サーバーレスのおさらい...2020/02/13 · • ios/androidネイティブアプリ...

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サーバーレスのおさらい主要サービス、利⽤パターン、事例2019年11⽉


アジェンダ

• サーバーレスとは- 主要コンポーネントについてのおさらい

• リソース管理とエラー制御の基本• サーバーレスにおけるデータベースの考え⽅• パターンで考える


サーバーレスのおさらいと主要コンポーネント


サーバーレスとは

サーバーがない?

サーバーの存在を意識しない



アプリケーションデータ

アプリケーション処理コード

サーバーサイド間通信暗号化

冗⻑化

プラットフォーム、アプリ実⾏基盤

OS保守、パッチ適⽤

ネットワーク構成

コンピューティングリソース、ストレージ、物理ネットワーキング

お客

様

Clou

d

管理⼯数（⾃動化=⼯数少）

既存移⾏向き

新規・追加刷新向き

⾃動管理に伴う制限・制約

お客

様

コンテ

ナ

オンプレインフラサービス

インフラ+コンテナ

マネージド/サーバーレス


API GatewayHTTPS REST

Lambda処理ロジック

DynamoDBデータ管理

これまでの⽅式との対⽐Web

サーバーApp

サーバーDB

サーバー + 規模の⾒積もり+ 可⽤性設計+ データ保全の検討

ü ⾃動スケールü 設計済みのリトライü データ信頼性



サーバー管理が不要（準備、OS保守 etc）

柔軟なスケーリング（拡張/縮退）

⼗⼆分に考慮された⾼可⽤性

アイドル時のリソース確保が不要

$

サーバーの存在を意識しない

アプリケーションの本質 “ロジック開発” に注⼒できる


サーバーレスによる代表的な効果

サーバー管理が不要（準備、OS保守 etc）

柔軟なスケーリング（拡張/縮退）

⼗⼆分に考慮された⾼可⽤性

アイドル時のリソース確保が不要

$

⾼⽣産性

変更容易性

マネージド業務注⼒

マネージド⾃動リソース管理

コスト最適化

スケーラビリティ（機会損失防⽌）

リアルタイム（付加価値/機能差別化）

エンジニア意識改⾰

• 実際の処理負荷に応じて⾃動で拡張/縮退

• ユーザーの責任領域を⼩さくしそこだけに注⼒


1/10 アイドル時間のリソースが解放され、利⽤費が最適化

9:1 “開発:保守/運⽤” の作業⽐率が 1:9 から⼤きく改善

1/3 コード量の減少（従来⽐）= ⽣産性向上、保守改善

5x 従来より⽣産性が向上アプリ展開を加速化

サーバーレスによるお客様の効果例

1⼈運⽤を 1 ⼈で楽に実施機能改善に注⼒可能

2ヶ⽉スケール、冗⻑化などの考慮不要で短期実装可能

1/6 安定した定常稼働により運⽤の労⼒を⼤幅に短縮

1-2⽇簡易な機能追加は短期で実装・デプロイ可能


サーバーレスアプリケーション

• 利⽤者がやることü アプリケーション設計ü ロジック開発/DB設計ü 監視・エラー制御

• クラウドがやることü リソース管理ü 再実⾏処理ü ログ管理ü サーバー保守

アプリケーションデータアプリケーション処理コードサーバーサイド間通信暗号化冗⻑化プラットフォーム、アプリ実⾏基盤OS保守、パッチ適⽤ネットワーク構成

コンピューティングリソース、ストレージ、物理ネットワーキング

Clou

d

マネージド/サーバーレス

⾼⽣産性

⾼保守性

品質安定化

セキュリティレベル向上


Function as a Service: AWS Lambdaコードを⽤意 → 実⾏時に適切にインフラを確保して処理を実⾏

f(x) = {…}

呼び出し元処理対象

例・API呼び出し・データ変更イベント・ファイル配置イベント…

例・DBアクセス・ファイル出⼒・別の処理を呼び出し…

負荷に応じて処理を多重化

リソース管理リトライログ出⼒


サーバーレス: 主要コンポーネント

処理ロジック

認証: Cognito

外部I/F

REST API: API Gateway

GraphQL: AppSync

Java/Go/Node.js/Python/.Net C#/Ruby and more:

