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AWS Elastic Load Balancing (ELB)とは、Amazon Web Services (AWS)が提供するクラウドベースの負荷分散サービスです。
ELBを使うことで、アプリケーションへのトラフィックを1 つまたは複数のアベイラビリティーゾーン (AZ) 内の複数のターゲットおよび仮想アプライアンスに自動的に分散することができます。
ELBを活用することで、アプリケーションの可用性やパフォーマンスが向上し、ビジネス環境において最適な運用が可能となります。
この記事では、AWS ELBの基本的な概要、設定方法、メリットについて解説していきます。
ELBの種類やセキュリティ対策、パフォーマンス向上方法、ヘルスチェックやモニタリングについて知りたい方は参考にしてみてください。
Elastic Load Balancingについて知りたい…
ELBの使い方は？
当サイトの記事は、現役エンジニアによる監修のもと運営されております。
文系の哲学部からエンジニアになられた方のアドバイスも掲載しているので参考にしてみてください。
AWS Elastic Load Balancing (ELB)の概要
AWS Elastic Load Balancing (ELB)は、アプリケーションのトラフィックを複数のインスタンスに分散させることで、負荷を均衡化してパフォーマンスと可用性を向上させるサービスです。
特に、Webアプリケーションの場合、高トラフィック状況下でも安定したパフォーマンスを維持するために、ELBは有効です。
また、ELBはHTTPS通信に対応し、SSL証明書の管理も容易なため、セキュリティ面でも安心して利用できます。自動的なヘルスチェック機能も提供されているため、アプリケーションの正常な動作を維持しやすくなっています。
AWS ELBとは? クラウド環境での負荷分散の必須サービス
AWS ELBは、アプリケーションのリクエストを複数のEC2インスタンスやコンテナにルーティングすることで、負荷を分散させ、パフォーマンスと可用性を向上させることができます。
ELBは、HTTP/HTTPSやTCP通信の負荷分散が可能なため、自動スケーリング機能と連携させることで、効果的な負荷分散が可能です。
また、セキュリティ面では、VPC内での運用が簡単であり、ACLやセキュリティグループを利用してアクセス制限も必要に応じて行えます。
さらにCloudWatchと組み合わせることで、リアルタイムにモニタリングが可能で、迅速な対応が求められる状況においても有効です。
Elastic Load Balancingの種類
Elastic Load Balancingには、主に3つの種類が存在します。
- Application Load Balancer (ALB)
- Network Load Balancer (NLB)
- Classic Load Balancer (CLB)
ALBは、HTTP/HTTPS トラフィックを分散するために使用されます。ALB は、Web アプリケーション、API、およびモバイルアプリケーションなどのアプリケーションに最適です。
NLBは、TCP/UDP トラフィックを分散するために使用されます。NLB は、ゲームサーバー、チャットサーバー、およびストリーミングサーバーなどのアプリケーションに最適です。
CLBは、レガシーアプリケーションと HTTP/HTTPS トラフィックを分散するために使用されます。CLB は、ALB と NLB よりも古いタイプであり、新規のワークロードには推奨されません。
ELB は、AWS の最も人気のあるサービスの 1 つであり、多くの企業で利用されています。
AWS ELBは多様なサポート機能でアプリケーションを強化
AWS ELBは、アプリケーションのパフォーマンスと可用性を向上させるためのサポート機能を提供しています。
例えば、自動ヘルスチェック機能は、インスタンスの状態を監視し、問題が発生したインスタンスからトラフィックを自動的にリダイレクトします。
ELBをうまく使うことでアプリケーションのダウンタイムを最小限に抑えることができます。
また、AWS Certificate Managerを使えば、SSL/TLS証明書を簡単に取得してELBに適用できます。セキュアな通信環境を構築したい場合に有効です。
