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

※ 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。

img_awsgeek-sqs_01

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)。

img_awsgeek-sqs_02

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。

  1. アプリが Amazon SQS のキューにメッセージを追加
  2. 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
  3. Lambda サービスが Lambda 関数を呼び出し、メッセージを渡す
  4. Lambda関数が処理を実行し、Lambdaサービスに「Success」を返す
  5. 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。

img_awsgeek-sqs_03

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。

img_awsgeek-sqs_04

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。

img_awsgeek-sqs_05

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。

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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。

img_awsgeek-sqs_07

7. アプリケーション統合のための主要な AWS サービス

今回ご紹介した Amazon SQS 以外にも、マイクロサービスやサーバーレスアプリケーションを統合する AWS サービスとして、図のようなサービスがあります。

用途に合ったサービスをお使いいただくことで、アプリケーションを適切に統合することができます。

img_awsgeek-sqs_08

最後に、全体の図を見てみましょう。

img_awsgeek-sqs_full_new

今回は、アプリケーション間連携を疎結合で実現する「Amazon SQS」をご紹介しました。

サービスの詳細に関しましては、こちら をご覧ください。

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筆者プロフィール

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安田 茂樹

アマゾン ウェブ サービス ジャパン株式会社 テクニカルコンテンツマネージャー。
2014 年にアマゾンジャパン合同会社に入社後、デバイス試験部門にて発売前の数多くの Amazon デバイスの試験に携わる。2019 年より現職。
趣味は新しいガジェットを試すこと、旅行、食べ歩き。

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