AWS Lambda

ストリーム流⼊データ:Kinesis Data Stream

流⼊ログ: Kinesis Firehose

データ保持/管理

NoSQL: DynamoDB

RDB: RDS/Aurora

Queue: SQS

File: S3


実戦でよく使われるユースケースパターン

https://aws.amazon.com/jp/serverless/patterns/serverless-pattern/



これまでの⽅式との対⽐（再掲）: 物理構成

API GatewayHTTPS REST



Webサーバー

Appサーバー

DBサーバー


API GatewayHTTPS RESTAPI GatewayHTTPS REST



これまでの⽅式との対⽐: アプリ設計Web

サーバーApp

サーバーDB

サーバー

S3静的コンテンツ

静的コンテンツキャッシュアクセス設定

商品情報会員情報在庫情報注⽂データ

V

C

商品情報取得会員情報取得在庫情報取得注⽂処理

Mod

el

運⽤ツールLog LogLog

V

CM

商品情報取得会員情報取得在庫情報取得注⽂処理

キャッシュアクセス設定

商品情報会員情報在庫情報注⽂データ

CloudWatchログ管理

例: Single PageApplication


AWS Cloud

Microservice

LIFULL様モバイル向けAPI: サーバーレスによるマイクロサービス

バックエンドシステム

S3

API Gateway Function

• iOS/Androidネイティブアプリピーク時 4,200リクエスト/分

API

API

API

モバイル向けAPI

• PC Web⽤アプリ PC Web向けアプリ

⾼⽣産性変更容易性マネージド業務注⼒


リソース管理とエラー制御の基本


サーバーレスにおけるリソース管理

1. 呼び出し要求に応じてファクションを実⾏（処理リソースを確保）

2. リクエスト増加→ 必要に応じて処理リソースを追加確保

……

不適切なリソース利⽤の防⽌効率的なリソース再利⽤の促進= 同時実⾏数による制限・保護（デフォルト1,000） 2019/05現在

= 処理タイムアウトの設定（最⼤15分） 2019/05現在


処理リソースにおける失敗・エラー処理

• 基本的な考え⽅: 処理リソースの単位（ファンクション）でエラー処理を考慮する

もう少し⼤きなスコープで処理を管理したい…

• 処理の分岐、ループや待ち合わせ処理• ⼤きなスコープでのエラー処理

正常

エラー

エラー処理/通知

正常

エラー


正常

エラー



Step Functions

フロー管理: Step Functions

• 複数の処理（Lambda含む）を⼀連のフローとして管理

• 異なる⾔語のファクションの組み合わせでもOK

• 実⾏履歴を確認可能、処理の可視性を向上


提携メディア

Gunosy様「グノスポ」におけるサーバーレスアーキテクチャ

⾼⽣産性スケーラビリティ

静的コンテンツ

動的データ記事/試合状況

フォロー状況管理

認可（フェデレーション）

⼀般ユーザー

ログの保存ETL処理

ログ収集データ分析

クローリング

記事に対する処理（タグ付けなど）

変更通知

前処理/インデックス付け

画像に対する処理（顔座標の検出）

変更容易性


サーバーレスにおけるデータベースの考え⽅


サーバーレスにおけるデータベース

……

データベースとして RDBを使えないか….

⼤量のDB接続リクエストが発⽣する可能性!!

RDB 側のリソースがパンクする


サーバーレスにおけるデータベース

……

同時リクエスト数がそこまで⾼くない or⼊り⼝でスロットリングする

1

DB接続を制御する2

分散型のDBを選ぶ3


サーバーレスにおけるデータベースの選択

AWS Lambda

RDS Proxy

セキュリティの向上

Amazon RDS

Amazon Aurora

シームレスなフェイルオーバー

コネクションプール

DB接続を制御する

分散型の DBを選ぶ

AWS Lambda Amazon DynamoDB

※ 2020/01現在、RDS Proxy 機能は Public Preview です

考慮点• アプリから⾒た I/F

- SQL? API?• データ設計

- RDB型? Key-Value?• DBの可⽤性設計/スケーラビリティ


パターンで考える


サーバーレス設計の⾏き着く先 … 複雑化?


