AWSにおけるモダンアプリケーション開発のベストプラクティス /best practices for modern application development on aws

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. ⾃⼰紹介 v 名前 v 福井厚（ふくいあつし）twitter: afukui@ v 所属 v アマゾンウェブサービスジャパン合同会社 v シニアソリューションアーキテクト v Developer スペシャリスト - DevAx v 関⼼領域 v ソフトウェアアーキテクチャ、オブジェクト指向設計、アジャイル開発 v 好きなAWSサービス v サーバーレステクノロジー全般、 AWS Code シリーズ

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. 7割 33 年企業を取り巻く環境の変化 1964 年⽼朽システムが、DXの⾜かせになっていると感じている S&P 500 の企業の平均寿命 12 年 2027 年出典: Innosight 「2018 Corporate Longevity Forecast」出典:経済産業省「DX レポート」 https://www.meti.go.jp/press/2018/09/20180907010/20180907010-2.pdf レガシーが⾜かせ

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. 書店︖ タクシー︖ DVD︖ 業界の再定義ホテル︖ 気分や⽬的に合わせた宿泊体験不安、⾯倒のないタクシー移動いつでもどこでも娯楽を提供世界最⼤の宿泊サービス提供世界最⼤規模の配⾞事業世界有数のエンターテイメント世界最⼤規模の EC で品揃え･低価格･利便性を提供 Amazon Account を使⽤し⾳楽･映画等のサービス提供

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. 『』 https://www.economist.com/weeklyedition/2015-08-0 “…innovation is now recognized as the single most important ingredient in any modern economy…” イノベーションこそが近代経済において最も重要な要素と考えられている。競合よりも早く、新しい波を創っていくことが重要

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. 9 競合への優位性を保つためには、ビジネスは可能な限り迅速でコスト効率良くイノベーションを起こさなければならないフィードバックアイデア実験 Innovation Flywheel モジュラーアーキテクチャより⾼速なリリースサイクルより⼩さな単位、⼩さなリスク低コストの変更データ駆動の洞察⼒インクリメンタルなリリース低コストの変更 ITへの影響 ITへの影響 ITへの影響

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. なぜモダン化するのか? 顧客満⾜市場への迅速な投⼊ビジネスリスクの低減収⽀改善業績向上 ü パーソナライズ ü スケーラビリティーの改善 ü 反応の速さ ü 従業員の⽣産性 ü ビジネスのアジリティーとスピード ü 実験コストの削減 ü 硬いセキュリティ ü 弾⼒性の改善 ü コスト削減 ü ⾃動化 ü 無駄の削減 ü イノベーション ü グローバル化 ü 新規市場の拡⼤

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. バイモーダルバイモーダルとは、2 つの異なる組織形態を企業内に取り⼊れることモード1 は、より予測可能でよく理解されている領域向けに最適化されています。これは、従来の環境をデジタル世界に適した状態に刷新しながら、既知のものを活⽤することに重点を置いています。モード2 は探索的であり、新しい問題を解決するために実験し、不確実性の領域に最適化されています。これらのイニシアチブは、多くの場合、短い反復を含むプロセス中にテストおよび適応される仮説から始まり、実⽤最⼩限の製品 (MVP) アプローチを採⽤する可能性があります。どちらのモードも、価値を⽣み出し、変化を推進するために不可⽋です。モード1とモード2を組み合わせることが、企業のDXにおいて重要な役割を果たします。 Gartner IT Glossary “Bimodal” https://www.gartner.com/en/information- technology/glossary/bimodal

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. バイモーダルモード1 • ウォーターフォール • ⼗分な検討を経て実施 • アプリとインフラチーム • 利⽤費: 確保型 • システム品質: それぞれに確保モード２ • アジャイル • Try & Error • アプリとインフラの垣根がない • 利⽤費: 実績ベース • システム品質: ⼀定レベルを担保計画・概要設計詳細設計開発 … 計画実プロジェクトベースのPoC 実践しながら調整していく設計 … … 次の新しいことへ

