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AWSを学ぶ（5）EC2の性能とコストの考え方

EC2の性能をどう考えるか

EC2ではインスタンスタイプというものがあり、インスタンスのスペックを選択することができます。

オンデマンドタイプですと、例えば、m5.largeとかp2.8xlargeなどがあります。AWSのサイトに、スペックと価格の記載があります。

この「m」とか「p」は、インスタンスファミリーと呼ばれ、「何に対して最適化しているのか」を示しています。

インスタンスファミリー何に対して最適化なのか
　t, m汎用
　cコンピューティング
　p, gGPU
　x, r, zメモリー
　i, dストレージ
https://aws.amazon.com/jp/ec2/pricing/on-demand

インスタンスファミリーの後ろの数字は世代を表します。つまり、数字の大きいものがより最新ということになります。

一般的には、世代の新しいもののほうがスペックが良く、価格も安いです。

「xlarge」や「4xlarge」の部分が、インスタンスサイズを表し、数字の大きいものの方がスペックが高いということになります。

以下のものが、2020年8月11日時点でのm5インスタンスファミリーの性能と価格です。性能と価格は変更されることがありますので、必ずAWSのサイトを参照してください。

汎用-現行世代

EC2のコスト

EC2では、インスタンスを使ったら使った分だけ課金される「従量課金型」です。

この「使った分だけ」ですが、以下の様な考え方になります。

  • インスタンスが「Running」状態であった時間
  • 「Running」状態であったインスタンスのインスタンスタイプやリージョン

インスタンスを稼動させるリージョンによっても価格が変わるので注意です。

インスタンスの状態は3つあります。

  1. Running：　起動中
  2. Stopped ：　停止中
  3. Terminated：　 削除済み

EC2では、起動しているインスタンスのみが課金対象になり、停止中や削除されたインスタンスに対しては課金されません。

インスタンスの削除に関して、注意点としては以下の点があります。

  • 停止中のインスタンスでも、、EBS（EC2インスタンスにアタッチして使うブロックストレージ）の費用はかかる
  • インスタンスを削除してもEBSは残るものもあるので注意（インスタンスを削除した時は必ずEBSも確認する）

私も過去に、インスタンスを削除したにも関わらず、EBSのストレージが消えていなかったために、コストがかかってしまっていたという経験があります。

スポットインスタンスとリザーブドインスタンス

オンデマンド

  • インスタンスの利用時間によって、料金が発生するタイプです。
  • 短期間や限られたタイミングでのみ利用したいという時に合います。

スポットインスタンス

  • AWSが余らせているEC2リソースを、入札形式で安く利用できるタイプです。
  • ただし、他のユーザーから利用リクエストが増え、リソースの余がなくなると、インスタンスが自動的に中断されます。
  • 一時的にテストや開発で高いスペックのインスタンスを利用したいというケースには良いです。

リザーブドインスタンス

  • 長期利用を約束することで、割引が得られるタイプです（料金先払い）。
  • 例えば、1年間で購入すると40%程度も費用を削減できるケースもあります。
  • 最初はまずオンデマンドで利用し、これでもう大丈夫となったら、リザーブドインスタンスで本番稼動という形が良いのではと思います

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AWSを学ぶ（4）EC2を理解しよう

EC2とは

Amazon Elastic Compute Cloud の略で、AWSで提供されるコンピューティングサービスの1つです。

簡単に言えば、仮想マシンを起動させられるサービスです。

EC2では仮想サーバはインスタンスという単位で管理され、数回クリックすれば起動してくるため、サーバの調達までのリードタイムは大幅に短縮が可能となります。

EC2の便利さを考えるために、オンプレとの比較をしてみましょう。

オンプレ環境では、物理サーバを手配し、そこにOSをインストールし、ラックを増設し、ネットワークや電源の管理をするといった様々な作業が必要となり、新しいサービスをリリースするまでに、1ヶ月くらいはかかるでしょう。

そして、こんなに時間をかけて準備したにも関わらず、予想を超えるトラフィックやリクエストを処理できず、ビジネスチャンスの逃してしまったり、逆にリソースを余らせてしまい、結果として赤字になるなんてこともあり得えます。

EC2を使えばサービスの提供までのリードタイムを大幅に短縮させられます。

ビジネスにとって重要なところはどこなのでしょうか。サービスを用意するところではないですよね。サービスを如何に効率よく提供し続けビジネスを行うことです。つまり、ビジネス価値を生む行為に集中できる様になります。