さらに、ELBはLambda関数やAWS WAFといった他のAWSサービスとも連携可能です。アプリケーションのセキュリティや機能拡張をしたい場合に選択肢となります。
ELBのサポート機能により、高いパフォーマンスと安定性を確保し、アプリケーションを強化させることができます。
ELBの主要機能とメリット・デメリット
ELBの主要な機能として次のような特徴があります。
- 負荷分散: ELBは、複数のAmazon EC2インスタンスやコンテナに対するトラフィックの均等な分散を行います。
- アプリケーションレベルのロードバランシング: アプリケーションロードバランサーは、HTTP/HTTPSトラフィックを処理し、リクエストの内容に基づいてトラフィックを転送します。
- ネットワークレベルのロードバランシング: ネットワークロードバランサーは、TCPおよびUDPトラフィックを処理し、レイヤ4の負荷分散を提供します。
- 複数のアベイラビリティーゾーンでの展開: ELBは複数のアベイラビリティーゾーンにわたるリージョン内での展開をサポートし、高可用性を確保します。
- 自動スケーリングのサポート: AWS Auto Scalingと統合して、トラフィックの変動に合わせて自動的にアプリケーションのスケーリングを実行できます。
- SSL/TLS終端: ELBはSSL/TLS終端をサポートし、セキュリティを向上させます。
- ヘルスチェック: 障害が発生した場合にトラフィックを正常なリソースに切り替えるためのヘルスチェック機能を提供します。
- インターネットおよび内部のELB: パブリックインターネットに接続するパブリックELBと、内部のネットワーク内に展開する内部ELBの2つのタイプをサポートします。
- アクセスログとモニタリング: アクセスログを生成し、CloudWatch Metricsと統合してトラフィックパフォーマンスをモニタリングするのに役立ちます。
- AWS WAFとの統合: AWS Web Application Firewall（WAF）と統合することで、アプリケーションのセキュリティを向上させ、不正なトラフィックから保護できます。
AWS ELBは、AWSのアプリケーション展開における負荷分散とセキュリティの要件を満たすための強力なサービスとなっています。
ELBのメリット
AWS Elastic Load Balancer（ELB）は、アプリケーションの可用性、スケーラビリティ、およびセキュリティ向上に役立ちますが、メリット・デメリットがあります。
- 高可用性: AWS ELBは冗長化されており、複数のアベイラビリティーゾーンでロードバランシングが実行できるので、アプリケーションの高可用性が確保されます。
- スケーラビリティ: ELBはトラフィックの増減に対応でき、自動的にバックエンドのAmazon EC2インスタンスにトラフィックを分散させるため、アプリケーションのスケーラビリティ向上に貢献します。
- セキュリティ: ELBはSSL終端、クライアント証明書検証、WAF（Web Application Firewall）との統合など、セキュリティ機能を提供しているため、アプリケーションのセキュリティが向上します。
- ヘルスチェック: ELBはバックエンドのインスタンスのヘルスを監視し、障害が発生した場合に自動的にトラフィックを切り替えることができます。
- シンプルな運用: ELBはAWSが運用を管理し、サービスの拡張や更新を実施するため、運用の手間が軽減されます。
- 統合: AWS内の他のサービスとの統合が容易で、Amazon CloudWatchなどのモニタリングツールと連携してトラフィックの監視やアラートを設定できます。
ELBのデメリット
- コスト: AWS ELBは使用量に応じた料金がかかります。特に大規模なアプリケーションの場合、料金が増加する可能性があります。
ELBの料金は、ELBのタイプ、アベイラビリティーゾーン、トラフィックの量、および使用した機能によって異なります。
ELBを導入する際には、料金を十分に検討する必要があります。
ELBを利用したアプリケーションのパフォーマンス向上方法
ELBを利用してアプリケーションのパフォーマンスを向上させる方法として、まず適切なロードバランサータイプを選択しましょう。用途に応じて、CLB、ALB、NLBのいずれかを選択することで、最適な負荷分散を実現できます。
次に、ELBの自動スケーリング機能とEC2インスタンスの自動スケーリングを連携させることで、負荷に応じてインスタンスを追加・削除し、適切なリソースを確保しましょう。
