ネットワークとコンテンツ配信 – Elastic Load Balancing (ELB)

2024年11月16日

Elastic Load Balancing (ELB): AWSクラウドにおけるスケーラブルで高可用性なトラフィック管理

Elastic Load Balancing (ELB) は、AWSのフルマネージドなロードバランシングサービスで、アプリケーションやネットワークトラフィックを効率的に分散し、高可用性とパフォーマンスを提供します。アプリケーションのスケーラビリティと耐障害性を実現するための重要なコンポーネントです。

概要

ELBは、AWSリソースへのトラフィックを動的に分散するロードバランサーサービスで、アプリケーションやサービスの負荷を複数のバックエンドインスタンスに分散します。これにより、高可用性とパフォーマンスの向上を図り、障害時には自動でトラフィックを健全なターゲットにリダイレクトします。

主な特徴

スケーラビリティ
ELBは、トラフィック量に応じて自動的にスケールアウトおよびスケールインするため、トラフィック増加時も高パフォーマンスを維持します。
高可用性と耐障害性
ELBは複数のアベイラビリティゾーン（AZ）にわたってトラフィックを分散し、単一障害点を排除します。
HTTPS/TLSサポート
セキュアなトラフィックを処理するためのHTTPS/TLSサポートを提供し、SSL/TLS証明書を管理します。
多様なロードバランサータイプ
アプリケーション層、ネットワーク層、ゲートウェイ層に対応したロードバランサーを提供します。

構成要素

Application Load Balancer (ALB)
アプリケーション層（レイヤー7）で動作し、HTTP/HTTPSトラフィックの高度なルーティングを実現します。パスベースやホストベースのルーティング、WebSocketサポートも提供します。
Network Load Balancer (NLB)
ネットワーク層（レイヤー4）で動作し、高スループット、低レイテンシのトラフィック処理を行います。IPアドレスベースのルーティングに適しています。
リスナー
ELBがトラフィックを受信するために使用する設定です。リスナーにはポート番号とプロトコル（HTTP、HTTPS、TCPなど）が設定されます。
ターゲットグループ
ロードバランサーがトラフィックを分散する対象のグループです。インスタンス、IPアドレス、Lambda関数をターゲットとして指定可能です。
ヘルスチェック
各ターゲットの健全性を監視する機能です。不健全なターゲットにはトラフィックを送信せず、健全なターゲットへのみ分散します。
スティッキーセッション
特定のユーザーのトラフィックを同じターゲットにルーティングする機能で、セッション情報を保持する必要があるアプリケーションに有効です。

活用シナリオ

高可用性のウェブアプリケーション
ELBを使用して、複数のEC2インスタンスにトラフィックを分散し、アプリケーションの耐障害性を向上させます。
セキュアなウェブアプリケーション
HTTPSをサポートするリスナーを使用して、セキュアなトラフィック処理を実現します。SSL/TLS証明書を管理して、セキュリティ要件に対応可能です。
ハイブリッドクラウドアーキテクチャ
NLBを使用して、AWSとオンプレミス環境間でトラフィックをルーティングし、ハイブリッドクラウド環境を構築します。
マイクロサービスアーキテクチャ
ALBを利用して、マイクロサービス間でパスベースやホストベースのトラフィックルーティングを実現します。

設定手順

ロードバランサーの作成
AWSマネジメントコンソールでロードバランサー（ALBまたはNLB）を作成します。ロードバランサーのタイプ、リスナーのポートとプロトコルを設定します。
ターゲットグループの作成
バックエンドリソースを登録するためのターゲットグループを作成します。インスタンス、IPアドレス、またはLambda関数をターゲットとして指定します。
ヘルスチェックの設定
ターゲットグループにヘルスチェックの設定を追加します。プロトコル、パス、タイムアウトなどを指定して、ターゲットの健全性を監視します。
リスナーとルーティングの設定
リスナーを設定し、受信したトラフィックをターゲットグループにルーティングするルールを構築します。
スティッキーセッションの有効化（必要に応じて）
セッション情報を保持する必要がある場合は、スティッキーセッションを有効にします。
テストとモニタリング
ロードバランサーの動作をテストし、CloudWatchを使用してトラフィックやエラーをモニタリングします。

ソリューションアーキテクトとしてのポイント

ロードバランサータイプの選択
アプリケーション層（ALB）またはネットワーク層（NLB）の要件に基づいて最適なロードバランサーを選択します。ALBはHTTP/HTTPSアプリケーション、NLBは低レイテンシが必要な用途に適しています。
セキュリティの強化
HTTPSリスナーを使用し、SSL/TLS証明書を適切に管理することで、トラフィックを暗号化しセキュリティを向上させます。IAMポリシーを利用してアクセスを制御します。
スケーラビリティと高可用性の設計
複数のAZにわたるターゲットグループを構成し、単一障害点を排除します。また、オートスケーリングと組み合わせることで、需要に応じた自動スケーリングを実現します。
モニタリングとトラブルシューティング
CloudWatchメトリクスやログを利用して、ELBのパフォーマンスとエラーを監視し、迅速なトラブルシューティングを行います。

Elastic Load Balancing (ELB) は、AWS環境における高可用性とスケーラビリティを支える重要なサービスです。適切なロードバランサーの選択と構成により、アプリケーションのパフォーマンスと信頼性を最大化しましょう。