AWS Outposts の高可用性設計とアーキテクチャに関する考慮事項 - AWS Outposts の高可用性設計とアーキテクチャに関する考慮事項
Well-Architected の実現状況の確認序章

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AWS Outposts の高可用性設計とアーキテクチャに関する考慮事項

出版日: 2021 年 8 月 12 日 (ドキュメント履歴)

このホワイトペーパーでは、IT マネージャーやシステムアーキテクトが、AWS Outposts により可用性の高いオンプレミスアプリケーション環境を構築するために適用できるアーキテクチャに関する考慮事項と推奨プラクティスについて説明します。

Well-Architected の実現状況の確認

AWS Well-Architected フレームワークは、クラウド内でのシステム構築に伴う意思決定の長所と短所を理解するのに役立ちます。このフレームワークの 6 つの柱により、信頼性、安全性、効率、費用対効果、持続可能性の高いシステムを設計および運用するための、アーキテクチャのベストプラクティスを確認できます。AWS Management Console で無料で提供されている AWS Well-Architected Tool を使用すると、柱ごとに一連の質問に答えることで、これらのベストプラクティスに照らしてワークロードを評価できます。

クラウドアーキテクチャに関する専門的なガイダンスやベストプラクティス (リファレンスアーキテクチャのデプロイ、図、ホワイトペーパー) については、AWS アーキテクチャセンターを参照してください。

序章

このホワイトペーパーは、AWS クラウドプラットフォームを使用してアプリケーションをデプロイ、移行、運用し、それらのアプリケーションを AWS Outposts ラック (AWS Outposts の 42U ラックフォームファクタ) によりオンプレミスで実行することを検討している IT マネージャーやシステムアーキテクトを対象としています。

AWS Outposts ラックを含む高可用性システムを構築するためのアーキテクチャパターン、アンチパターン、および推奨プラクティスを紹介します。AWS Outposts ラックのキャパシティを管理し、ネットワーキングとデータセンターファシリティサービスを使用して可用性の高い AWS Outposts ラックインフラストラクチャソリューションをセットアップする方法を学びます。

AWS Outposts ラックは、クラウドコンピューティング、ストレージ、ネットワーク機能の論理プールを提供するフルマネージドサービスです。Outposts ラックを使用すると、サポートされている AWS マネージドサービスをオンプレミス環境で使用できます。これには、Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2)、Amazon Elastic Block Store (Amazon EBS)、 Amazon S3 on Outposts、Amazon Elastic Kubernetes Service (Amazon EKS)、Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS)、Amazon Relational Database Service (Amazon RDS)、およびその他の Outposts 上の AWS のサービスが含まれます。Outposts のサービスは、AWS リージョンで使用されているのと同じ AWS Nitro システムで提供されます。

AWS Outposts ラックを活用することで、使い慣れた AWS のクラウドサービスとツールを使用して、可用性の高いオンプレミスアプリケーションを構築、管理、スケールできます。AWS Outposts は、オンプレミスシステムへの低レイテンシーアクセス、ローカルデータ処理、データレジデンシー、およびローカルシステムの相互依存関係を持つアプリケーションの移行を必要とするワークロードに最適です。

AWS のインフラストラクチャとサービスをオンプレミスの場所に拡張

AWS Outposts サービスでは、50 を超える国と地域のオンプレミス拠点に AWS インフラストラクチャとサービスを提供し、顧客は事実上すべてのデータセンター、コロケーションスペース、またはオンプレミス施設に同じ AWS インフラストラクチャ、AWS サービス、API、ツールをデプロイして、真に一貫したハイブリッドエクスペリエンスを実現できます。Outposts での設計方法を理解するには、AWS クラウドを構成するさまざまな階層を理解する必要があります。

AWS リージョン は世界の地理的領域です。AWS リージョン のそれぞれは、アベイラビリティーゾーン (AZ) に論理的にグループ化されたデータセンターの集まりです。AWS リージョン は、低レイテンシー、高スループット、冗長ネットワーク接続で接続されている、物理的に分離された複数の (少なくとも 2 つの) アベイラビリティーゾーンを提供します。各 AZ は 1 つ以上の物理データセンターで構成されています。

論理 Outpost (以下、Outpost) とは、物理的に接続された 1 つ以上の AWS Outposts ラックを 1 つのエンティティとして管理するデプロイです。Outpost は、AWS リージョン 内の AZ のプライベートエクステンションとして、いずれかのサイトに AWS コンピューティング容量とストレージ容量のプールを提供します。

おそらく最良の AWS Outposts の概念モデルは、AWS リージョン の AZ にあるデータセンターから 1 つまたは複数のラックを取り外すことを考えることです。AZ データセンターからご使用のデータセンターまでラックを展開します。次に、(非常に) 長いケーブルでラックを AZ データセンターのアンカーポイントに差し込み、ラックが引き続き AWS リージョン の一部として機能するようにします。また、それらをローカルネットワークに接続して、オンプレミスネットワークとそれらのラックで実行されているワークロードとの間を低レイテンシーで接続できるようにします。

お客様のデータセンターに Outpost をデプロイし、アンカー AZ と親リージョンに接続し直した状態を示す図

顧客のデータセンターにデプロイされ、アンカー AZ と親リージョンに接続し直した Outpost

Outpost は、アンカーされている AZ の延長として機能します。AWS は、AWS リージョン の一部として AWS Outposts インフラストラクチャの運用、モニタリング、管理を行います。Outpost は、非常に長い物理ケーブルの代わりに、サービスリンクと呼ばれる暗号化された VPN トンネルのセットを経由して親リージョンに接続し直します。