上記の手順を踏まえることで、アプリケーションのレスポンスタイムを短縮し、快適なユーザーエクスペリエンスを実現できます。
最後に、アクセスログやCloudWatchのモニタリング機能を活用しましょう。パフォーマンスを定期的にチェックし、必要に応じて設定の最適化を行ってください。
トラフィック管理: 複数インスタンスへの自動ルーティング
Amazon Web Services (AWS) の Elastic Load Balancing (ELB) は、トラフィックを複数のアプリケーションインスタンスに分散させる機能を提供します。
この自動ルーティングにより、アプリケーションのパフォーマンスが向上し、可用性が維持されます。
具体的には、ELB は HTTP および HTTPS のリクエストを受信し、バックエンドのインスタンスにそれらを処理させます。
ELB は、アプリケーションの負荷に応じて、トラフィックを複数のインスタンスに自動的に振り分けるため、各インスタンスにかかる負荷を軽減し、正常に動作させることができます。
セキュリティ面での対応: SSL／HTTPSの設定やアクセス制御
ELB はセキュリティ面でも優れた対応が可能です。例えば SSL／HTTPS の設定が簡単に行え、安全な通信が実現できます。
また、アクセス制御により、特定の IP アドレスやネットワークからのアクセスのみ許可することができ、悪意あるアクセスのリスクを軽減します。
アプリケーションを安全に運用すしたい場合には、セキュリティの見直しが重要です。
ELBによるアプリケーションの高可用性の確保
ELB はアプリケーションの高可用性を確保し、システム全体の信頼性を向上させます。
例えば、ELB がヘルスチェックでインスタンスの正常性を監視し、異常を検出した場合、そのインスタンスへのトラフィックを停止して他の正常なインスタンスに自動的に切り替えます。
高可用性を維持することでユーザーがサービスにアクセスできなくなることを防ぎます。
また、ELB が自動的にスケーリングし、必要に応じてリソースを追加・削減することで、負荷が変動する状況下でもアプリケーションの稼働を保てます。
ELB運用におけるヘルスチェックとモニタリング
ELB ではヘルスチェックとモニタリングが重要な役割を果たします。
ヘルスチェックによりインスタンスの状態が随時確認され、異常を検出すると自動的に対処が行われます。
また、AWS CloudWatchを利用することで、アプリケーションの負荷状況や処理精度をリアルタイムでモニタリングできます。
ターゲットグループとヘルスチェックの設定方法
ターゲットグループとは、ELBでトラフィックを分散させるために設定されたアプリケーションインスタンスのグループです。
ヘルスチェックは、ターゲットグループ内のインスタンスの状態を監視する仕組みであり、正常性を確認するポートやチェック間隔などを設定することができます。
ヘルスチェックをうまく利用することで、ELB が適切にインスタンスの状態を把握し、トラフィックを適切に振り分けることができます。
CloudWatchを利用したELBの状況監視と適切な対処
CloudWatchを利用すれば、ELBの状況を監視し、問題に適切な対処ができます。
ELBの負荷やアクセス状況を確認し、アプリケーションのパフォーマンスを維持するのに役立ちます。
具体的には、HTTPリクエスト処理時間やアクセス数を把握し、負荷が高い場合にインスタンスを追加するといった場合です。
また、ヘルスチェック機能で異常なインスタンスを検出でき、リクエストを正常なインスタンスにルーティングすることもできます。CloudWatchアラームを設定し、異常状態が発生した際に通知を受け取ることも可能です。
CloudWatchを活用することで、システムの安定運用を実現できる。
AWS ELBのコストと料金
AWS ELBのコストは、利用したサービスの種類や時間に応じて課金されます。
ELBの料金は、ELBのタイプ、アベイラビリティーゾーン、トラフィックの量、および使用した機能によって異なります。
主な料金項目は、ELB種類（Classic Load Balancer、Application Load Balancer、Network Load Balancer）ごとの時間利用料金と、処理されたデータ量に基づく料金です。
- 使用量に応じた料金: ELBの料金は、発生したトラフィックのボリュームに基づいて計算されます。
