ビットキーでのWell-Architectedなコスト削減のための事例集

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ビットキーでのWell-Architectedな
コスト削減のための事例集
クラウドネイティブ環境下でのコスト削減の取り組み
株式会社ビットキー　田中崇博　2023/04/20

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Outline
1. 自己紹介 / 会社説明
2. はじめに
3. AWS Well-Architected Frameworkとは
4. コスト最適化の柱
5. ビットキーにおける事例
6. まとめ

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田中崇博
Takahiro Tanaka
2019.08
2022.04
2022.11
Webシステム開発企業に入社
医学生向けポータルサイトのソフトウェア開発を担当
認証基盤、会員管理、API開発、データマイグレーショ
ンなどを担当
Webシステム開発事業からECシステム開発事業へ異動
会員管理、API開発、データマイグレーションなどを担
当
ビットキーへ参画
Third Placeチームのエンジニアとして、主に
バックエンド領域の開発に従事

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Mission:
テクノロジーの力であらゆるものを
安全で便利で気持ちよく「つなげる」
創業:2018年8月 / 従業員数:233名
資本金:14,946,908,300円
(2022年12月31日時点資本準備金を含む)

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国内累計販売台数No.1でおなじみのbitlock
※2021年9月現在(ESP総研調べ)

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個人だけでなく、法人向けにも展開
多彩な解錠方法や、入退室ログの管理・取得などもサポート

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暮らし・仕事・体験の領域で、あらゆるサービスをつなげる

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2. はじめに

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2. はじめに
背景
ビットキーが創業してから5年を迎えるにあたり、
今までの設計／実装のスピード重視で構築してきた
アーキテクチャを見直したい
（ユーザーの急速な増加に伴い、
高負荷な状態に耐える必要が出てきた）

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2. はじめに
背景（なぜ現行のアーキテクチャを見直すのか）
なぜ現行のアーキテクチャを見直す必要があるのか？
● ユーザー数がどんどん増えていく中で、コストが線形に増えてしまっている
● スケーラビリティ的にも問題があって、5年間でビジネスが成長した結果、
実装時には想定していなかった問題が起きてしまった

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● 今後更に利用ユーザー数が増加すること、
高い安定性が求められることが想定されるため、
今まで以上に安定したアーキテクチャを探る必要が出てきた
● また、クラウドの利用コストが
ここ1年で1.5倍にまで膨らんでしまっている
2. はじめに
背景（なぜ現行のアーキテクチャを見直すのか）
なぜ現行のアーキテクチャを見直す必要があるのか？
よって、コスト意識をもった刷新や実装が急務

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2. はじめに
背景（現行のアーキテクチャとコスト管理）
ビットキーでは、IoTの部分をメインでAWSを利用している
AWSをクラウドネイティブで使用している場合の
コスト管理とはどうするのか？

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2. はじめに
クラウドネイティブの特徴とは？
● 利用した分だけの支払いで済むのでコスト効率が高い
● スケールアップ・スケールダウンが容易

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2. はじめに
課題（クラウドネイティブ環境のコスト管理とは）
クラウドネイティブで利用していても、
「スケールアップが容易だからこそ、何かあったときに
気づかないうちにコストが急に上がることがある」ことや、
「どのくらいコストがかかるのかを予測できない」
という悩みからは逃れられない

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2. はじめに
AWS Well-Archictected Frameworkのコスト最適化手法を参考にする
コスト削減に向けて、自分たちで頑張るよりも、
まずは以下の点から、より効率のよいアーキテクチャの刷新や、
改善ができる AWS Well-Architected Frameworkをまず参考にした
● AWS公式の手法であり、公式に推奨されている
● AWSの顧客・パートナーにより立証されたベストプラクティスである
● 極めて幅広い領域が網羅されている（技術的なテクニック・手法から、
財務管理と言った観点まで幅広く対応している）

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AWS Well-Architected Frameworkとは？
AWSが提唱している、クラウドにおける
ベストプラクティスをフレームワークとしてまとめたもの
（補足:2023/04/10にアップデートされ、数多くのベストプラクティスが追加・更新されています）
出典: https://aws.amazon.com/jp/architecture/well-architected/

