AWS Auto Scaling

1. サービス概要¶

AWS Auto Scaling は、アプリケーションの需要に応じて、EC2 インスタンス、ECS タスク、DynamoDB テーブルなどの AWS リソースを自動的にスケーリングするためのサービスである。
ユーザーは、手動でリソースを調整することなく、アプリケーションのパフォーマンスを維持し、コストを最適化できる。
Auto Scaling は、アプリケーションの可用性、信頼性、コスト効率を向上させるために重要なサービスである。

主なユースケースとして、

Web アプリケーションのスケーリング
バッチ処理の負荷分散
機械学習ワークロードのスケーリング
予測に基づいたリソース調整
障害発生時の自動復旧

などが挙げられる。
AWS Auto Scaling は、これらのユースケースに対応するための様々な機能と、AWS の他のサービスとの統合を提供する。

2. 主な特徴と機能¶

2.1 動的なスケーリング¶

Auto Scaling は、アプリケーションの需要に応じて、リソースを自動的に増減させる。
CPU 使用率、メモリ使用率、リクエスト数などのメトリクスに基づいて、スケーリングを実行できる。

2.2 予測スケーリング¶

過去のトラフィックパターンを分析し、将来の需要を予測して、リソースを事前にスケーリングできる。
これにより、トラフィックの急増に備え、アプリケーションのパフォーマンスを維持できる。

2.3 スケジュールに基づくスケーリング¶

特定の日時や繰り返しのスケジュールに基づいて、リソースをスケーリングできる。
例えば、週末や深夜にリソースを縮小し、平日の営業時間中にリソースを拡大するなどの設定が可能である。

2.4 ヘルスチェック¶

Auto Scaling は、ヘルスチェックを通じて、インスタンスやアプリケーションの状態を監視し、障害が発生した場合には、自動的に新しいインスタンスを起動して、アプリケーションの可用性を維持する。

2.5 ライフサイクルフック¶

インスタンスの起動や終了時に、カスタムアクションを実行するためのライフサイクルフックを設定できる。これにより、インスタンスの準備やクリーンアップを自動化できる。

2.6 スケーリングポリシー¶

Auto Scaling は、ターゲット追跡、ステップスケーリング、シンプルスケーリングなどの様々なスケーリングポリシーを提供する。これらのポリシーを利用して、アプリケーションの要件に合わせて、スケーリング動作をカスタマイズできる。

2.7 統合性と拡張性¶

AWS Auto Scaling は、EC2、ECS、DynamoDB、Aurora などの AWS の様々なサービスと統合されている。また、API を利用して、Auto Scaling の動作を自動化することもできる。

3. アーキテクチャおよび技術要素¶

ユーザーは、Auto Scaling グループを作成し、スケーリングポリシー、ヘルスチェックなどを設定。
Auto Scaling は、設定されたメトリクスを監視し、スケーリングが必要かどうかを判断。
必要に応じて、リソース（EC2 インスタンス、ECS タスクなど）を起動または終了。
ロードバランサーと連携し、リソースのトラフィックを分散。
ヘルスチェックで障害が発生した場合、新しいリソースを自動的に起動。

AWS Auto Scaling は、AWS のインフラ上に構築されており、高い可用性とスケーラビリティを提供する。
リソースのスケーリングは AWS が行うため、ユーザーはインフラの管理を意識する必要はない。

4. セキュリティと認証・認可¶

AWS Auto Scaling は、AWS のセキュリティモデルに準拠しており、リソースのセキュリティを確保するために、以下の機能を提供する:

IAM 統合: AWS Identity and Access Management (IAM) を利用して、Auto Scaling へのアクセスを制御する。
リソースの暗号化: Auto Scaling で起動する EC2 インスタンスの EBS ボリュームは暗号化できる。
アクセス制御: IAM ポリシーを通じて、ユーザーやグループごとに、Auto Scaling の操作権限を詳細に制御できる。
セキュリティグループ: ネットワークアクセスをセキュリティグループで制御。

これらのセキュリティ対策により、Auto Scaling で管理されるリソースとそのデータを安全に保護する。

5. 料金形態¶

AWS Auto Scaling は、無料で利用できるサービスである。

ただし、Auto Scaling で起動する EC2 インスタンス、ECS タスク、その他の AWS リソースの利用料金は発生する。

6. よくあるアーキテクチャ・設計パターン¶

AWS Auto Scaling は、様々なアプリケーションのスケーリングに利用できる。
一般的なパターンは以下の通りである:

Web アプリケーションのスケーリング: Web アプリケーションのトラフィック増加に応じて、EC2 インスタンスを自動的にスケーリング。
マイクロサービスのスケーリング: マイクロサービスごとに、ECS タスクを自動的にスケーリング。
バッチ処理の負荷分散: バッチ処理の負荷に応じて、EC2 インスタンスを自動的にスケーリング。
機械学習ワークロードのスケーリング: 機械学習モデルの学習や推論を行うリソースを自動的にスケーリング。
予測に基づいたリソース調整: 過去のトラフィックパターンを分析し、将来の需要を予測して、リソースを事前にスケーリング。
障害発生時の自動復旧: インスタンスの障害を検知し、自動的に新しいインスタンスを起動。

7. 設定・デプロイ手順（ハンズオン例）¶

AWS マネジメントコンソールから AWS Auto Scaling を開き、Auto Scaling グループを作成。
起動テンプレートまたは起動設定を選択し、EC2 インスタンスの設定を定義。
スケーリングポリシーを設定し、スケーリング動作を定義。
ヘルスチェックを設定し、インスタンスの状態を監視。
必要に応じて、ライフサイクルフックを設定。
Auto Scaling グループを起動し、スケーリング動作を確認。

8. 試験で問われやすいポイント¶

8.1 動的なスケーリング¶

機能: アプリケーションの需要に応じて、リソースを自動的に増減。
メトリクス: CPU 使用率、メモリ使用率、リクエスト数などに基づいてスケーリング。
試験対策: スケーリングの仕組み、利用メトリクスが問われる。

8.2 予測スケーリング¶

機能: 過去のトラフィックパターンを分析し、将来の需要を予測してスケーリング。
目的: トラフィックの急増に備え、パフォーマンスを維持。
試験対策: 予測スケーリングの仕組み、メリットが問われる。

8.3 スケジュールに基づくスケーリング¶

機能: 特定の日時や繰り返しのスケジュールに基づいてリソースをスケーリング。
利用例: 営業時間外のリソース縮小、営業時間中のリソース拡大。
試験対策: スケジュール設定の方法、ユースケースが問われる。

8.4 ヘルスチェック¶

機能: インスタンスやアプリケーションの状態を監視。
目的: 障害が発生した場合、新しいインスタンスを起動して可用性を維持。
試験対策: ヘルスチェックの仕組み、重要性が問われる。

8.5 ライフサイクルフック¶

機能: インスタンスの起動や終了時にカスタムアクションを実行。
目的: インスタンスの準備やクリーンアップを自動化。
試験対策: ライフサイクルフックの設定、利用方法が問われる。

8.6 スケーリングポリシー¶

種類: ターゲット追跡、ステップスケーリング、シンプルスケーリングなど。
利用: アプリケーションの要件に合わせてスケーリング動作をカスタマイズ。
試験対策: 各ポリシーの違い、利用ケースが問われる。

8.7 料金体系¶

料金: AWS Auto Scaling 自体は無料。
関連料金: Auto Scaling で起動する EC2 インスタンス、ECS タスクなどの利用料金が発生。
試験対策: 料金体系、関連サービスの料金が問われる。

8.8 類似・関連サービスとの比較¶

Amazon EC2 Auto Scaling: EC2 インスタンスのスケーリングに特化したサービス。AWS Auto Scaling は複数のサービスに対応。
Amazon ECS Auto Scaling: ECS タスクのスケーリングに特化したサービス。AWS Auto Scaling は複数のサービスに対応。

8.9 試験で頻出となる具体的な問われ方と答え¶

Q: AWS Auto Scaling は何を提供するサービスか？
A: アプリケーションの需要に応じて、AWS リソースを自動的にスケーリングするためのサービスである。
Q: AWS Auto Scaling のスケーリングは、どのようなメトリクスに基づいて実行できるか？
A: CPU 使用率、メモリ使用率、リクエスト数などのメトリクスに基づいて実行できる。
Q: AWS Auto Scaling で予測スケーリングは何をするか？
A: 過去のトラフィックパターンを分析し、将来の需要を予測して、リソースを事前にスケーリングする。
Q: AWS Auto Scaling のヘルスチェックの目的は何か？
A: インスタンスやアプリケーションの状態を監視し、障害が発生した場合には、自動的に新しいインスタンスを起動して、アプリケーションの可用性を維持することである。
Q: AWS Auto Scaling の料金はどのように計算されるか？
A: AWS Auto Scaling 自体は無料であるが、Auto Scaling で起動するリソースの利用料金は発生する。