サービスリンクは、Outpost の親リージョンのアベイラビリティーゾーン (AZ) にある一連のアンカーポイントで終了します。

コンテンツを保存する場所を選択します。コンテンツは、AWS リージョン または他の場所に複製およびバックアップできます。法律または政府機関の拘束力のある命令に従うために必要な場合を除き、お客様の同意なしに、お客様のコンテンツが選択した場所以外に移動またはコピーされることはありません。詳細については、AWS データプライバシーのよくある質問を参照してください。

これらのラックでデプロイするワークロードはローカルで実行されます。また、これらのラックで利用できるコンピューティングとストレージの容量には限りがあり、AWS リージョン のクラウドスケールのサービスの実行に対応することはできませんが、ラックにデプロイされたリソース (インスタンスとそのローカルストレージ) はローカルで実行され、管理プレーンは引き続き AWS リージョン で稼働するというメリットがあります。

Outpost にワークロードをデプロイするには、仮想プライベートクラウド (VPC) 環境にサブネットを追加し、サブネットの場所として Outpost を指定します。次に、AWS Management Console、CLI、API、CDK、またはコードとしてのインフラストラクチャ (IaC) ツールを使用してサポートされている AWS リソースをデプロイするときに、目的のサブネットを選択します。Outpost サブネットのインスタンスは、VPC のネットワーキングを通じて Outpost またはリージョン内の他のインスタンスと通信します。

Outpost のサービスリンクは、Outpost 管理トラフィックとカスタマー VPC トラフィック (Outpost 上のサブネットとリージョン内のサブネット間の VPC トラフィック) の両方を伝送します。

重要な用語:

  • AWS Outposts — は、実質的にすべてのデータセンター、コロケーションスペース、またはオンプレミス施設に同じ AWS インフラストラクチャ、AWS サービス、API、およびツールを提供するフルマネージドサービスであり、真に一貫したハイブリッドエクスペリエンスを実現します。

  • Outpost — は、物理的に接続された AWS Outposts ラックを 1 つの論理エンティティとして管理し、お客様のサイトに AWS コンピューティング、ストレージ、ネットワーキングのプールをデプロイした環境です。

  • 親リージョン — Outpost のデプロイに必要な管理、コントロールプレーンサービス、およびリージョンレベルの AWS サービスを提供する AWS リージョン です。

  • アンカーアベイラビリティーゾーン (アンカー AZ) — Outpost のアンカーポイントをホストする親リージョンのアベイラビリティーゾーン。Outpost はアンカーアベイラビリティーゾーンの延長として機能します。

  • アンカーポイント — リモートでデプロイされた Outposts からの接続を受信するアンカー AZ 内のエンドポイント。

  • サービスリンク — Outpost を親リージョンのアンカーアベイラビリティーゾーンに接続する暗号化された VPN トンネルのセット。

  • ローカルゲートウェイ (LGW) — Outpost とオンプレミスネットワーク間の通信を可能にする論理的な相互接続仮想ルーター。

更新された責任共有モデルを理解する

データセンターやコロケーション施設に AWS Outposts インフラストラクチャをデプロイするとき、AWS 責任共有モデルでは追加の責任を引き受けることになります。例えば、リージョンでは、AWS はさまざまな電源、冗長コアネットワーク、および耐障害性の高いワイドエリアネットワーク (WAN) 接続を提供して、1 つ以上のコンポーネントに障害が発生した場合でもサービスを確実に利用できるようにします。

Outposts では、Outposts 上で実行されるワークロードの可用性要件を満たすために、Outposts ラックに回復力のある電力とネットワーク接続を供給する必要があります。

AWS Outposts 用に更新された AWS 責任共有モデルを示す図

AWS Outposts 用に更新された AWS 責任共有モデル

AWS Outposts では、データセンター環境の物理的セキュリティとアクセスコントロールはお客様の責任となります。Outpost を稼働させ続けるために十分な電力、スペース、冷却装置を用意し、Outpost をリージョンに接続するためのネットワーク接続を提供する必要があります。

Outpost の容量には限りがあり、AWS がサイトに設置するラックのサイズと数によって決定されるため、初期ワークロードを実行し、将来の増加に対応して、サーバーの障害やメンテナンスイベントを軽減するために追加容量を提供するために必要な EC2、EBS、S3 on Outposts の容量を決定する必要があります。

AWS は、AWS Outposts ラック内の電源、サーバー、ネットワーク機器を含む Outposts インフラストラクチャの可用性に責任を持ちます。また、AWS は、Outposts で実行される仮想化ハイパーバイザー、ストレージシステム、AWS サービスを管理します。

各 Outposts ラックの中央電源シェルフは、AC 電源から DC 電源に変換し、バスバーアーキテクチャを介してラック内のサーバーに電力を供給します。バスバーアーキテクチャでは、ラック内の電源の半分が故障しても、すべてのサーバーが中断することなく稼働し続けます。

AWS Outposts AC/DC 電源とバスバーの配電を示す写真 AWS Outposts AC/DC 電源とバスバーの配電を示す写真

図 3 - AWS Outposts AC/DC 電源とバスバーの配電

Outposts ラック内およびラック間のネットワークスイッチとケーブルも完全に冗長です。ファイバーパッチパネルは、Outpost ラックとオンプレミスネットワークを接続し、顧客管理のデータセンター環境とマネージド AWS Outposts 環境の間の境界点として機能します。

リージョンでと同様に、AWS は Outposts で提供されるクラウドサービスに責任を持ち、お客様が Amazon RDS on Outposts などの上位のマネージドサービスを選択してデプロイすると、追加の責任を引き受けます。Outposts にデプロイするサービスを検討および選択する際には、個々のサービスの「AWS 責任共有モデル」ページと「よくある質問 (FAQ)」ページを確認する必要があります。これらのリソースには、お客様と AWS との責任分担に関する追加情報が記載されています。