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● オペレーショナルエクセレンスの柱
● セキュリティの柱
● 信頼性の柱
● パフォーマンス効率の柱
● コスト最適化の柱
● 持続可能性の柱
AWS Well-Architected Frameworkには、
6つの柱というベストプラクティスがある
今回は、以下の6つの柱のコスト最適化の柱について見ていく
AWS Well-Architected Framework 6つの柱

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コスト最適化の柱とは
コスト最適化の柱では以下の目標達成を目的としていて、
以下の5点を達成するための支援を提供している
● クラウド財務管理を実践する
● 経費支出と使用量の認識
● コスト効率を考慮しながらリソースを利用する
● 需要を管理しリソースを供給する
● 継続的最適化

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コスト最適化の柱とは
このうち、エンジニアが特に主体的に動きやすい、
以下の2点について、具体的に何をやっていくのかをメインに考えていく
● コスト効率を考慮しながらリソースを利用する
● 継続的最適化

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コスト効率を考慮しながらリソースを利用するとは？
● サービスの選定時からコストを評価する
● 正しいリソースの種類・サイズ・数を選ぶ
● リザーブドインスタンス・Savings Plans・
スポットインスタンスなどの料金プランを活用する
● データの転送にも気を使う
以上の点を考慮しつつ、一番コスト効率の良い使い方を選ぶ
（具体例については5. ビットキーにおける事例にてお話します）
コスト効率を考慮しながらリソースを利用する

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補足: AWS Trusted Advisorについて
AWS Support プランをビジネス以上で利用していると、
AWS Trusted Advisorがリソースをモニタリングして、
最適化案を自動で出してくれる
出典: https://aws.amazon.com/jp/premiumsupport/technology/trusted-advisor/

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継続的な最適化とは？
● 新しいサービスと機能がリリースされたら評価する
● 既存のアーキテクチャを定期的に評価する
以上の点を考慮しつつ、
常に最善の方法かを確認して、更新していく
（例:2018年にリリースされた、Amazon DynamoDBの
オンデマンドモードと、プロビジョニングモードの比較）
継続的な最適化

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ビットキーでのAWSの利用状況
ビットキーはサーバーレス（AWS Lambdaが主で、Amazon EC2のような
サーバーインスタンスをビジネスのワークロードで使用していない）
しかし、サーバーレスで利用していても、
サーバーインスタンスを使用した場合と比べて、何もしなくても
安くなるわけではないし、気をつけるべきポイントはある

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ビットキーでのコスト削減事例
そこで、「Amazon CloudWatchのコストが高い」
「AWS LambdaへのSavings Plansの導入」の2点を例に、
ビットキーで実際にあった事例を見ていく

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事例1: AWS Cost Explorerを見るとAmazon CloudWatchのコストが高い
ビットキーで使用しているとあるサービスのAWS Cost Explorerを見ると、
Amazon CloudWatchのコストが高い（全体の約50%）
→メトリクスを見て、具体的な高コストの原因を見ていく

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Amazon CloudWatchのメトリクスを見て、具体的に何が原因なのかを見る
→ コストが高いところをAPI Operationで絞り込んだところ、
→ 特定のログのPutLogEventsが他の数百倍のデータを出力している

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実際にログを確認すると、ログ全体の40%が、
本番環境のログとして不要な情報だった
（例: 正しくないSeverityで出力されたログ（デバッグログなど））
→ そこで、必要なログだけを出力するように修正したが、
それでもコスト全体の30%がAmazon CloudWatchなのが許容できない
実際のワークロードを考えると、これ以上減らすのは厳しい
→アーキテクチャを見直す必要がありそう

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そこで、
以下の2つの案を提案し、それぞれにメリット・デメリットを考えていく
● Amazon CloudWatch Logsへの標準出力を抑止して、
カスタムログで出力を制御する
● Lambda Extensionsを使ってAmazon S3にログ出力をすることで、
ログの保管コストを削減する

