Black Belt Online Seminar AWS日本法人による日本語のウェビナーシリーズ。各サービスの深い解説を提供 AWS Black Belt 無料
TechStock AWS認定試験対策に特化した日本語の学習サイト TechStock 有料サブスクリプション
CloudTech AWS認定全資格に対応した日本語の動画学習プラットフォーム CloudTech 有料サブスクリプション

SRE書籍・参考資料

タイトル 著者/出版社 概要 リンク
SRE サイトリライアビリティエンジニアリング —Googleの信頼性を支えるエンジニアリングチーム Google著/オライリージャパン SREの基本概念から実践まで網羅した基本書。Google SREチームによる実践知 Amazon
SRE本実践編 —信頼性とスケーラビリティのためのサイトリライアビリティエンジニアリング Google著/オライリージャパン SREの実践的手法を深堀りした続編。より具体的な事例と実装手法 Amazon
AWS Well-Architected フレームワーク 信頼性の柱 AWS AWSでの信頼性設計のベストプラクティス AWS公式
AWS障害対応ワークショップ AWS AWS環境での障害対応手法を学ぶハンズオン AWS Workshop
可観測性入門 —モダンアプリケーションにおけるモニタリングの未来 シンディ・スリープ著/オライリージャパン モダンな可観測性アプローチの基礎から応用まで Amazon
実践カオスエンジニアリング ケイシー・ローゼンタール他著/オライリージャパン 障害注入テストの理論と実践について解説 Amazon
エラスティシティ —AWSクラウドでのスケーラブルなインフラ構築 インフォシェル著/日経BP AWS環境での柔軟なスケーリングとオートヒーリングの実現方法 Amazon

無料で始められるAWS学習ステップ

  1. 基礎知識の習得: AWS公式の無料デジタルコース「AWS Cloud Practitioner Essentials」で基礎を学ぶ
  2. ハンズオン体験: AWS Hands-on for BeginnersでAWSサービスを実際に触ってみる
  3. 特定サービスの深掘り: AWS Black Belt Online Seminarで各サービスの詳細を学ぶ
  4. 実践的スキルの構築: Udemyなどの実践コースでプロジェクトベースの学習を行う
  5. SREの基礎理解: Google SRE本の無料公開部分を読む（SRE Book）
  6. 信頼性設計の学習: AWS Well-Architected 信頼性の柱を読み、フレームワークを理解する
  7. SLO/SLIの実践: CloudWatchを使ったSLO実装のブログ記事やチュートリアルを実践する
  8. 認定資格の取得: AWS認定資格の学習を通じて知識を体系化する

AWS認定資格学習パス

認定レベル 日本語名 推奨学習リソース
クラウドプラクティショナー AWS 認定クラウドプラクティショナー クラウドプラクティショナー学習ガイド
アソシエイト AWS 認定ソリューションアーキテクト - アソシエイト アソシエイト学習ガイド
プロフェッショナル AWS 認定ソリューションアーキテクト - プロフェッショナル プロフェッショナル学習ガイド
専門知識 AWS 認定セキュリティ - 専門知識 専門知識学習ガイド

Discussion