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[AWS Black Belt Online Seminar] AWS re:Invent 2018アップデート速報

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AWS re:Invent 2018 ダイジェスト

Compute/Networkセッション

2018/12/13

アマゾン ウェブ サービス ジャパン株式会社

松尾康博

(2)

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アジェンダ

Compute/EC2関連の新機能

(3)

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(4)

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re:Invent期間中に発表された主なCompute関連サービス

Amazon EC2 A1インスタンス

Amazon EC2 C5nインスタンス

Amazon EC2 P3dnインスタンス

Elastic Fabric Adapter

AWS Outposts

(5)

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(6)

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EC2のプロセッサとアーキテクチャの幅広い選択肢

(7)

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コスト効率の高いAMDインスタンス

(8)

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コストパフォーマンスの高いARMインスタンス

45%

AWS Gravitonプロセッサ

8

(9)

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特定ワークロード用のアクセラレータ

Elastic Graphics

Elastic Inference

(10)

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幅広く深いEC2プラットフォームの選択肢

カテゴリー

機能

オプション

あらゆるワークロードと

ビジネスニーズに対応

10

(11)

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(12)

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ARMベースのAWS Gravitonプロセッサ搭載 A1インスタンス

64-bit ARMアーキテクチャGraviton

プロセッサを搭載

他ファミリと比較して最大

45%のコス

ト削減を期待できる

バージニア、オレゴン、アイルランド、

オハイオの各リージョンで利用可

a1ファミリ

vCPU

メモリ

(GiB)

EBS帯域

(Gbps)

NW帯域

(Gbps)

コスト

($/時)

a1.medium

1

2

Max 3.5

Max 10

0.0255

a1.large

2

4

Max 3.5

Max 10

0.0510

a1.xlarge

4

8

Max 3.5

Max 10

0.1020

a1.2xlarge

8

16

Max 3.5

Max 10

0.2040

a1.4xlarge

16

32

3.5

Max 10

0.4080

(13)

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Amazon EC2 汎用インスタンス

13

時々高いCPU使用率を必要とする多くのワークロード

CPU、メモリおよびネットワークリソースそれぞれをバ

ランスよく使用するワークロード

複数のCPUコアを複数インスタンスに跨ってスケール

アウトし、広範なARMエコシステムによってサポート

されるワークロード

(14)

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Amazon EC2 A1のターゲットアプリケーション

14

ウェブサーバー

キャッシュサーバー

コンテナ マイクロサービ

開発/テスト環境

(15)

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ARMインスタンスとソフトウェアエコシステム

(16)

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(17)

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Amazon EC2インスタンス ネットワークの変遷

EC2のネットワーク帯域は1G,10G,20G,25Gと拡張され、今回100G対応が発表

100Gbpsに対応するインスタンスとしてC5n、P3dnが発表済み

17

(18)

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C5とC5nの違い

ネットワーク帯域が最大

25→100Gbpsに拡張

ネットワークキュー数が最大

8→32に拡張

メモリサイズが同一インスタンスサイズで約

1.3倍に増量、メモリアクセス速度も最

19%向上

価格は

C5と比較して約1.27倍

(リリース時点バージニアリージョンLinuxオンデマンド価格)

c5nファミリ

vCPU

メモリ

(GiB)

EBS帯域

(Gbps)

NW帯域

(Gbps)

c5n.large

2

5.25

Max 3.5

Max 25

c5n.xlarge

4

10.5

Max 3.5

Max 25

c5n.2xlarge

8

21

Max 3.5

Max 25

c5n.4xlarge

16

42

3.5

Max 25

c5n.9xlarge

36

96

7

50

c5n.18xlarge

72

192

14

100

c5ファミリ

vCPU

メモリ

(GiB)

EBS帯域

(Gbps)

NW帯域

(Gbps)

c5.large

2

4

Max 3.5

Max 10

c5.xlarge

4

8

Max 3.5

Max 10

c5.2xlarge

8

16

Max 3.5

Max 10

c5.4xlarge

16

32

3.5

Max 10

c5.9xlarge

36

72

7

10

c5.18xlarge

72

144

14

25

(19)