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案1: Amazon CloudWatch Logsの標準出力を抑止して、
アプリケーションコードでPutLogEventsを実行し、出力を制御する
メリット:
● Amazon CloudWatch側での追加の対応が不要
デメリット:
● 出力項目を厳密に制御しないと、ログの不足やコスト削減効果がない、
など適切なメリットを享受できない
● 今回の要件に見合わない（今回はログのコストを4割削減できたが、削減後も
Amazon CloudWatchがコストの30%を占める状態を許容できなかった）

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案2: Lambda Extensionsを使ってAmazon Kinesis Data Firehoseを経由し、
Amazon S3にログ出力をすることで、ログの保管コストを削減する
メリット:
● ログのPUTコストが特に安い
（東京リージョンの場合、Amazon CloudWatch Logsと
Amazon Kinesis Data Firehose→Amazon S3は
転送コストに約0.73$/1GBの差がある）
デメリット:
● ログがAmazon S3にただ出力されるだけのため、
ログを利用する場合には別途加工・分析を行う必要がある
出典: https://aws.amazon.com/jp/cloudwatch/pricing/
https://aws.amazon.com/jp/s3/pricing/

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これらのメリット・デメリットを踏まえた上で、
コスト削減のメリットが大きく、今回の要件を満たしていることから、
Lambda Extensionを使ってAmazon S3にログ出力をすることで、
ログの保管コストを削減する
方針を元にアーキテクチャを設計することにした

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事例2: AWS LambdaへのSavings Plansの導入
AWS Cost Explorerを見ると、
2番目にAWS Lambdaが高い（全体の約25%）

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AWS Lambdaに関しては利用方法自体は正常であり、
アーキテクチャに問題があるわけではなかった
→しかし、（Amazon CloudWatch Logsを除けば）
AWS Lambdaが最も支出が大きいサービスであり、
AWS Lambdaのコストを抑えられれば大きなコスト削減につながる
→Savings Plansを導入しよう
参考:AWS Lambda自体の最適なチューニングを行う方法として、
AWS Lambda Power Tuningのようなサービスを利用することもできます
https://github.com/alexcasalboni/aws-lambda-power-tuning

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出典: https://aws.amazon.com/jp/savingsplans/
Savings Plansとは？
『Savings Plans は、1 年または 3 年の時間単位で利用をコミットする代わりに、オンデマン
ド料金と比較して最大 72% の請求額の削減を可能にする柔軟な料金モデルです。』
→ つまり、1年 / 3年間の間、一定量を必ず使う代わりに、その分を安くし
てくれるプラン
一定量を必ず使う必要があるというのがポイントで、買ったSavings Plans
よりも少なく使っても返金されないので、最適なバランスを見極めて買う
必要があるが・・・？

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実際には一定期間の使用状況に基づいて、最適なSavings Planを提案して
くれるので、特殊なケース（突発的なワークロードが主で、安定して利用
はされない・特定のタイミングでのみ使用される）でもない限り、推奨事
項をそのまま適用しても大丈夫な場合がほとんど

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ビットキーでは提案されたSavings Planを購入することで、
アーキテクチャ・ロジックの変更なしで、
以下の割合でコスト削減ができることが分かった
● 前払いなし／1年間の場合5%
● 前払いあり／1年間の場合9%
● 前払いあり／3年間の場合10%
→ビジネス的な理由・今後のアーキテクチャ再設計の可能性を考慮して、
前払いあり／1年間のSavings Planの購入を進めていくことにした

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6. まとめ

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6. まとめ
まとめ
クラウドネイティブ環境下でのコスト削減の取り組みについて、
実例を交えながら紹介しました
今回のお話を通して、クラウドにおける
コスト削減の一助になれば幸いです
（今回の発表の詳細についてはQiitaで記載しています、もし詳しく知りた
い方がいたら是非見ていただけると嬉しいです）
https://qiita.com/pika_opera

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6. まとめ
最後に
AWS 展示
事例展示 
（AWS Startups Future Office / 
Future Home） 
C1-05 にて、
ビットキーのブースを
展示しています

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6. まとめ
最後に
事例セッション 
2023/04/21（金）12:20〜12:50 CUS-41
「ユーザー体験を向上させるカギは"分断の解消"〜
絶対に止められないスマートロックを扱うシステムの裏側」
弊社VPoP 町田が登壇いたします

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