Elastic Compute Cloud (EC2) を簡単に説明

かつて、コンピューティング能力はオンプレミスのハードウェア インフラストラクチャの仕事でした。現在、ソフトウェア ソリューションがクラウドに存在する場合、それは Elastic Compute Cloud (EC2) Web サービスのジョブになりつつあります。

EC2 は、サイズ変更可能なコンピューティング能力をクラウドにもたらします。ユーザーは、アプリケーションを実行するインスタンスを備えた仮想コンピューターをレンタルできます。インスタンスには、さまざまな構成、さまざまなオペレーティング システム、コンピューティング能力、およびストレージ容量を含めることができます。

EC2 は、アマゾン ウェブ サービス (AWS) のコア コンポーネントです。そのため、クラウドでのほぼすべてのプロジェクト実装に広く使用されています。もちろん、サーバーレス アーキテクチャを追求している場合は別ですが、その場合、逆に EC2 は対象外です。

EC2 の主要コンポーネント

プロジェクトに使用することを決定したすべての AWS EC2 は、他の AWS コンポーネントで構成されている必要があります。これらは構成の正確なパラメータを定義します。

#1. インスタンス

EC2 インスタンスは基本的に、仮想マシンをクラウドで解釈したものです。インスタンスは、さまざまな構成で準備して起動できます。また、インスタンスの特定のオペレーティング システムと、インスタンスの強度 (CPU、RAM の量など) を定義する必要もあります。

最後に、EC2 インスタンスに永続的に接続するストレージ容量の量を指定できます。

#2. Amazon マシンイメージ (AMI)

AMI は、インスタンスを正常に起動するために必要なすべての情報を含む事前構成されたテンプレートです。ここでは、アプリケーションを実行するオペレーティング システム、アプリケーション サーバーの外観、およびインストールする正確なアプリケーションを実際に指定します。

#3. エラスティック ブロック ストア (EBS)

これは、EC2 インスタンスで使用する永続ストレージ ボリュームを提供するストレージ サービスです。 EC2 インスタンス上のアプリケーションが使用されると、すべてのアプリケーション データと顧客データがここに保存されます。

#4. セキュリティグループ

すべての EC2 インスタンスに対して、制御されたセキュリティ アクセスが必要となります。これは、外部から EC2 インスタンスへの通信 (アウトバウンド トラフィック) だけでなく、クラウド インフラストラクチャ内の AWS サービス間の通信 (インバウンド トラフィック) にも当てはまります。

#5. キーペア

セキュリティを強化するには、EC2 インスタンスに安全に接続するために使用する公開キーと秘密キーのペアを生成する必要があります。

#6. Elastic IP アドレス

外部インターネットから新しい EC2 インスタンスにアクセスしたり、クラウド上のインフラストラクチャ内で参照できるようにするには、EC2 インスタンスに静的 IP アドレスを割り当てる必要があります。これ以降、EC2 インスタンスを持つ仮想マシンにアクセスできるようになります。

＃7。 配置グループ

これらを利用して、インスタンスの論理グループを作成できます。これらは、低遅延、高帯域幅のネットワーク接続を提供するように設計されています。これは、組織上の理由とパフォーマンス上の理由の両方に役立ちます。

#8. オートスケーリング

これは、ワークロードのニーズに基づいてグループ内の EC2 インスタンスの数を自動的に調整する、さまざまなクラウド プロバイダーの中でも非常にユニークなサービスです。つまり、自動スケーリングを有効にすると、需要の増加に合わせて EC2 インスタンスを倍増またはハードウェア的にアップスケールできるようになります。

あるいは、需要が通常より大幅に低い場合は、減らすかスケールダウンすることができます。この背後にある主な理由は、ピーク負荷時に速度が落ちないようにすることです。しかし、特にすることがないときにお金を節約することもできます。

#9. ロードバランサ

概要を簡単に説明すると、これは受信トラフィックを複数の EC2 インスタンスに分散し、可用性とスケーラビリティを向上させるサービスです。

＃10。 仮想プライベート クラウド (VPC)

VPC は、EC2 インスタンスに安全で隔離された環境を提供する、論理的に分離された仮想ネットワークです。さまざまな EC2 インスタンスを同じまたは異なる VPC に編成し、VPC 間、つまりクラウド インフラストラクチャ内の異なる EC2 インスタンス間のインバウンドおよびアウトバウンド トラフィックのルールを定義できます。

通常、一部の EC2 インスタンスはプライベートに保ち、アプリケーション コードからのみアクセスできるようにする必要があります。同時に、他の EC2 をインターネット上で利用できるようにしておきます。 VPC は完璧なソリューションです。