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EC2インスタンスのネットワーク帯域についての注意点

EC2間のトラフィックには下記の制限がある

シングルフロー通信:最大5Gbps または 10Gbps (同一Cluster Placement Groupの場合)

マルチフロー通信:最大100Gbps (c5n.18xlargeの場合)

通信方式

通信先

同一Cluster Placement Group 同一AZ

別AZ

リージョン外

シングルフロー 最大10Gbps

最大5Gbps

最大5Gbps

最大5Gbps

マルチフロー

最大100Gbps

最大100Gbps 最大100Gbps

https://aws.amazon.com/jp/blogs/news/the-floodgates-are-open-increased-network-bandwidth-for-ec2-instances/

100Gbpsの帯域を最大限活用する為には、通信の多重化、

マルチコアへの分散を意識する必要がある (RPS/RFSの設定 etc.)

(20)

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(21)

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P3DNの特徴

ネットワーク帯域が最大

25→100Gbpsに拡張

NVIDIA Tesla V100 32GBメモリ版を8枚搭載 (P3は16GBメモリ版)

900GB x 2のNVMe SSDを内蔵

P3 : 2.3GHz(2.7GHz) Broadwell E5-2686v4 64vCPUに対して、P3dnは2.5GHz(3.1GHz) Skylake

P-8175M 96vCPU

(22)

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EFA(Elastic Fabric Adapter)

(23)

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(24)

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ENA(Elastic Network Adaptor)とEFAの比較

(25)

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Libfabricコンポーネント

(26)

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(27)

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低遅延通信が必要なシステムにはハイブリッド

クラウドが必要

金融サービス

高頻度取引、為替取引

リアルタイム推論

自動運転、野外センサーデータ

コンテンツ開発、配布、

ゲーム

ロスレス信号処理、ライブイベ

ント、ゲームストリーミング

レガシーシステム連携

ERP等とトランザクション連携

工場の自動化

製造業、センサー制御、ロ

ボット

通信企業

(28)

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(29)

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AWS Outpostsの概要

オンプレミスのシステムとの

低遅延な

連携を実現するために

『AWSを

拡張する

』サービス

通常のEC2同様、マネジメントコンソールやAPI/CLIなどで操作

AWSが設計したハードウェアを提供。

AWSネイティブまたはVMware Cloud on AWSの

いずれかの環境を選択できる予定

2019年下半期 (2H)に開始予定

(30)

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(31)

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re:Invent期間中に発表された主なNetwork関連サービス

AWS Global Accelerator

VPC Sharing

AWS Transit Gateway

(32)

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(33)

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お客様の求めるもの

エンドユーザーを極力早く

アプリケーションに接続し

たい

インターネットアプリケー

ションをグローバルにスケー

ルアウト

即時のフェイルオーバーに

よる高可用性システムの構

(34)

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現在の課題

信頼できないクライアン

トアプリケーションの

IPキャッシング

パブリックインターネット

経由通信の一貫性のない

パフォーマンス

管理が面倒なDNSベースの

複雑なIP管理

(35)

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AWS

us-east-1

Elastic IP

Address

us-west-1

Elastic IP

Address

Region

Region

インターネットを利用す

ることにより混雑やルー

ティングの変更により性

能が安定しない

リージョン毎に異なる

IPでの提供になるなど、

IPが固定できない

リージョン間フェイ

ルオーバーが難しい

(36)

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AWS Global Acceleratorのご紹介

AWSグローバルネットワークを使用してエンドユーザの

アプリケーションの可用性とパフォーマンスを向上

User

AWS Global

Application

Accelerator

(37)

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Edge Location

Edge Location

Edge Location

AWS GLOBAL ACCELERATOR

AWS

AMAZON GLOBAL

NETWORK

us-east-1

Elastic IP

Address

192.0.2.1

192.0.2.1

192.0.2.1

Region

エニーキャストを利用し、

同じIPをグローバルで利用

(38)