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. バイモーダルモード1 モード2 システム特性 SoR (System of Record) SoE (System of Engagement) システム要件正確性、安全性、堅牢性迅速性、柔軟性、スケール開発⼿法ウォーターフォール型アジャイル型規模⼤規模、⻑期⼩さく始めて、⼤きく成⻑経営的視点効率性、ROI 新規性、⼤きなリターン利⽤費⽤確保型変動型、実績ベースマインド失敗しないこと早めに失敗して、成⻑すること評価減点⽅式加点⽅式業務予測可能未知の探索運⽤者 IT部⾨が集中管理ユーザー部⾨が分散管理事業ループ PDCAループ (plan, do, check, act) OODAループ (observe, orient, decide, act) リリースサイクル⽉次、年次⽇次、週次プロダクト万能の製品や完全な製品（が期待される） MVP (Minimum Viable Product) EVP (Exceptional Viable Product)

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. バイモーダル組織の構築と進化権限委譲 • CIO/CTO を設け、権限委譲して少数精鋭チームを構成するバイモーダルの導⼊ • 早期に成果を得られそうなプロダクトにモード2を適⽤するモダナイゼーション • 変化に柔軟に対応するためクラウドに移⾏し早期に⼩さな成功体験 ( MVP ) を得るモード2の領域を拡⼤ • 新サービスにモード２を適⽤、次第にモード１を取り込んでいきグラデーション組織化モード１とモード２の垣根をなくす • モード間を API やイベント駆動でつなぎ疎結合でシームレス化

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. クラウドネイティブなモダンアプリケーションとは o イノベーションによって競争的差別化を作り出すためにクラウドが提供する様々なサービスを利⽤して o セキュリティー担保しガバナンスや統制を保ちつつも o 素早く、頻繁に機能をリリースすることが可能で o スケーラビリティーや弾⼒性、可⽤性に優れ o 疎結合でイベント駆動なアーキテクチャを持ち o 観測性、障害対応性に優れている

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. モダンアプリケーション開発のベストプラクティス ⎕ アプリケーションのライフサイクル全体に渡ってコンプライアンスとセキュリティを構築する ⎕ アプリケーションの構造をマイクロサービスの集まりにする ⎕ 可能な限りサーバーレスの技術で構築する ⎕ アプリケーションのモデリングとインフラにコードを利⽤する ⎕ CI/CDを利⽤して⾼品質な機能を迅速にリリースする ⎕ モニタリングによってアプリケーションの振る舞いの洞察を得る

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. アプリケーションのライフサイクル全体に渡ってコンプライアンスとセキュリティを構築するライフサイクルをセキュアにすることでイノベーションの速度を落とすことなく脅威に対応 Authenticate Authorize Audit & Govern Validate 強⼒なアクセス制御で認証されていないアクセスを防ぐ柔軟なポリシーを使⽤してロールベースのアクセス制御を実装するアプリケーションの振る舞いを評価し、コンプライアンス要件に従っていることを確認する各ステップを検証し、ソリューションが意図したとおりに機能することを確認する

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. シークレット検出漏洩防止セキュアなコーディングプラクティス動的コード解析脆弱性テストペネトレーションテスト静的コード解析使用するライブラリのコンプライアンスコンプライアンスチェック環境設定秘匿情報と鍵の管理セキュアなネットワーク設計 Well-Architected アーキテクチャのガードレールコンプライアンス脆弱性評価シークレット管理セキュリティ監視の有効化コンプライアンスチェックの有効化脆弱性評価ペネトレーションテストコンプライアンスチェック行動異常脅威モデリング

