what is serverless? - Speaker Deck

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. © 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. Serverlessを30分で理解する！〜夏の涼を求めて秋田へ 2023 〜 Kensuke Shimokawa J A W S - U G 東北 AWS Serverless Specialist

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MODERNIZATION JOURNEY © 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. © 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. About me… Kensuke Shimokawa Amazon Web Services Japan Snr. Serverless Specialist https://speakerdeck.com/_kensh https://qiita.com/_kensh

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. サーバーの存在を意識しない • サーバーの起動、シャットダウン、ハードウエアのモニタリング • セキュリティパッチの適用 • キャパシティ管理、オートスケーリングの設計・設定例えば...以下の項目についてはお客様側での実施は不要リクエストやイベントが来ると AWS 側で自動的に起動し、不要になると終了されるメンテナンス、セキュリティパッチの適用は AWS 側で実施されるリクエストやイベント数に応じて自動的にスケールする

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. アーキテクチャによる "意識" するスコープの違いオンプレミス仮想サーバーマネージド +コンテナマネージド + サーバーレス管理工数 (自動化=工数少) アプリケーションデータ・暗号化アプリケーションコード(PGM) サーバーサイド間通信の暗号化冗長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 (物理NW, ストレージ) 自動化に伴う制限・制約既存移行向き追加/刷新向きお客様お客様サ " ビス提供者お客様サ " ビス提供者お客様コンテナ

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. OS 従来構成との比較例 APP サーバー DB サーバー LB OS OS OS OS OS OS OS Web サーバー HTTPS REST API Gateway 処理ロジック Lambda データ管理 DynamoDB サーバーサーバーレス各機能をサーバーリソース上に実装各機能をサービスとして組み合わせて構築サーバー/OS の準備・構成設定・開発作業 + 規模の見積もり + 可用性設計ロードバランシング設定 + データ保全の検討設定・開発作業 ü リクエストに量に応じて自動スケール ü 設計済みのリトライ ü 複数 AZ 構成 ü データ信頼性

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. QCD 観点で見るサーバーレスの特徴 • リクエスト数に応じたオートスケーリング • マルチ AZ による障害耐性 • セキュリティパッチの自動適用可用性の高いインフラによる一定品質の担保 Quality (品質)の観点リクエスト増自動的にスケール AZ - a AZ - b AZ - c マルチ AZ による障害耐性

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. QCD 観点で見るサーバーレスの特徴 • 高可用性なインフラが労力をかけずに利用可 • 実行時間や確保する性能に応じた従量課金 • アイドル時のリソース確保が不要初期投資を抑えたリスク低減コストの最適化 Cost (コスト) の観点 : 負荷 : 課金 (確保したリソース) : 負荷 : 課金対象 (実際に利用したリソース) サーバ確保型のコストモデルサーバーレスのコストモデル

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. QCD 観点で見るサーバーレスの特徴 • プロビジョニング不要な実行環境 • アプリケーション開発に集中 • 非機能要件にかける労力を最小化作業量、時間を短縮しリリース、ビジネスを加速 Delivery (納期、スピード) の観点計画・概要設計詳細設計開発計画設計開発サーバ管理パッチ適用ソフトウェア保守サーバー増強ランタイム Ver up ランタイム Ver up ▼ Production ▲ Production 市場投入時間を短縮 n サイジング n 可⽤性設計 n 将来予測/計画 n 負荷予測 n コード開発 n テスト n サーバー設定 n 環境整備 n コード開発 n 機能テスト n 可⽤性テスト

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. AWS Lambda 「関数」を様々なイベントをトリガーに実行イベントソースサービスなど Amazon API Gateway Amazon SQS Amazon S3 Amazon Kinesis Data Streams Amazon DynamoDB Amazon S3 外部の API や AWS のその他サービス AWS Lambda • インフラを意識せずアプリケーション開発に集中可能なコンピューティングサービス • お客様が開発したプログラムの関数をマネージドな環境で実行 • ネイティブにサポートする標準的な言語の他にカスタムランタイムも利用可能 • イベントやリクエスト量に応じて自動的にスケーリング • 複数 AZ に展開され、耐障害性および回復性を備える • メンテナンスのため時間帯や定期的なダウンタイムはない • 1ミリ秒単位の課金で実行した分だけのお支払い Node.js Python Java Ruby Go C# PowerShell ... more

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. https://xxxxx.execute-api. <>. amazonaws.com/Prod/ 構成・設定 - URL - 認証 - キャッシュ - 関数紐付け ※ デフォルトURL カスタムURL設定可能 // DynamoDB へのアクセス const dynamodb = require('aws-sdk/clients/dynamodb'); const docClient = new dynamodb.DocumentClient(); // テーブル名を環境変数から取得 const tableName = process.env.SAMPLE_TABLE; exports.getAllItemsHandler = async (event) => { const { httpMethod, path } = event; if (httpMethod !== 'GET') { throw new Error( 'getAllItems: GETである必要があります’ ); } // ログへの出力 console.log('received:', JSON.stringify(event)); // 全件取得 const params = { TableName: tableName }; const { Items } = await docClient.scan(params).promise(); // 出力の準備 const response = { statusCode: 200, body: JSON.stringify(Items), } return response; }; ※ Node.js の場合 getAllItemsFunction - テーブル - データ - テーブル - データ or RDS DynamoDB 設定の実際

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. Amazon API Gateway 規模に応じた A P I の作成、維持、保護を行うクライアントバックエンドサービスなど AWS Lambda AWS のサービスを API として公開オンプレミスやインターネット上の HTTP API Amazon API Gateway • インターフェースの抽象化とアクセス基盤を統合し、API エンドポイントを提供 • RESTful API および WebSocket API をサポート • マネージドサービスとしての高い可用性とスケーラビリティ • アクセス制御、mTLS などの認証機能、スロットリング、キャッシュ機能、WAF 連携などを提供 (プロトコルごとに違いあり） • API キーごとにクォータやレート制限、アクセス回数の取得などが可能 • API のコール数、転送データ量に対しての課金 API リクエスト