LIXIL 様スマート宅配ポストサービス

IoT B2C

API

B2B

API

ユーザー

App

管理

App

データ可視化

コスト最適化マネージドリソース⾃動管理変更容易性

IoT バックエンド

流⼊データの連続処理

ログデータ収集処理

モバイルバックエンド

業務系API

業務系API

業務系API

モバイルバックエンド

業務系API


実戦でよく使われるユースケースパターン




パターン組み合わせの例

• モニタリング型モバイルアプリ• IoTアプリケーション• データ連携処理パイプライン


モニタリング型モバイルアプリの例

要件: • モバイルアプリから随時データが送信されてくる。• そのデータの加⼯・集計をしてタイムリーに可視化したい。

処理起動可視化

QuickSight or 3rdパーティ

モバイルアプリ部分

ログデータの分析ログデータ収集処理


AWS Cloud

• 開発⽣産性: 1ヶ⽉で実装• 運⽤効率化: 2⼈でシステム運⽤

CARTE by CyberAgent⾃律神経のスコア化サービス

API

認証サービス


マネージド業務注⼒⾼⽣産性

認証

数値化

可視化

数値化処理

データ可視化

n ⾃律神経研究の第⼀⼈者「順天堂⼤学医学部⼩林弘幸教授」全⾯監修n ⾃律神経の状態を測定し可視化

-スマホカメラに60秒指を置くだけで1〜100の数値でスコア化

https://carte-ca.jp/処理起動

https://carte-ca.jp/


IoTアプリケーションの例

要件:• 機器から随時データが送信。データを収集し、機械学習させたい。• モバイルアプリから機器の遠隔操作を可能にする。• ⼀部の機器については Alexa によるボイス操作を可能にしたい。

フロー管理

モバイルアプリ部分

Alexa Skill

IoTバックエンド

機械学習フロー

モバイルアプリによる機器の遠隔操作

Alexa経由でのボイスコマンド

ログデータ収集処理


ソニー様 Serverless Conf 2018「aiboクラウドサービスを⽀えるサーバーレス技術」

https://speakerdeck.com/ryoheimorimoto/serverlessconf-tokyo-2018-aibo

https://speakerdeck.com/ryoheimorimoto/serverlessconf-tokyo-2018-aibo


三菱電気様（AWS Summit 基調講演より）


SNSトピック

SQSキュー

データ連携処理パイプライン

要件: • 各所から連続的にデータが送信されてくる。• それらに対して随時加⼯・集計などの処理を経て分析⽤データにしたい。• 最終的には機械学習のフローに回す。

フロー管理

SNSトピック

SQSキュー

前加⼯処理集計処理


AWS Cloud

受取

ダイソー様サーバーレスによるPOSデータ処理


• 5,000 を超える店舗、70,000 以上の商品点数（2018/02時点）

•今後のデータ増加に⾃動でリソース拡張

変更容易性マネージド業務注⼒

それぞれの実際の負荷に応じて独⽴して⾃動で拡張/縮退処理優先 or コスト優先で処理量の調整を設定可能

チェックためる参照更新参照

コマンドクエリ

SNS SNS SNS


AWS Summit での発表にて

R . I K C L 2 IK CML @@C C M L . KCABML K L K95528

0 L

B yB

B


サーバーレス検討のきっかけと狙い


モバイル/Webバックエンド

サービスAPI/業務機能API

ログ処理/サービス監視

画像加⼯処理

サーバーレステクノロジご利⽤の国内のお客様（抜粋）

データ前処理/機械学習パイプライン処理

ポイント/POS課⾦データ処理分散並列バッチ

by リクルートライフスタイル

by アイデアマンズby ソルクシーズ

IoT関連ユースケース

ストリーム処理 SaaS/ソリューション基盤 by オージス総研 by サイオステクノロジー

顧客

向け

従業員

向け

by PSソリューションズ


API

サーバーレス実装が選択されたタイミング

新サービスの実装既存の仕組みへの機能追加

既存処理の刷新

既存アーキテクチャの最適化

モバイル/Web

by オージス総研

by サイオステクノロジー

IoT

by PSソリューションズ

by リクルートライフスタイル

データ分析/データレイク


代表的な検討対象領域

規模/負荷の⾒積もりの観点で…• 将来予測が難しい

ü 新規事業ü スタートアップü 共通機能部分

• 時間/時期による変動が⼤きいü B2Cサービスü B2B連携ü スケジュール型のタスク処理

アプリ機能要件の観点で…• 機能変更頻度が⾼い

ü 新規事業ü スタートアップü B2Cサービスü 連携処理ü 規制対応領域

• 多くのデータ種別を取り扱うü データレイク前後のデータ変換/加⼯処理

ü IoTセンシングデータ


Project 責任者向けビジネス価値とは?- 事例 Pickup- IDC調査レポート

アーキテクト向けユースケースパターン- 16 のパターン- 組み合わせ活⽤例

これからの開発者向けサーバーレス技術情報- ハンズオン・技術資料- 開発環境、Tips...

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