- ELBタイプ: AWS ELBには、Classic Load Balancer、Application Load Balancer（ALB）、Network Load Balancer（NLB）の3つの異なるタイプがあり、それぞれ異なる料金が適用されます。
- データ転送: ELBを介したデータ転送には追加の料金がかかります。特に大容量のデータ転送が発生する場合、料金が増加します。
- SSL/TLS証明書: SSL/TLS終端を使用する場合、SSL/TLS証明書の取得や管理に関連する料金が発生する場合があります。
- AWS WAFとの統合: AWS Web Application Firewall（WAF）と統合する場合、WAFの料金も適用されます。
- ヘルスチェック: ヘルスチェックのためにヘルスチェックポイントを設定する場合、追加の料金がかかることがあります。
- ログデータの保存: ELBのアクセスログを保存する場合、S3バケットへのログデータ保存に関連する料金がかかります。
AWSの料金体系は複雑で、料金の変動要因が多いため、正確なコストを把握するにはAWSの料金計算ツールを使用することをお勧めします。
また、AWSの各リージョンごとに料金が異なることにも注意が必要です。
デフォルトのサービス価格に関する詳細情報はAWSの公式ウェブサイトで確認できます。
AWS ELBの料金を軽減するポイント
AWS ELBの料金を軽減するためには、以下のポイントに注意してみてください。
- ELBの種類を適切に選択する（性能や機能が過剰でないものを選ぶ）
- 負荷が低い時間帯にはインスタンス数を減らす
- データ転送量を最適化する（キャッシュやデータ圧縮を活用する）
- 無料枠を活用する
上記のポイントに注意して運用を行うことで、コスト削減が可能となります。
コスト削減のための最適なELBの選び方
コスト削減のために最適なELBの選び方は、以下の点を参考にしてみてください。
- アプリケーションの要件に適したELB種類の選択
- インスタンスタイプやリクエスト処理速度に応じた適切なELBの設定
- 運用管理の簡易化（自動スケーリングや自動バックアップ機能を活用する）
上記の条件を満たすELBを選択することで、コスト削減ができるようになります。
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AWS ELBのまとめ
AWS ELBは、AWSが提供するマネージドロードバランサーサービスです。ELBは、複数のAmazon EC2インスタンスやコンテナに対するトラフィックの均等な分散を行います。
- 負荷分散: ELBは、複数のAmazon EC2インスタンスやコンテナに対するトラフィックの均等な分散を行います。
- アプリケーションレベルのロードバランシング: ELBは、HTTP/HTTPSトラフィックを処理し、リクエストの内容に基づいてトラフィックを転送します。
- ネットワークレベルのロードバランシング: ELBは、TCPおよびUDPトラフィックを処理し、レイヤ4の負荷分散を提供します。
- 複数のアベイラビリティーゾーンでの展開: ELBは複数のアベイラビリティーゾーンにわたるリージョン内での展開をサポートし、高可用性を確保します。
- 自動スケーリングのサポート: AWS Auto Scalingと統合して、トラフィックの変動に合わせて自動的にアプリケーションのスケーリングを実行できます。
- SSL/TLS終端: ELBはSSL/TLS終端をサポートし、セキュリティを向上させ、リクエストをデコードしてバックエンドのサービスにプレーンテキストで転送できます。
- ヘルスチェック: ELBはバックエンドのサービスのヘルスを定期的に監視し、障害が発生した場合にトラフィックを正常なリソースに切り替えるためのヘルスチェック機能を提供します。
- インターネットおよび内部のELB: ELBはパブリックインターネットに接続するパブリックELBと、内部のネットワーク内に展開する内部ELBの2つのタイプをサポートします。
- アクセスログとモニタリング: ELBはアクセスログを生成し、CloudWatch Metricsと統合してトラフィックパフォーマンスをモニタリングするのに役立ちます。
- AWS WAFとの統合: AWS Web Application Firewall（WAF）と統合することで、アプリケーションのセキュリティを向上させ、不正なトラフィックから保護できます。
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