EC2の主な特徴

EC2 インスタンスは、AWS クラウドでスケーラブルなコンピューティング能力を提供します。企業は、物理ハードウェアに投資することなく、必要なコンピューティング能力とストレージ容量を備えた仮想マシンを迅速に起動できます。これがクラウド インフラストラクチャの本当の利点であり、EC2 は重要な役割を果たします。

EC2 インスタンスの通常の目的は、さまざまなアプリケーションや Web サイトをクラウドでホストすることです。これらを使用すると、バッチの性質、リアルタイム処理要件、Web アプリケーションまたはモバイル アプリケーションなどのワークロードを満たすことができます。

EC2 を使用する作業の性質は、事実上無限です。データ処理、機械学習、ゲー​​ムには強力なパワーが必要な場合があります。インフラストラクチャ用に追加の開発環境またはテスト環境が必要になる場合があります。そうすれば、EC2 インスタンスのすべての利点を確実に活用できるようになります。

何よりも、必要なときにいつでもそれらを破棄して再作成できます。その場合、開発およびテストのインフラストラクチャを必要としないときに備えて、コストを節約できます。もちろん、オンデマンドの終了とレクリエーションは、ビジネスに他にも多くの用途があります。

クラウド コンピューティングの基礎

EC2 についてはすでに説明したので、クラウド コンピューティングが正確に何であるかを少し説明するには、少し後退するのが役立つかもしれません。

これは、オンデマンドでサービスとして構築された、インターネット経由でコンピューティング リソースを配信するためのモデルとみなすことができます。これは、物理的なハードウェアやインフラストラクチャに投資することなく、すべてのインフラストラクチャとアプリケーションを使用してコンピューティング能力にアクセスする方法のメカニズムです。クラウド コンピューティングは、次のような一連の基本原則に基づいています。

• ユーザーはいつでもオンデマンドのセルフサービスを利用できます。サーバーとストレージは、時間のかかる調達プロセスを経ることなく利用できます。
• タブレットクラウド リソースには、どこからでも、何からでも (ラップトップ、デスクトップ、タブレット、モバイルなど) アクセスできます。
• コンピューティング リソースまたはインフラストラクチャ全体を共有し、変化する環境や要件に合わせて動的に割り当てることができます。
• 現在の需要に基づいて、リソースをすばやくスケールアップまたはスケールダウンできます。
• リアルタイム クラウド コンピューティングは本質的に、ユーザーが実際に使用したリソースに対してのみ料金を支払う従量課金制の価格モデルを意味します。また、使用した使用量をリアルタイムで追跡できます。

クラウドコンピューティングのサービスモデル

クラウド コンピューティングには、次の 3 つの主要なサービス モデルがあります。

1. Infrastructure as a Service (IaaS)。サーバー、ストレージ、ネットワーキングなどの仮想化されたコンピューティング リソースをサービスとして提供します。上記の実行可能なソリューションを作成できるかどうかは、あなた次第です。
2. Platform as a Service (PaaS) はさらに一歩進んだものです。アプリケーションをサービスとして開発、デプロイ、管理するためのプラットフォーム全体を入手できます。インフラストラクチャの詳細について心配する必要はまったくありません。
3. Software as a Service (SaaS) は、電子メール、CRM、生産性ツールなどの完全なソフトウェア アプリケーションをサービスとして入手できる最高グレードです。この場合、すでに利用可能なものを使用するだけです。

クラウド コンピューティングの導入モデル

クラウド コンピューティングは、リソースのデプロイ方法とアクセス方法によっても異なります。

1. パブリック クラウドとは、クラウド リソースが AWS、Microsoft Azure、Google Cloud などのサードパーティ プロバイダーによって提供され、インターネット経由でアクセスできることを意味します。
2. プライベート クラウドとは、組織が独自のデータ センターを構築し、そのインフラストラクチャに組織のネットワーク内でのみアクセスできるものです。
3. ハイブリッド クラウドは、パブリック クラウド リソースとプライベート クラウド リソースを組み合わせたもので、相互接続された 1 つの共通インフラストラクチャを提供するために統合されています。
4. マルチクラウドは、組織が特定のビジネス ニーズを満たすために複数のクラウド プロバイダーを利用する場合の戦略です。たとえば、Amazon Cloud と SAP Datawarehouse Cloud を組み合わせて、SAP の規制されたトランザクション データと AWS に構築されたデータレイクで構成されるソリューションを構築できます。