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. Amazon DynamoDB 容量制限のない、完全マネージド型 N o S Q L サービス複数 AZ にデータを保存マルチリージョンのデータレプリケーション変更イベントのストリーミングデータを提供可能 Amazon DynamoDB • 1桁ミリ秒単位の安定したパフォーマンスでアクセスが可能な NoSQL サービス • 保存時の暗号化、秒単位の自動バックアップ、リストアによりデータを保護 • データは 3つの AZ に保存され保護される • グローバルテーブルによるリージョン間のデータレプリケーションをサポート • 変更イベントをストリームデータとしてリアルタイムに提供可能 • データのインポート / エクスポートをサポート • 料金はデータを格納しているストレージ容量と、データの読み書きの使用量に応じて課金 API (HTTP リクエスト) AWS SDK AWS CLI (マネジメントコンソール)

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved. 課題 • マイクロサービスに分割するのは成功したが、サービスが増えて⾏くにつれて、クライアントがサービスエンドポイントに直接アクセスするのがつらい • 連携先のプロトコルが千差万別 • クライアント側がバックエンドの能⼒を個々に把握する必要がある • 可⽤性、回復性、スループットなど • サービス側のREST契約が破棄されると直接クライアント影響が出る • 既存資産（モノリス）があり、全てをマイクロサービスに置き換えることはできない • モノリスとマイクロサービスを共存させたい

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved. API ゲートウェイパターンを導⼊クライアントマイクロサービスマイクロサービスマイクロサービス DB DB DB REST REST REST REST > API ゲートウェイパターンゲートウェイ層によって、さまざまなバックエンドサービスの呼び出しを統⼀された APIで統合 Amazon API Gateway

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved. API ゲートウェイパターンを導⼊クライアント DB DB DB > API ゲートウェイパターン連携先のプロトコルが多種に渡っても、クライアントからはRESTでアクセス可能とする Amazon API Gateway Amazon SQS AWS Lambda AWS Lambda ALB AWS Fargate REST

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved. モノリスを分割クライアント DB DB > API ゲートウェイパターン既存のモノリスの前段に API Gateway を配置して、クライアントとモノリスやマイクロサービスとの繋がりを疎結合にすることができる Amazon API Gateway AWS Lambda モノリス

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved. 改善の方向性 • マイクロサービスに分割するのは成功したが、サービスが増えて⾏くにつれて、クライアントがサービスエンドポイントに直接アクセスするのがつらい • 連携先のプロトコルが千差万別 • API Gateway は多種多様なサービスと統合 • クライアント側がバックエンドの能⼒を個々に把握する必要がある • 可⽤性、回復性、スループットなど • 連携先の能⼒に応じて、API Gateway のスループットを調整できる • サービス側のREST契約が破棄されると直接クライアント影響が出る • API Gateway 層で（ある程度）影響を吸収できる(e.g. template利⽤) • 既存資産（モノリス）があり、全てをマイクロサービスに置き換えることはできない • モノリスとマイクロサービスを共存させたい • API Gateway でバックエンドを抽象化する • クライアントからはモノリスを意識させない

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved. よくある実装クライアント DB DB DB > Compute 層にロジックだけでなく、静的ファイルの⽣成も依頼 Amazon API Gateway Amazon SQS AWS Lambda AWS Lambda ALB AWS Fargate css, js, html, image 静的コンテンツ

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved. 課題 • 静的コンテンツアクセスが API Gateway エンドポイントに集中し、トラフィックの⼤部分を閉めるようになった。 • マイクロサービスはロジックに専念し、API Gateway エンドポイントの負荷を下げたい • ラウンドトリップのレイテンシーも改善したい

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved. オブジェクトストレージと CDN を導⼊クライアント DB DB DB > CDNとして Amazon CloudFront を利⽤エッジロケーションを介した世界規模のネットワークを通じてコンテンツを配信 Amazon API Gateway Amazon SQS AWS Lambda AWS Lambda ALB AWS Fargate css, js, html, image 静的コンテンツ Amazon CloudFront Amazon S3

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. All rights reserved. 改善の⽅向性 • 静的コンテンツアクセスが API Gateway エンドポイントに集中し、トラフィックの⼤部分を閉めるようになった。 • マイクロサービスはロジックに専念し、API Gatewayエンドポイントの負荷を下げたい • 静的コンテンツトラフィックを Cloud Front や S3 へオフロード • ラウンドトリップのレイテンシーも改善したい • 静的コンテンツGETのトラフィックに対しAmazon CloudFront キャッシュ利⽤ • CloudFront と AWSオリジンサービス間の通信費は無料 • S3へのアクセスを CloudFront 経由のみに絞れる https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/AmazonCloudFront/latest/DeveloperGuide/private-content-restricting-access-to-s3.html

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. まとめ：[再掲] QCD 観点で振り返るサーバーレスの特徴 • リクエスト数に応じたオートスケーリング • マルチ AZ による障害耐性 • セキュリティパッチの自動適用可用性の高いインフラによる一定品質の担保 • 高可用性なインフラが労力をかけずに利用可 • 実行時間や確保する性能に応じた従量課金 • アイドル時のリソース確保が不要初期投資を抑えたリスク低減コストの最適化 • プロビジョニング不要な実行環境 • アプリケーション開発に集中 • 非機能要件にかける労力を最小化 Quality (品質) Cost (コスト) Delivery (納期・スピード) 作業量、時間を短縮しリリース、ビジネスを加速