AWSが提供するコンピューティングサービスには、以下のものがあります。

  • Amazon Elastic Compute Cloud (EC2)
  • AWS Lambda
  • Amazon Elastic Container Service (ECS)
  • Amazon Elastic Container Service for Kubernetes (EKS)
  • Amazon Fargate
  • Amazon Lightsail

EC2の仕組み

EC2では、使用したいイメージを選択しインスタンスを実行します。このイメージのことを、Amazon Machine Image（AMI）と呼びます。AMIは、 エイエムアイ、又はアミと呼ばれます。

EC2で使えるAMIには2種類あります。

  1. Amazon Linux、 Red Hat Enterprise Linux、Microsoft WindowsといったAWS が標準で提供しているのも
  2. 各ベンダーがサービスをプリインストールしたもの

ユーザーはインスタンスの断面をAMIにすることもでき、それをバックアップとすることも可能となります。

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EC2のメリット

EC2には以下のメリットがあります。

  • 簡単にスペック変更
  • 従量課金でのコスト
  • サービス提供までの時間短縮
  • 簡単に冗長化

EC2の最大の魅力は、仮想インスタンスのスペックを簡単に変更が可能であることにあります。つまり、サービスのキャパシティーを柔軟に拡大や縮小が可能となります。

例えば、あなたのビジネスが夏によく売れる商品だとして考えてみましょう。

夏によく売れるのですから、夏時期にリクエスト数が増えるはずです。

この傾向が分かっている場合、どこを目安にサーバーのスペックを考えるべきでしょうか。

以下の様に、最低でも緑色のラインのリスエストをさばくことができるスペックが必要です。大抵の場合、それに1.２とか1.５とか掛けて、少し大きめのスペックでサーバーを用意すると思います。

それにより、ピーク時のリスエストには対応できる様にな離ますが、夏以外がそれほどリスエスト数がありません。無駄がありますよね。以下の黄色の部分は全て無駄になります。

EC2を利用すれば、必要な時に必要となるスペックと台数のサーバーを簡単に用意することができます。クラウドなので、使用したら使用した分だけの料金しかかかりません。コストも抑えられます。

EC2での冗長化

ビジネスを止めないためには、冗長化は非常に重要なポイントとなります。

ECCでの冗長化では、Auto Scalingを使用することができます。

Auto Scalingを使用すると、リクエストやトラフィックの増加に合わせて、EC2のインスタンス数を増加させたり減少させたりすることができます。

例えば、

  • CPU負荷が80%を超えたら、インスタンスを2台追加する
  • CPU負荷が60%を下回ったら、インスタンスを2台減らす

Auto Scalingの機能ですが、ELBと呼ばれるロードバランサーと一緒に使用されます。

ELB: Elastic Load Balancerはレイヤー4（L4）やレイヤー7（L7）で動作するロードバランサーです。EC2上で動作し、EC2のインスタンスに対してトラフィックを負荷分散するだけでなく、インスタンス自体の負荷を監視し、負荷がしきい値を超えたらインスタンスう数を増やしたり、しきい値を下回ったらシンスタンス数を減らしたりする機能を持ちます。

ELBには、以下の3つの種類があります。

Classic Load Balancer (CLB)Network Load Balancer (NLB)Application Load Balancer (ALB)
HTTP, HTTPS, TCP TCPHTTP, HTTPS
古いタイプのLB
リクエストレベル（L7）と接続レベル（L4）の両方に対応		接続レベル（L4)で動作
TCPトラフィックのロードバランシング		リクエストレベル（L7）で動作
HTTPとHTTPSトラフィックの高度なロードバランシング

EC2が分かってきたのではないでしょうか。EC2では、仮想インスタンスというサーバーを起動させられるのですね。これでプライベートサブネットとパブリックサブネットの2つの役割が分かったと思います。

アプリケーションは一般的に3ティアー構成を取っています。

フロントエンドのノードはエンドユーザーからのリクエストを受けますが、バックエンドのノードはエンドユーザーからのアクセスは不要であり、ノード間の通信のみとなります。

思い出してみてください。パブリックサブネットはIGWを経由してインターネットと通信ができましたよね。それに対して、プライベートサブネットは、IGWとは通信をさせませんので、インターネットとの通信はできません。

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