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. AWS Identity and Access Management (IAM) AWS Single Sign-On AWS Organizations AWS Directory Service Amazon Cognito AWS Resource Access Manager AWS Security Hub Amazon GuardDuty Amazon Inspector Amazon CloudWatch AWS Config AWS CloudTrail VPC Flow Logs AWS IoT Device Defender AWS Firewall Manager AWS Network Firewall AWS Shield AWS WAF – Web application firewall Amazon Virtual Private Cloud AWS PrivateLink AWS Systems Manager Amazon Macie AWS Key Management Service (KMS) AWS CloudHSM AWS Certificate Manager AWS Secrets Manager AWS VPN Server-Side Encryption Amazon Detective CloudEndure DR AWS Config Rules AWS Lambda AWS のセキュリティソリューション AWS Artifact AWS Audit Manager ID とアクセス管理インフラ保護インシデント対応データ保護コンプライアンス発⾒的制御

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. アプリケーションの構造をマイクロサービスの集まりにする APIと疎結合なコミュニケーションが⾃動化を可能にして信頼性を向上 FUNCTION API API MICROSERVICE FUNCTION EVENT API MICROSERVICE EVENT API MICROSERVICE APPLICATION

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. AWS Step Functions • 弾⼒性のあるワークフローオートメーション • 組み込みのリトライ、エラーハンドリング • AWSサービスとの強⼒な統合 • 同期型Express Workflowも提供 • ビジュアル編集可能な Step Functions Workflow Studio o フルマネージドなオーケストレーター

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. AWS Lambda AWS Fargate Amazon API Gateway Amazon SNS Amazon SQS AWS Step Functions コンピュートデータストアインテグレーション AWS AppSync Amazon Aurora Serverless Amazon S3 Amazon DynamoDB Amazon EventBridge

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. AWSによって管理されるもの: お客様が管理すべきもの: • データソース統合 • 物理的ハードウェア、ソフトウェア、ネットワーキング、施設 • プロビジョニング • アプリケーションコード • コンテナオーケストレーション、プロビジョニング • クラスタのスケーリング • ハードウェア、ホストOS/カーネルネットワーキング、施設 • アプリケーションコード • データソース連携 • セキュリティ設定およびアップデート、ネットワーク設定 • 管理タスク • コンテナオーケストレーション制御プレーン • ハードウェア、ソフトウェアネットワーキング、施設 • アプリケーションコード • データソース連携 • 稼働するクラスタ • セキュリティ設定およびアップデート、ネットワーク設定、ファイアウォール • 管理タスク • 物理的ハードウェア、ソフトウェア、ネットワーキング、施設 • アプリケーションコード • データソース連携 • スケーリング • セキュリティ設定およびアップデート、ネットワーク設定 • 管理タスク • プロビジョニング、管理スケーリングおよびサーバーのパッチ当て計算資源 - 運⽤責任の⽐較 AWS Lambda サーバーレスファンクション AWS Fargate サーバーレスコンテナ Amazon ECS/EKS サービスとしてのコンテナ管理 Amazon EC2 サービスとしてのインフラ Less More カバー範囲

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. 可能な限りサーバーレスの技術で構築するサーバーレスアーキテクチャは最⼩の努⼒で最⼤のアジリティを提供 Focus on creating business value Remove heavy lifting with serverless everything CUSTOMER AWS Messaging & Orchestration Compute Physical Infrastructure API Business logic Storage & Databases

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. 可能な限りサーバーレスの技術で構築するコンピュートの選択はトランスフォーメーションの核⼼サーバーレスコンテナロングランニング OSを抽象化フルマネージドオーケストレーションフルマネージドクラスタスケーリング AWS Fargate サーバーレスファンクションイベント駆動多言語ランタイムデータソースとの統合サーバー管理不要 AWS Lambda

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. アプリケーションのモデリングとインフラにコードを利⽤する AWS Cloud Development Kit（CDK） CDK Application CloudFormatio n Template Stack(s) Construct Construct Resources AWS CloudFormation Amazon Simple Queue Service AWS Lambda Amazon S3 bucket Amazon DynamoDB https://github.com/awslabs/aws-cdk