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Edge Location

Edge

location

Edge Location

Edge

location

Edge Location

Edge

location

AWS GLOBAL ACCELERATOR

AWS

AMAZON GLOBAL

NETWORK

us-east-1

Elastic IP

Address

Region

エンドユーザはそれぞれ最寄りの

Edge Locationから誘導される

インターネットは

使わずGlobal

Networkを利用

設定された内容に基づき、エンド

ポイントグループにアクセス

(39)

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Edge Location

Edge

location

Edge Location

Edge

location

Edge Location

Edge

location

AWS GLOBAL ACCELERATOR

AWS

AMAZON GLOBAL

NETWORK

us-east-1

Elastic IP

Address

us-west-1

Elastic IP

Address

Region

Region

エンドユーザはそれぞれ最寄りの

Edge Locationから誘導される

設定された内容に基づき、それぞれ

エンドポイントグループにアクセス

インター

ネットは使

わない

(40)

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AWS Global Accelerator:

主な機能

AWS Global

Accelerator

単一または複数地域アプリケーションのための

固定エニーキャスト

IPアドレス

インテリジェントなトラフィック配信

TCP/UDPプロトコルサポート

即時リージョンフェールオーバー

フォールトトレランスの強化

詳細なトラフィック制御

NLB, ALBおよびIP endpointsサポート

(41)

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Global Accelerator Before/After

Before

• リージョンにたどり着く

までに複数の

ISPを経由

• 混雑や遅延に巻き込まる

可能性があるため、可用

性や性能安定に問題が発

生する可能性がある

After

• 最寄りのEdge Locationか

AWSバックボーンを経

由してアクセス

• 混雑や遅延に巻き込まる

可能性が低減されるため、

可用性や性能安定が実現

する

(42)

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• マルチリージョンアプリケーションへの固定IPアドレス

• バックエンドへの継続的なヘルスチェック

• 数秒で自動フェイルオーバー

• クライアントデバイスによるIPアドレスキャッシング問題を回避

• エニーキャスト技術によりトラフィックは、クライアントに最も

近い

AWSエッジロケーションを経由

• エッジロケーション通過後、パブリックインターネットではなく、

AWSグローバルネットワークを通過

• リージョンを超えて簡単にアプリケーションを拡張可能

• 企業のファイアーウォールでのIPホワイトリスト定義が容易

• ウェイトの定義により、テスト/スタックアップグレードのため

にリージョンへのトラフィックの優先度を手動で変更可能

• バックエンドキャパシティに応じたリージョンへのトラフィック

制御

ハイアベイラビリ

ティ

パフォーマンスの

向上

簡単な運用

より詳細な

トラフィック

コントロール

(43)

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ユースケース –

リアルタイムゲーム

ゲームサーバは複数リージョンで動作

プレイヤーは全世界から接続

一貫性のあるパフォーマンス要求

レイテンシの悪化がユーザエクスペリエンス

の低下に直結

(44)

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ユースケース –

支払取引

ダウンタイムによる収益損失

予測不能なクライアントデバイスの

IPキャッ

シング

瞬時のフェイルオーバーと変更の伝播の要求

(45)

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ユースケース –

デジタルセキュリティと脅威インテリジェ

ンス

セキュリティアプリケーションによるホワイ

トリスト

IPアドレスの要求

アプリケーションのスケールアウト及びス

ケールダウンによる

IPアドレスの変化

アプリケーション対応のため

IPアドレスレン

ジををホワイトリストに登録するとセキュリ

ティポリシーを侵害するケース

小規模な固定

IPアドレスにより、管理が容易

(46)

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その他のユースケース

デジタルパブリッ

シング

モバイルアプリ

ケーション

メディア

Internet of

Things(IoT)

ウェブサイト

フィナンシャル

サービス

(47)

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Global Acceleratorの設定

アクセラレータ

IP

リスナー

エンドポイントグループ

1.2.3.4

us-east-1

Endpoints: ALB 1,

ALB 2

TCP

80,443

UDP

53

eu-west-1

Endpoints: NLB 1,

NLB 2

3.4.5.6

(48)