EC2の弾力性

弾力性はクラウド コンピューティングの重要な特性です。これは、絶えず変化するニーズに応じてコンピューティング リソースを動的に割り当てたり割り当て解除したりするクラウド インフラストラクチャの機能を指します。弾力性を使用すると、必要に応じてインフラストラクチャをスケールアップまたはスケールダウンできます。物理的なハードウェアやインフラストラクチャに投資する必要はありません。

これに伴い、クラウドのもう 1 つの特性であるスケーラビリティも生まれます。これは、パフォーマンスの低下に悩まされることなく、増加する量の負荷またはトラフィックを処理できるシステムの能力です。

たとえば、待望の新製品のリリースにより、ホームページに突然のトラフィックが異常に増加したとします。これは、スケーラビリティが導入され、この高負荷に耐えられるようにすべてのリソースとパワーが増加する時期です。

スケーラビリティは、仮想マシン、ストレージ、ネットワークなどの柔軟なリソースを使用することで実現され、迅速かつ簡単にスケールアップまたはスケールダウンできます。

自動スケーリングは、スケーリング機能を活用し、事前定義された負荷の予測に基づいて自動化するオーバーザトップ機能です。需要に応じて、使用するコンピューティング リソースの数が自動的に調整されます。これは、リソースを監視したり手動で調整したりする必要がないことも意味します。リソースのスケールアップまたはスケールダウンは、CPU 使用率、ネットワーク トラフィック、アプリケーションの応答時間などのさまざまな指標に基づいて行うことができます。

最後に、リソースは動的かつリアルタイムで割り当てられます。これにより、インフラストラクチャの使用を最適化できるようになります。必要な場合にのみリソースを割り当て、不要になったら解放します。

動的なリソース割り当ては、コストを最小限に抑えながら同時に高レベルの利用率と効率性を実現できるため、クラウド コンピューティングの重要な機能です。

EC2のメリット

EC2 の主な利点のいくつかはすでに明らかになっています。ただし、明示的に説明すると、次の点に注意することが最も重要です。

柔軟性

EC2 を使用すると、現在の負荷レベルに合わせてコンピューティング リソースを簡単にスケールアップまたはスケールダウンできます。必要に応じて、今すぐインスタンスを起動または破棄します。最適なときにいつでもインスタンスを一時停止および再起動できます。問題が発生した場合に備えて、常にバックアップを取っておくようにしてください。

コスト効率

柔軟性の直接的な結果は、インフラストラクチャのプロビジョニングにかかる​​費用を節約できる機会が増えることです。正しく設定されていれば、EC2 インスタンスは適切なタイミングで起動および終了します。その結果、不当なリソース プロビジョニング コストに関連するコストを回避できます。

高可用性

EC2 を使用すると、ダウンタイムを最小限に抑え、アプリケーションとサービスに常にアクセスできるようにすることを目的とした可用性の高いインフラストラクチャが得られます。

信頼性

EC2 は、実質的に中断なく稼働することを目的とした信頼性の高いインフラストラクチャを提供し、アプリケーションとサービスが常に利用可能でパフォーマンスが高いことを保証します。

アクセシビリティ

デスクトップ、ラップトップ、タブレット、スマートフォンを使用して、どこからでもアクセスできます。同様に、必要なアクセスに制限を適用することも完全に自由です。

グローバルな展開

EC2 は世界中の複数のリージョンで利用できるため、アプリケーションとサービスを顧客の近くに展開し、地域のデータ プライバシー規制に準拠できます。

機敏

変化する市場状況に迅速に対応し、より迅速にイノベーションを起こすためのオプションを提供する、真に機敏なインフラストラクチャを手に入れることができます。

データセキュリティ

EC2 は、不正アクセスやサイバー脅威からデータとアプリケーションを保護するために設計された安全なインフラストラクチャを提供します。

コンプライアンス

EC2 は、HIPAA、PCI DSS、GDPR などの幅広い業界標準と規制に準拠しています。

コラボレーション

EC2 は、チームがプロジェクトで協力し、リソースやデータを共有できるコラボレーション環境を提供します。

EC2 の課題

確かに、EC2 を使用する場合には注意すべき課題もいくつかあります。

#1. コストの管理

AWS のコスト モデル全体の本質は、可能な限り複雑にすることであり、EC2 の価格設定もその例外ではありません。予期せぬコストを避けるために使用状況を注意深く管理し、継続的に監視するための信頼できるツールを準備する必要があります。 AWS Cost Explorer や AWS Trusted Advisor などのコスト最適化ツールを使用できます。

#2. 安全

EC2 は安全なインフラストラクチャを提供しますが、独自のアプリケーションとデータを保護するのは依然としてお客様の責任です。強力なパスワードの使用、データの暗号化、アクセス制御の実装など、セキュリティに関するベスト プラクティスを実装する必要があります。