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. 30x 頻繁なデプロイ 440x リードタイムの短縮 60x ミスが減少 -21% 予期しない作業の削減 +44% 新しい作業 https://puppet.com/resources/whitepaper/2017-state-of-devops-report CI/CDを利⽤して⾼品質な機能を迅速にリリースする CI/CDを⾃動化しているチームはコードをより速く、⾃信を持って書いている

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. CI/CDを利⽤して⾼品質な機能を迅速にリリースする AWS Developer Tools for CI/CD AWS CodeBuild + Third Party AWS CodeCommit AWS CodeBuild AWS CodeDeploy AWS X-Ray Source Build Test Deploy Monitor AWS CodePipeline

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. モニタリングによってアプリケーションの振る舞いの洞察を得る AWSモニタリングとトレーシングクラウドリソースとアプリケーションに可視性をもたらす o アプリケーションのモニタリング o パフォーマンス変化に応答 o リソース使⽤率を最適化 o オペレーショナルヘルスを⼀元観察プロダクション環境、分散アプリケーションの分析とデバッグ o 性能のボトルネックを特定 o 根本原因をトラブルシュート o あらゆるアプリケーションのユーザーリクエストをトレース

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. でもどうやって︖ o サービスが価値を提供するためにはビジネスについての理解が必要 o そのためにはビジネスを理解している⼈（ドメインエキスパート）の知識が必要不可⽋ o ドメインエキスパートの要件を正しくサービスに反映させる必要がある o そのためには正しくドメインモデルの設計を⾏い、実装コードに反映させる必要がある o ではドメインモデルを正しく設計するにはどうすれば良いのか

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. ドメイン駆動設計 (Eric Evans - 2003) o 設計における意思決定とドメイン設計の議論における技術的な⽤語の広義のフレームワークを提供 o ユビキタス⾔語ービジネスドメインエキスパートと開発者の間の意思疎通として利⽤される⽤語によってモデリングと設計を⾏う o 戦略的な設計のためのガイドライン境界づけられたコンテキスト、蒸留、⼤規模な構造の考察 o マイクロサービスによって再度注⽬される

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. 境界づけられたコンテキスト o 境界づけられたコンテキストはユビキタス⾔語によって設計されたモデルを適⽤できる限定された範囲 o コンテキストの境界を定めることで、チームメンバーは何を⼀致させるべきで何を独⽴して開発できるのかについての理解を明確化し、共有できる https://www.martinfowler.com/bliki/BoundedContext.html Customer Ticket Product Product version Customer Product Territory Opportunity Pipeline Salesperson Defect Sales context Support context

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. コンテキストマップ Sales context Support context Marketing context 境界づけられたコンテキストだけでは、ドメインの全体像を⽰すことはできないコンテキストマップは、境界づけられたコンテキストを統合することにより、異なるが関連するユビキタス⾔語のマッピングを処理する DDDでは境界づけられたコンテキストを統合するための７つのパターンを説明 • 共有カーネル (Shared Kernel) • 顧客/供給者の開発チーム (Customer/Supplier Development Teams) • 順応者 (Conformist) • 腐敗防⽌層 (Anticorruption layer) • 別々の道 (Separate ways) • 公開ホストサービス (Open/Host service) • 公表された⾔語 (Published language)

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. パブリッシュ/サブスクライブ • 特定ドメインのイベントを発⾏︓ ⼀貫した境界を適⽤する • 複数種類のカップリングに対応（Pub/Sub) • 個々のサブスクライバは個別の境界づけられたコンテキストでドメインイベントに反応 • ドメインモデルのシンプルで効果的なドメインイベントの発⾏⽅法︓軽量なオブザーバーパターン

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© 2023, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. まとめ ⎕ イノベーションがビジネスを加速する ⎕ そのためには失敗を恐れずに実験を繰り返す ⎕ モダン化するためには組織、カルチャーの変⾰が必要。バイモーダルな組織作りを考える ⎕ クラウドネイティブなサービスを利⽤してモダンアプリケーションを素早くリリース ⎕ モダンアプリケーションのベストプラクティスを取り⼊れる ⎕ イベント駆動アーキテクチャがポイント