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AWS Global Accelerator:

価格

Data Transfer-Premium

Destination (AWS edge location)

NA

EU

APAC

Source

(AWS

Region)

NA

$0.015 /GB

$0.015 /GB

$0.035 /GB

EU

$0.015 /GB

$0.015 /GB

$0.043 /GB

APAC

$0.012 /GB

$0.043 /GB

$0.010 /GB

固定費用

:

アカウント内で動いている

Accelerator毎に1時間(1時間未満の場合は繰り

上げ)毎に

$0.025

Data Transfer-Premium(DT-Premium):

AWSネットワークで転送されたGBあたりの

課金。

DT-Premiumの料金はリクエストを受け付けたAWS リージョン(Source)と

レスポンスを扱った

AWSエッジロケーション(Destination)により異なります。

(49)

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AWS Global Accelerator: サポートリージョン

• N.Virginia

• Oregon

• N. California

• Ohio

• Dublin

• Frankfurt

• Tokyo

• Singapore

• Canada (central)

• London

• Paris

• Seoul

• Osaka-Local

• Sydney

• Mumbai

• Sau Paulo

2018

2019

(50)

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(51)

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お客様の求めるもの

オンプレミスとVPC間の

相互接続

リージョンを超えたスケー

ルアウトできる接続性

ネットワークの設定単純化

(52)

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これまでのネットワークの課題

従来の複雑なポイント

to ポイントのVPCピア

リングではスケールし

ない。

VPN帯域の制約

ルーティング構成の管理

と設定時間の浪費

(53)

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AWS Transit Gatewayのご紹介

1000以上のVPCとオンプレミス間の相互接続を簡単に

オンプレミス

データセンター

AWS VPC

AWS Transit

Gateway

(54)

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必要に応じて多くの

VPCに拡張可能

Account

Account

Account

Account

開発

Account

Account

Account

Account

ステージング

Account

Account

Account

Account

本番環境

共有サービス

Authentication, monitoring

Route

tables

tables

Route

Transit Gateway

単一のルーティングテーブルまたは

分離されたルーティングテーブル

VRF)で動作

Account

Account

Account

Account

検証環境

アプリケーション例

認証

ロギング

DevOps ツール

セキュリティリソース

(55)

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AWS Transit Gateway:

主要機能

AWS Transit

Gateway

VPCとオンプレミス間のルーティングポリシーを集中管理

マルチアカウント間での

1000を超えるVPC間接続をサポート

柔軟なルーティングテーブルの分割とルーティングルール

スケーラブル

マルチ

VPNコネクションのスループット向上

運用の単純化

(56)

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• アカウント間の複数VPC間の相互接続の集中管理

• VPNとDirect Connectの接続点を集中化

• ピアツーピアネットワークが必要であった構成の削減、または廃

止が可能

• ECMPルーティングによるVPNスループットの向上(50 Gbps+)

• AWS Transit Gatewayによりリージョン間のピアリングが可能

• AWSグローバルネットワークを活用して、低遅延のクロスリー

ジョン接続を実現

• Regional construct reduces blast radius

• AWSとオンプレミス間の設定時間を削減

• 1カ所で管理および監視が簡単に可能

• CloudWatchとVPC Flow Logsとの統合

• 既存のVPCセキュリティグループとネットワークアクセスコント

ロールリストを利用可能

ネットワーク構成の

単純化

Global Connectivity

管理を簡単に

(57)

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ユースケース

地理的に分散されたオンプレミスネット

ワークとVPCの相互接続

複数の

VPCを使用しているお客様

多数の

VPCにまたがるアプリケーションを構

築するお客様

ネットワークサービスの共有が可能

(DNS,

Active Directory, ファイアーウォール, IDS)

管理のオーバーヘッドを削減

(58)

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ユースケース

エッジの集約

すべての

VPCで共通のVPNまたはDirect

Connect Gateway(DXGW)を共有

複数の

VPCにオンプレミスネットワークを接

続する時間を短縮

AWS Transit GatewayにVPCを追加する際、

追加する顧客ネットワークに変更は不要

(59)

