アプリケーション間連携を疎結合で実現。「Amazon SQS」をグラレコで解説

2021-05-07

AWS グラレコ解説

Author : 安田茂樹

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※ 本連載では、様々な AWS サービスをグラフィックレコーディングで紹介する awsgeek.com を、日本語に翻訳し、図の解説をしていきます。awsgeek.com は Amazon Web Services, Inc. プリンシパル・テクニカル・エバンジェリスト、ジェリー・ハーグローブが運営しているサイトです。

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近年、「モノリス」と呼ばれる単一の大きなアプリケーションから、複数のモジュールで構成される「マイクロサービス」あるいは「サーバーレス」と呼ばれるアーキテクチャへ移行するケースが増えてきています。

今回ご紹介する Amazon Simple Queue Service (Amazon SQS) は、マイクロサービスやサーバーレスアーキテクチャにおいて、アプリケーション間をつなぐ、コーディネーターのような役割を担うサービスです。具体的には、送信側が送ったメッセージをいったん処理待ちリスト (キューと呼びます) に溜めておき、その後、受信側がキューに問い合わせてメッセージを受信するサービスとなります。

ここまで読まれてみて、「Amazon SQSを間に挟まなくても、直接、送信側が受信側にメッセージを送れば良いのでは ?」と思われた方もいらっしゃるかもしれません。

メッセージの送信側 (以降、プロデューサーと呼びます) と受信側 (以降、コンシューマーと呼びます) の間にわざわざ Amazon SQS を挟むのには、一体どのようなメリットがあるのでしょうか ?

メリットは複数挙げられますが (図を参照)、1 番のメリットはプロデューサーとコンシューマーを完全に切り離して、お互いの独立性を保てる点が挙げられます。Amazon SQS を間に挟むことで、プロデューサーとコンシューマーがデータの送受信のためにお互いと同期を取る必要が無くなり、プロデューサーがキューに送信したメッセージを、コンシューマーが任意のタイミングで取得できるようになります。

このように、Amazon SQS を間に挟む事で、各アプリケーションの独立性を保ったまま、疎結合でつなぐことができます。

1. キューの種類について

Amazon SQS には以下の 2 種類のキューがあります。

各メッセージが、送信した順序通りかつ 1 回のみ受信される「FIFO キュー」
各メッセージが、送信した順序通りに受信されるとは限らず、かつ 1 回以上受信される可能性のある「標準キュー」

キューを作成する際に、システム要件に合わせていずれかの種類を選択します。なお、「FIFOキュー」は、「標準キュー」に比べ、100 万リクエストあたりの料金が若干高くなっています (料金に関しては後述します)。

2. メッセージの流れについて

ここで、Amazon SQS のメッセージの流れを見てみましょう。
図では、アプリケーションがAmazon SQS 経由で AWS Lambda 関数にメッセージを送る場合の処理の流れを表しています。図の 1~5 の流れは以下のようになります。

アプリが Amazon SQS のキューにメッセージを追加
Lambda サービスがキューに問い合わせ (ポーリング) を行い、メッセージを受信する
Lambda サービスが Lambda 関数を呼び出し、メッセージを渡す
Lambda関数が処理を実行し、Lambdaサービスに「Success」を返す
Lambda サービスが、Amazon SQS のキューから当該メッセージを削除する

Amazon SQS のキューにいったん入ったメッセージは、メッセージ保持期間中 (デフォルトでは 4 日間) は自動的に削除されることはありません。そのため、5. で示すように、コンシューマー側から削除する必要があります。

3. セキュリティについて

次に、Amazon SQS のセキュリティについて見てみましょう。

アクセス許可について
Amazon SQS では、許可されたユーザーのみがキューへアクセスできるよう設定することができます。以下のいずれかの方法、あるいは両方の方法でアクセス許可を設定することが可能です。

IAM ポリシーを使う方法
Amazon SQS ポリシーを使う方法 (IAM ポリシーに似たリソースベースのアクセス許可)

暗号化について
機密データをやり取りする際には、暗号化が欠かせません。
Amazon SQS では、転送時 (Amazon SQS とデータを送受信する時)、および保管時 (Amazon SQS データセンター内のディスクに格納されているとき) の両方において、メッセージの暗号化に対応しています。
転送時の暗号化には、SSL/TLS またはクライアント側の暗号化を使用して、転送時のデータを暗号化できます。一方、保管時のデータの暗号化には、メッセージをデータセンターのディスクに保存する前に、AWS Key Management Service を使ってサーバー側の暗号化 (SSE) を行います。サーバー側の暗号化 (SSE) を行ったメッセージは、認可されたコンシューマーへメッセージを送信するタイミングで復号されます。

ログ記録について
AWS CloudTrail を使用して Amazon SQS API コールのログを記録することができます。

なお、Amazon SQS は、PCI DSS レベル 1 に準拠しており、お客様にて必要な追加の実装を行なっていただくことで、PCI DSS の要件を満たせるようになっています。

4. キューの正常性の監視

キューの正常性を監視するには、Amazon CloudWatch を使用します。Amazon CloudWatch を使用することで、Amazon SQS キューの CloudWatch メトリクスが自動的に収集され、1 分間隔で CloudWatch にプッシュされます。Amazon SQS メトリクスに CloudWatch アラームを設定することもでき、例えば「1 分間あたりのメッセージ数が一定のしきい値を超えた場合に運用チームに通知し、同時に Auto Scaling アクションを実行して Amazon EC2 インスタンスを追加する」といった動作を設定できます。

5. サービスクォータについて

他の AWS サービス同様、Amazon SQS にもサービスクォータと呼ばれる制限があり、制限の範囲内で利用できます。ただし、最大メッセージサイズに関しては、拡張クライアントライブラリと Amazon S3 を併用することで、最大 2 GB のメッセージまで扱うことが可能となります。

6. 料金について

Amazon SQS の料金は、基本料金なしの完全従量制の料金体系となっており、リクエスト数に対する課金 + データ転送量に対する課金が発生します。

リクエスト数に対する課金に関しては、月間 100 万リクエストまでは無料、超えた部分に対して 100 万リクエスト単位で課金されます。
データ転送量に対する課金に関しては、Amazon SQS が送信するデータに対し、月間 1 GB までは無料、超えた部分に対し 1 GB 単位で課金されます。(Amazon SQS が受信するデータは無料)

また、Amazon S3 や AWS KMS を使用する場合は各サービスの料金が別途発生します。
Amazon SQS の料金の詳細に関しましては、こちらをご確認ください。