Amazon Web Services ブログ
次世代インフラストラクチャによって高度な機能を実現する Amazon Cognito
本ブログは 2026 年 6 月 4 日に公開された Blog “Amazon Cognito unlocks advanced capabilities with next-generation infrastructure” を翻訳したものです。
Amazon Cognito は最近、3 つの強化を導入しました。要求の厳しいワークロードに対応する高スループットパフォーマンス、保管時のデータ暗号化を完全に制御できるカスタマーマネージドキー、そして事業継続性を向上させるマルチリージョンレプリケーションです。これらの機能は、拡張性とスケールを考慮して設計された次世代のストレージインフラストラクチャによって実現されています。これらの強化をお客様に提供するにあたり、数億件のユーザープロファイルを移行しましたが、おそらくお気づきになることはなかったはずです。本投稿では、新機能の概要、その背後にあるアーキテクチャ、そしてお客様のアプリケーションを稼働させたままゼロダウンタイムで実現した移行について解説します。
Cognito で利用可能になった新機能
新しいインフラストラクチャへの移行は、単に既存の機能を維持するためだけのものではありませんでした。それは、Amazon Cognito の継続的な改善を可能にしつつ、お客様の課題を解決する機能を提供するための基盤を構築するものでした。
高スループットなパフォーマンス: 新しいアーキテクチャは、モダンなアプリケーションが要求するより高いリクエスト量とスケール要件をサポートしながら、アプリケーションが依存する低レイテンシのパフォーマンスを維持します。これにより、1 つのユーザープールあたり数千万人のユーザーと、1 秒あたり数千トランザクション (TPS) をサポートできます。
カスタマーマネージドキー: お客様は、保管時のデータの暗号化に、AWS Key Management Service (AWS KMS) に保存された独自の暗号化キーを使用できるようになりました。これにより、セキュリティ制御と機能が強化され、お客様は暗号化キーのライフサイクルを完全に管理できます。
マルチリージョンレプリケーション: お客様は、ユーザーのパスワード、属性、設定を含むユーザープール全体のデータを、選択した別のリージョンの別のユーザープールに同期できるようになりました。これにより、お客様は事業継続計画 (BCP) を実装し、リージョンのフェイルオーバーが発生した場合でも認証の可用性を維持できます。予期しない障害が発生した場合でも、アプリケーションをユーザーが利用し続けられるようサポートします。
イノベーションのためのアーキテクチャ
新しいアーキテクチャでは、ID 操作の拡張性とスケーラビリティを目的として設計された専用のストレージレイヤーを使用しています。新しいアーキテクチャは、以下の設計理念を中心に据えて構築しました。
- アイデンティティファーストの設計: ストレージレイヤーがユーザー ID を理解します。クライアント固有のビジネスロジックは存在せず、ID 管理を超えた一般化も行いません。これにより、システムは焦点を絞り、ポータブルで最適化された状態を保ちます。
- 後戻りできない選択を避ける: アーキテクチャの選択を後から変更可能な状態に保ちながら、価値を段階的に提供します。これにより、新たなニーズが生じた際に進化できます。
- 後方互換性: 基盤となるインフラストラクチャへの変更が、お客様のアプリケーションの動作を決して損なわないようにします。
これらの理念が、すべてのアーキテクチャ上の意思決定を形作りました。このアーキテクチャは、独立してデプロイ可能なドメインに分割されています。以前は、Amazon Cloud Directory を使用していたため、サービスアーキテクチャはすべての顧客情報を永続化するために単一のデータストアに依存していました。これにより、シンプルなデータ走査が可能になりましたが、新機能が必要になった際にデータベーススキーマを調整するには複数サービス間の調整が必要でした。新しいアーキテクチャでは異なるデータセットを使用しており、それぞれが独立して進化できるため、より迅速な機能の反復改善が可能になります。
ゼロダウンタイムでの移行
ユーザーの移行には細心の注意が求められ、すべてのステップでダウンタイムゼロを維持し、データの整合性を確保するために設計された戦略が必要です。私たちのアプローチでは、次の施策を通じて、即時の安定性と長期的な柔軟性の両方を優先しています。
- シャドウモード検証: 顧客の API リクエストを新旧両方のインフラストラクチャに同時に流し、レスポンス構造、ステータスコード、動作特性を比較しました。この検証は、比較中に機密情報が平文で公開されることが決してないように設計されています。たとえば、システム間でタイムスタンプがわずかに異なる場合があるといった既知の差異を考慮し、意味のある不一致のみが対処すべきアラートとして表面化するようにしました。
- データバックフィル: ユーザープールを新しいインフラストラクチャに切り替える前に、レガシーシステムから既存のすべてのユーザーレコードを新しいストレージへ一括投入（バックフィル）しました。この反映は本番トラフィックの裏側で並行して実行され、後述のデュアルライトによってバックフィル期間中に行われた変更を取り込み、データの損失や古いデータの参照が発生しないようにしました。シャドウモードはバックフィルの検証レイヤーとして機能しました。データ同期におけるエッジケースへの対応を進めるにつれてシャドウモードの一致率が上昇し、切り替えに進む前にデータの完全性を確認できました。