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Use Case

デジタルセキュリティと脅威インテリジェンス

共有の

VPCホストセキュリティツール

Firewall as a service

Webアプリケーションファイアウォール

WAF)、データ損失防止(DLP)、侵入検

/保護(IDS / IPS)

ネイティブ

AWSサービスでスケールアウト

(60)

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Internet

Account

Account

Account

Account

開発環境

Account

Account

Account

Account

テスト環境

Account

Account

Account

Account

本番環境

アウトバウンド

URL filtering

NAT gateway

DLP / Proxy

エッジサービス

WAF / ADC

SD-WAN

VPN / Firewall

IDS / IPS

Firewall / NGFW

インラインサービス

共有サービス

Authentication, Monitoring

VPN

AWS Direct

Connect *

Account

Account

Account

Account

管理アカウント

(logging, AWS Organizations, billing, landing zone)

IAM, Cross-account roles

Route

tables

tables

Route

Transit Gateway

North-South

East-West +

Available Q1 2019

AWS Transit Gateway リファレンスアーキテク

チャ

(61)

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AWS Transit GatewayとPrivateLinkの使い分け

AWS Transit Gateway

多対多、

1対多でルーティング

テーブルを利用するもの

Highly scalable

1時間当たりのAZエンドポイント

コスト

Account Account Account Account Development Account Account Account Account Testing Account Account Account Account

Production Shared Services

Authentication, Monitoring

Route Tables TablesRoute

Transit Gateway

適用範囲:

アプリケーション共有サービス

信頼モデル:

VPC間に相互信頼をもたない

依存関係:

ロードバランサとアプリケーションアーキテクチャ

規模:

数千のスポーク

VPC

対象範囲:

多数の

VPCへのネットワーク共有サービス

信頼モデル:

VPC単位の信頼、集中管理

依存関係:

Transit Gatewayによる集中管理

規模:

数千のスポーク

VPC

AWS PrivateLink

1対多のコネクティビティ

Highly scalable

IPアドレス重複のサポート

Elastic Load Balancingの使用

ロードバランサと1時間当たりの

(62)

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Transit GatewayとVPN

VPN

Route

tables

tables

Route

Transit Gateway

Customer Gateway

Transit Gateway (TGW)によるVPNの統合

• VPNはVirtual Private Gateway (VGW)に接続しているよう

に動作

• 帯域、設定、API,コストおよびエクスペリエンスは従

来通り

• VPNはVGWではなくTGWに接続

• VGW同様トンネルあたり1.25 gbpsの帯域幅を適用

多数の

VPCのエッジへの暗号化

トラフィックは

VPC内に入るまで暗号化

VPC間の通信は自動では暗号化されない

インターリージョン

VPCはデフォルト暗号化

(63)

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Transit GatewayとVPN: VPN帯域の向上

VPN

Route

tables

tables

Route

Transit Gateway

Customer Gateway

複数トンネルによるトラフィックの分散サポート

BGPマルチパスによるEqual Cost Multi Path(ECMP)の

サポート

最大

50 Gbpsの帯域までテスト済み

トラフィックの小さな複数のフローへの分割

, マルチパー

トアップロード

, etc.

オンプレミス環境側の設定確認事項

マルチパス

BGPサポート

• ECMPサポート, ECMPのパスの最大数, reverse-path

forwarding/spoofing機能の有無

(64)

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AWS Direct ConnectとTransit Gateway

Direct Connectの複数

VPCでの利用

Connect上にVPNを張る暗号化

Public接続を利用したDirect

Account Account Account Account Development Account Account Account Account Testing Account Account Account Account Production Shared

VPN

AWS Direct

Connect

Route Tables Route Tables

Transit Gateway

Private virtual

interfaces

VPN

AWS Direct

Connect

Route Tables Route Tables Transit Gateway

Public virtual

interface

AWS Cloud

Receive AWS

public IP addresses

2019Q1サポート予定

(65)

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AWS Transit Gateway: 価格

固定料金:

トランジットゲートウェイがお客様のアカウントで稼働している

1時間ま

たは

1時間あたりの料金

データ転送料金:

転送されるデータの

1 GBあたりの料金

(66)

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AWS Transit Gateway:

サポートリージョン

• 米国東部(バージニア北部)

• 米国西部 (オレゴン)

• 米国西部 (北カリフォルニア)

• 米国東部 (オハイオ)

• 欧州 (アイルランド)

• アジアパシフィック (ムンバイ)

• 欧州 (パリ)

• 欧州 (フランクフルト)

• アジアパシフィック (ソウル)

• 欧州 (ロンドン)

• アジアパシフィック (東京)

• アジアパシフィック (大阪: ローカ

)

• アジアパシフィック (シンガポー

)

• アジアパシフィック (シドニー)

• カナダ (中部)

11/26 ローンチ時

12/中

(67)

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(68)

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従来のマルチアカウント

構成

App A Production Account

App A Test/UAT Account

App A Development Account

Master Account

App B Production Account

App B Test/UAT Account

App B Development Account

Business Unit A

Business Unit B

VPC

VPC

VPC

VPC

VPC

VPC

VPC

VPC

VPC

VPC

VPC

VPC

NAT gateway NAT gateway NAT gateway

NAT gateway NAT gateway Peering Peering Peering Peering Private VIF Private VIF Private VIF Private VIF

(69)

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ネットワーク分離に関する一般的な問題

IPv4アドレスの枯渇

VPCでは1サブネットごと5つのIPが予約される。

分割によりサブネットは小さくなり、新しいAZに代わ

りのレンジを割り当てるスペースの減少

管理のオーバーヘッド

IPアドレスの割り当て管理の煩雑化

テンプレート管理

一貫性のないコンフィギュレーション

VPCのハードウェア制限

相互接続可能なネットワーク数の枯渇

最大ピアリング数125

ダイレクトコネクト1契約あたり50 VIFs

コスト

VPC間のトラフィックコスト

リソース重複:VPN,NAT Gateway

複雑なコネクティビティ

メッシュネットワーク

多数のBGPセッション

トランジットVPCソリューション

セキュリティ

権限の分離

集中管理

(70)

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VPCシェアリング

App A Production Account

App A Test/UAT Account

App A Development Account

Master Account

App B Production Account

App B Test/UAT Account

App B Development Account

Business Unit A

Business Unit B

Prod VPC

VPC

VPC

Dev/Test VPC

NAT gateway NAT gateway

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ユースケース

VPC統合

より少なく、大きく、集中管理できる小さなVPC構成の実現

相互接続を考慮しているアプリケーションに多くの利益

IPv4プライベートアドレスの割り当てをシンプルに

既存ネットワークの置き換え

大きくフラットなネットワークは小中規模のお客様で多く利用

同一なフラットなネットワークをAWSで利用

複数アカウント利用時にもすべてのメリットをAWSで

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主な利点

IPアドレス資源の保護

使いやすいIPv4のCIDRの継続利用

インターコネクティビティ提供

VPC peering, Transit VPC不要

ビリングとセキュリティ

複数のアカウントを使用して分離のメリットを享受

職務分掌

集中管理するチームがVPCを作成および管理

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実際の動作

Admin Users

Account A (VPC Owner)

Account B (Participant)

Common VPC

Same AWS Organization

AWS Resource

Access Manager

Shared Subnet

Share subnet

with Resource

Share

EC2 Instance

owned by

Account A

RDS Instance

owned by

Account B

Traffic

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VPC Sharingに向かない例

高い隔離が必要な構成

VPC分離により影響範囲を限定する場合

個別のVPCでアプリケーションを実行することによりコン

プライアンスを守ることが容易な場合

巨大で分散した組織

個々のチームで自分の環境の作成と管理を担当する組織

VPC Sharingの制約

AWS Organizations必須

VPCオーナーは別アカウントで実行しているのでリソースを消すこと

はできない

デフォルトVPC,サブネット、セキュリティグループのシェアはでき

ない

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Thank you!

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参照

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