AWS初心者学習⑧　～ELBについて～

今回はELBについて書いていきたいと思います。
可用性の高いシステムを構築するためには非常に重要な機能です。もちろん、試験でも多くかかわってきまので、きちんと理解しておいた方がよいです。

ELB(Elastic Load Balancing)について
ELBをターゲット(Amazon EC2 インスタンス、コンテナ、IPアドレス、Lambda関数)の前段に配置することで、アプリケーションへのトラフィックを複数のターゲットに自動的に分散します。これにより、スケールアップを容易にすることが可能となり、単一障害点もなくすことが可能です。ELBは、変動するアプリケーショントラフィックの負荷を、1つのAZで処理できます。ELBでは、3種類のロードバランサーが用意されています。

Application Load Balancer(ALB)
Application Load Balancerは、HTTP/HTTPS トラフィックの負荷分散に最適です。ALBを使用すると、マイクロサービスやコンテナといった最新のアプリケーションアーキテクチャを対象とした高度なリクエストルーティングを実現できます。
ALBは、レイヤー7で動作し、リクエストの内容に基づいて、Amazon VPCにあるターゲットにトラフィックをルーティングします。

Network Load Balancer(NLB)
Network Load Balancerは、きわめて高いパフォーマンスが要求されるTCP、UDPおよびTLSにおけるトラフィックの負荷分散に最適です。
NLBは、レイヤー4で動作し、Amazon VPCにあるターゲットにトラフィックをルーティングします。また、きわめて低いレイテンシー(遅延)を維持しながら、1秒間に何百ものリクエストを処理できます。NLBは、突発的なトラフィックパターンや急変するトラフィックパターンを処理できるように最適化されてもいます。

Classic Load Balancer(CLB)
CLBは、複数のAmazon EC2 インスタンスにおける基本的な負荷分散を提供し、レイヤー7とレイヤー4の両方で動作します。CLBは、EC2-Classicネットワーク内で構築されたアプリケーションを対象としている。

★ALBとCLBは同様に、レイヤー7での負荷分散を行いますが、後継であるALBの方が、機能を費用も優れています。ですので、特別な要件がなければALBを使用することをお勧めします。

ELBの利点
・高い可用性
ELBでは、受信トラフックが複数のAZにあるターゲットに分散され、健全なターゲットにのみトラフィックがルーティングされます。
また、ELBを使用すると、リージョン内での負荷分散が可能となり、異なるAZにある健全なターゲットにトラフィックがルーティングされます。

イメージはこんな感じです！

①まず、2つのWebサーバ用インスタンスの前段にELBを配置します。

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②そうすることで、Webサーバ用インスタンスAで障害発生した際にトラフィックをWebサーバ用インスタンスBにのみルーティングします。

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③その後、ELBがWebサーバ用インスタンスAの復旧をヘルスチェックで確認した際は、Webサーバ用インスタンスAにもトラフィックのルーティングを再開します。

・セキュア
ELBは、Amazon VPCとともに機能し、証明書管理、ユーザー認証およびSSL/TLS複合の統合といった堅牢なセキュリティ機能を提供します。
これらが組み合わされることで、TLS設定を柔軟に集中管理し、CPUを集中的に使用するアプリケーションの負荷を柔軟にオフロードできるようになります。

・弾力性
ELBは、ネットワークトラフィックパターンの急速な変化に対応できます。
また、Auto Scalingとの密接な統合により、手動での操作を必要とすることなく、様々なレベルのアプリケーション負荷に対応することが可能となり、アプリケーションの性能を十分に発揮させることができます。
簡単に言うと、負荷が増えた際にリソースを必要な分だけ追加し、必要がなくなれば不要なリソースを削除するようにできます。

・柔軟性
ELBでは、IPアドレスを使用してアプリケーションターゲットにリクエストをルーティングできます。これにより、アプリケーションターゲットを柔軟に仮想化することが可能となり、同じインスタンスでより多くのアプリケーションをホストできます。
また、同じネットワークポートを使用しながら各ターゲットアプリケーションに対して、個別にセキュリティグループを設定することが可能となり、マイクロサービスのアーキテクチャーにおけるアプリケーション間通信がさらに簡素化されます。

・堅牢なモニタリングと監査
ELBを使用すると、Amazon CloudWatchメトリクス、ロギング、リクエスト追跡を用いてアプリケーションとそのパフォーマンスをリアルタイムでモニタリングできるようになります。これにより、アプリケーションんぼ動作をより詳細に把握することが可能となり、問題の発見およびアプリケーションスタックにおけるパフォーマンスのボトルネックの特定、リクエスト単位で細かく行えるようになる。

・ハイブリット負荷分散
ELBによって、同じロードバランサーを使用してAWSおよびオンプレミスのリソースにかけての負荷分散が可能になります。これにより、オンプレミスアプリケーションのクラウドへの移行、バースト、フェイルオーバーが簡単になります。

Auto Scaling
システムの利用状況に応じて自動的にELBに紐づくインスタンスの台数を増やす、または減らす機能です。
要するに、システムの自動スケールアウトですね。
最小構成時の台数と最大構成時の台数、そして増減させる際の条件を設定することで利用できます。
例：最小2台
　　最大4台
　　増大条件：CPU使用率が80%を超えた場合など
　　減少条件：CPU使用率が30%を下回った場合など

動きのイメージは以下になります。

①まず、既存のシステムが存在します。

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