- デュアルライトアーキテクチャ: すべての ID 操作をレガシーサービスと新サービスの両方に同時に書き込むシステムを実装し、整合性を確保するための包括的な検証を行いました。新しいインフラストラクチャへのデュアルライトが失敗した場合でも、操作はレガシーシステムで引き続き成功し、顧客が開始したすべてのリクエストが保持されます。これはつまり、デュアルライトの失敗は内部的な整合性の問題として封じ込められ、顧客に影響を与えなかったということです。
- アンチエントロピー検証: 新旧のインフラストラクチャ間でレコードを継続的に比較し、データの乖離を検出して解決するデータ検証および修正システムを実装しました。アンチエントロピースキャンでは、ユーザー属性、認証情報のハッシュ、グループメンバーシップ、設定などのレコードを比較しました。真の不一致が見つかった場合、システムはレガシーシステムを信頼できる情報源 (source of truth) として使用し、自動的にそれらを調整しました。このレイヤーは、シャドウモードとデュアルライトだけではカバーできないエッジケースを捕捉できました。
- ロールバック機能を備えた段階的ロールアウト: 即時ロールバック機能を備えた、制御されたデプロイフェーズを確立しました。ユーザープールを新しいインフラストラクチャに切り替えた後も、すべての書き込みをレガシーシステムへ複製し続け、データの損失なしにいつでもユーザープールをレガシーインフラストラクチャに戻せるようにしました。移行中にロールバックが必要になった場合、オーケストレーターがタイムスタンプ順にエントリを再適用し、ユーザープロファイルをレガシーシステムに同期し直しました。
インフラストラクチャモダナイゼーションから得られた教訓
このモダナイゼーションを通じて、私たちはあらゆる大規模インフラストラクチャプロジェクトに適用できる貴重な原則を学びました。そのため、皆様が同様の移行を実施する際の参考になるよう、これらの学びを共有することにしました。
- 顧客のアクセスパターンがアーキテクチャの意思決定を左右する: 実際の顧客のアクセスパターンを分析した結果、ID ワークロードは予測可能なパターンに従うことが明らかになりました。これは、完全性と運用のシンプルさのバランスを取った同期型のデュアルライトアプローチを採用できることを意味していました。この原則は、あらゆるドメイン固有の移行に適用できます。汎用的なソリューションに手を伸ばす前に、ワークロードの実際のアクセスパターンを理解しましょう。
- 動作の保持には従来のテストを超えた技術が必要: 新旧のシステム間で同等の機能を確保することは簡単でした。しかし、まったく同じ API の動作を保持することは簡単ではありませんでした。機能テストは意図された動作を検証しますが、特定の API の動作を前提に顧客がアプリケーションを構築しているシナリオを特定しました。そのような場合、変更によって顧客のアプリケーションが気づかないうちに壊れてしまう可能性がありました。たとえば、同じユーザーへの同時書き込みが、新旧のシステム間で最終的に異なる状態に収束する可能性があります。書き込みはすべて成功しますが、結果がわずかに異なるのです。同様に、属性を書き込んだ直後にそれを読み取る顧客は、整合性ウィンドウの影響を受けます。更新が反映されるタイミングのわずかな違いが、古いデータの読み取りを引き起こす可能性があります。これらは機能的な障害ではありませんが、実際のトラフィックパターンにおける動作は変化する可能性があります。シャドウモードでの検証により、自動テストだけでは見逃していたエッジケースが浮き彫りになりました。これらの技術には早期に投資しましょう。
- 段階的な検証は、テストだけでは得られない信頼性を築く: それぞれが異なるアクセスパターンをカバーする複数の独立した検証技術（シャドウモード、デュアルライト、アンチエントロピースキャンなど）を、組み合わせて適用しましょう。単一のアプローチですべてを検出できることはなく、それらの間の隙間こそが本番環境の問題が潜む場所です。即時ロールバック機能を備えた段階的なロールアウトにより、各ステップを検証しながら、迅速に元の状態に戻す能力を維持できます。
- ご自身のモダナイゼーションプロジェクトで押さえるべき主要原則: 目的に特化したソリューションに投資し、拡張性を考慮した設計を行い、段階的な検証を実装しましょう。あるいは、マネージドサービスを利用すれば、アプリケーションを稼働させ続けながら、手間をかけることなくインフラストラクチャが改善され、ビジネスニーズに集中できるようになります。
まとめ
本投稿では、最新の ID 管理機能の基盤を構築する Amazon Cognito のインフラストラクチャモダナイゼーションから得られた全体的なアプローチと学びを共有しました。新しい Cognito インフラストラクチャはすでに稼働しており、カスタマーマネージドキーやマルチリージョンレプリケーションといった機能を提供しています。移行が進むにつれて、すべての Cognito のお客様は、現在ご利用中のものと同じサービス上で、特別な操作を必要とすることなくこれらの機能を利用できるようになります。
認証インフラストラクチャをモダナイズする準備はできましたか？詳細については、Amazon Cognito をご覧ください。
本ブログは Solutions Architect の松井 僚太郎が翻訳しました。