AWSを学ぶ（14）S3とは

AWS Simple Storage Service (以下、S3)は、AWS が提供する、安価で耐久性の高いオブジェクトストレージサービスです。容量は無制限（ただし、1つのオブジェクトの最大サイズは 5TB）です。

オブジェクトストレージとは？

ストレージとして一番メジャーなファイルストレージと比較すると、分かりやすいと思います。ファイルストレージはディレクトリ構造をもち、フォルダやファイルを管理しますが、オブジェクトストレージはディレクトリ構造を持ちません。フラットな構成で、ユーザーが独自にデータに対して情報（メタデータ）を付与することができます。このページが参考になります。

利用料とSLA

• 1ヶ月あたり、0.025 USD/GB（月に 10GB 使っても30円程度。cf. EBS は、1ヶ月あたり 0.12 USD/GB）
• データは複数のAZに保存され、その耐久性は、99.999999999%（イレブンナイン）

S3 の構成要素

バケット

オブジェクト（ データ）を保存するための領域です。バケットは名前を付けて管理しますが、その名前は、AWS内でユニークである必要があります。

キー名

各オブジェクトに付けられる名前です。

オブジェクト

S3 上に保存あれるデータそのものです。各オブジェクトにはキーが付与され、「バケット名＋キー名＋バージョンID」で、必ずユニークになるURLが作成されます。

メタデータ

オブジェクトデータを管理するための情報です。オブジェクトの作成日時やサーズと言ったシステム定義情報以外にも、アプリケーションで必要となるユーザーが定義する情報をメタデータに保存することもできます。

S3 の使い方

REST や SOAP と言った HTTP ベースの Web API を使用して、S3 上のオブジェクトにアクセスします。

S3 はウェブの管理コンソールから、シンプルなオペレーションで使用することができます。やることは、バケット（フォルダ）を作り、その中にファイル（オブジェクト）やフォルダを保存していきます。

S3 の機能

アクセス管理

• ユーザーポリシー・アクセスポリシーなどでアクセスを管理
• IAMで利用できるユーザーを管理
• バケット単位で、ユーザーや送信元IPアドレスなどを制限

Webホスティング機能

• 静的サイトであれば、S3だけで公開することが可能
• ウェブサイトのラインディングページを保存したり、ウェイブサーバの障害時のSorry ページを置いておくなど

他のAWSサービスとの連携が豊富

• Redshiftを使ってS3のデータを利用するSpectrum機能
• S3にデータが保存されたらLumbdaを起動するFunction機能（起動トリガー）

S3 がよく使われるシーンの例

S3 は柔軟性に優れたサービスであるため、アイデア次第では使い方は無限大です。代表的な使われ方として、以下のものがあります。

• バックアップデータの保存
• ビッグデータ解析用のデータ一時保存
• ETL (Extranc/Transform/ Load）の中間ファイルの保存
• EC2インスタンスやコンテナからのログの転送
• 静的コンテンツのホスティング

具体例：

1. 静的コンテンツの配置

• 今、ご覧になっているこのブログのページで使っているイメージファイルも、S3 上に保存してあり、そこから配信しています。

2. ログなどのエクスポート先

3. バッチ連携用ファイルの保存先

4. 静的ウェブホスティング

静的ウェブホスティング機能を行う場合、注意点があります。

• 静的コンテンツに限る
• サーバサードの動的なコンテンツをホスティングすることはできない
• 使用する独自ドメインとバケット名を一致させておく必要がある

ストレージクラス

S3 では、用途に応じて7つのランクを設けています。これをストレージクラスと呼びます。ストレージクラスにより、SLAが設定されます。

STANDARD（スタンダード）

これがデフォルトのストレージクラスです、低遅延と高スループットを兼ね備え、S3 の性能が最も発揮されるクラスとなります。

• 耐久性：99.999999999%
• 可用性：99.99%

STANDARD-IA（標準 IA）

STANDARDよりは保存にかかるコストが安価になるストレージクラスです。参照頻度の低いデータ向けとなるため、アクセスが必要のないデータ、それほど頻繁にアクセスしないデータ、といったデータを保存する時に向いています。

• 耐久性：99.999999999%
• 可用性：99.99%

ONEZONE-IA（1ゾーン IA）

単一AZ内のみでデータを複製するストレージクラスです。1つのAZ内でのみ複製を行うため、AZ単位で障害が発生した場合、データの復元ができない可能性が高いです。この点以外は、STANDARD-IAと同等のサービスレベルが提供されます。

• 耐久性：99.999999999%
• 可用性：99.5%

INTELLIGENT-TIERING（インテリジェントな階層型）

参照頻度の高低を明確に決めることができないデータ向けのストレージクラスです。STANDARDとSTANDARD-IAの２層構成となっており、30日以上参照されなかったデータは、自動的にSTANDARD-IAに移動されます。データの移動が発生するため、頻繁に移動は発生するとコストが高くなります。

• 耐久性：99.999999999%
• 可用性：99.9%

Glacier

ほとんど参照されない、アーカイブ目的のデータを保存するストレージクラスです。このクラスに保存されたデータにアクセスする場合、事前にアクセスリクエストする必要があります。またアクセスできるようになるまでに、数分から数時間かかるという特徴があります。

• 耐久性：99.999999999%
• 可用性：99.99%

上記5つのストレージクラス以外に、更に2つのストレージクラスが追加されているようです（2020年8月30日時点）。

Glacier Deep Archive

ほとんど参照されない、アーカイブ目的のデータを保存するストレージクラスです。アクセスできるようになるまでに、数時間かかるという特徴があります。1 年のうち 1 回か 2 回しかアクセスされないようなデータを対象とした、長期保存やデジタル保存をサポートします。特に、金融サービス、ヘルスケア、パブリックセクターなどの規制が厳しい業界を対象としており、コンプライアンス要件を満たすために 7ー10 年以上データを保管するように設計されています。

低冗長化

ほとんど参照されない、アーカイブ目的のデータを保存するストレージクラスです。推奨はされていないみたいです。

ライフサイクルの管理

S3 に保存されたオブジェクトは、その利用頻度に応じてライフサイクルを定義することができます。

移行アクション

データの利用頻度に応じて、ストレージクラスを変更します。最初はアクセス頻度が高いが、一定期間過ぎると低くなり、最後にはアーカイブさせると言った移行ができます。

有効期限アクション

指定された期限を越えたオブジェクトを、S3 から削除します。S3 は容量無制限のストレージサービスですが、保存容量が増えればコストも上がります。不要なデータは定期的に削除することが望ましいです。

バージョン管理

1つのオブジェクトに対して、複数のバージョンを管理（バージョニング）することができます。バージョニングは、バケット単位で有効・無効が指定できます。真・旧の両方のオブジェクトが保存されるため、保存容量が増えます。

アクセス管理

S3 のアクセス管理には、バケットポリシー、ACL、IAMが使用できます。

バケットポリシーは、バケット単位でのアクセス制御を行います。

オブジェクト単位での制御には、ACLやIAMを使用します。

データの暗号化

暗号化は、サーバ側での暗号化とクライアント側での暗号化の2種類があります。

サーバ側での暗号化は、データがS3 に書き込まれる時に暗号化され、読み取る時に復号化されます。

クライアント側での暗号化は、AWS SDK を使って、S3 に送信される前にデータの暗号化が行われます。復号化は、クライアント側で暗号化されたデータのメタデータから、どのキーで復号化するのかが判断されます。

サーバ側での復号化は、バケットに対してとオブジェクトに対して行えます。

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