#3. コンプライアンス

EC2 では、使用法が業界の標準および規制に準拠していることを確認する必要があります。したがって、AWS コンプライアンスに関するドキュメントを定期的に確認し、AWS コンプライアンスの専門家と協力して、クライアントが要求するコンプライアンス要件を確実に満たすことが重要です。

#4. パフォーマンス

EC2 のパフォーマンスは、ネットワーク遅延、ディスク I/O、CPU 使用率などのさまざまな要因によって影響を受ける可能性があります。インフラストラクチャのパフォーマンスを体系的に監視し、AWS CloudWatch や AWS X-Ray などのパフォーマンス最適化ツールを使用して、パフォーマンスの問題を特定して解決します。

#5. 可用性

EC2 が高可用性のインフラストラクチャを提供しているのは事実ですが、それでも、プロビジョニングしているアプリケーションとサービスも高可用性向けに設計されていることを確認する必要があります。 Elastic Load Balancing や Auto Scaling などの AWS サービスを使用して、アプリケーションとサービスを常に利用できるようにします。

#6. データ転送

EC2 インスタンスと他の AWS サービス間のデータ転送には追加料金が発生する可能性があるため、EC2 を使用する場合はデータ転送コストに注意してください。これは、インフラストラクチャとインターネットの間でデータを交換するだけではないことを意味します。 Amazon S3 と Amazon CloudFront を使用して、データ転送コストを最小限に抑えます。

＃7。 ベンダーロックイン

EC2 を使用する場合、ベンダー ロックインの可能性を認識することを優先リストに含める必要があります。クラウド プロバイダー間で移植できるようにアプリケーションとサービスを設計し、オープン スタンダードと API を使用して相互運用性を確保します。このようにして、ソリューションはクラウドに依存せず、さらなる柔軟性の層となり、依然として市場で大きな利点となります。

EC2と今後の動向

EC2 の将来を形成すると予想される将来のトレンドやイノベーションについて興味がありますか?どうぞ。

サーバーレス

サーバーレス コンピューティングは、最も進歩的な開発チームによってすでに数年前から実装されているにもかかわらず、クラウド コンピューティングの新しいパラダイムです。開発者はサーバーやインフラストラクチャを管理することなくコードを実行できます。 AWS Lambda または AWS Step 関数は、EC2 上に構築できるサーバーレス コンピューティング サービスの例です。

機械学習

EC2 は、機械学習モデル、予測、ワークロードを実行するための完璧なインフラストラクチャです。文字通り、モデル データ予測の驚くほど大規模なデータ レイクを数分で生成できます。それに加えて、AWS は、EC2 上に構築された、Amazon SageMaker や Amazon Rekognition など、すぐに使用できるさまざまな機械学習サービスを提供します。

エッジコンピューティング

エッジ コンピューティングはクラウド コンピューティングの新しいパラダイムであり、集中化されたデータ センターではなくソースに近い場所でのデータ処理を指します。つまり、大規模なデータの読み込みはすべて、データを生成する領域で行うことになります。次に、さまざまなキャッシュ サービスを利用して、データを中央データ ストアに転送します。これにより、ユーザーの操作処理には実質的な影響がなくなります。 AWS は、AWS Greengrass や AWS IoT など、EC2 上にデプロイできるさまざまなエッジ コンピューティング サービスを提供しています。

コンテナ化

コンテナ化は、アプリケーションとサービスをコンテナにパッケージ化する戦略であり、展開と管理が容易になります。インスタンスまたはインフラストラクチャ間でサービスのトランスポートが必要な場合、互換性が保証されます。 AWS は、EC2 上に構築された Amazon ECS や Amazon EKS など、さまざまなコンテナ化サービスを提供しています。

量子コンピューティング

量子コンピューティングは、重ね合わせやもつれなどの量子力学的現象を使用して計算を実行する、まったく新しいパラダイムです。 AWS は、Amazon Braket などのさまざまな量子コンピューティング サービスを提供しており、それらを EC2 上で利用できます。

最後の言葉

EC2 はあらゆる本格的なクラウド インフラストラクチャの基礎部分であり、それがすぐになくなることはありません。通常、生成コストが最も高いサービスのトップ 3 にこれが含まれる可能性がありますが、これにはすべて理由があります。

EC2 はクラウド インフラストラクチャのバックボーンであり、その表面で他のすべてのサービスをキャプチャします。したがって、目標がクラウド コンピューティングの世界で成功することである場合、EC2 を理解することが重要です。

次に、AWS EC2 セキュリティのベスト プラクティスを確認してください。