# サステナビリティ 持続可能性の柱は、環境に対する影響、特にエネルギーの消費と効率性に焦点を当てています。これらは、アーキテクトにとって、リソースの使用量を削減するための直接的な対応がわかる重要な手段であるためです。実装に関する規範的なガイダンスとして [持続可能性の柱に関するホワイトペーパー](https://docs.aws.amazon.com/wellarchitected/latest/sustainability-pillar/sustainability-pillar.html?ref=wellarchitected-wp). **Topics** + [設計原則](sus-design-principles.md) + [定義](sus-def.md) + [ベストプラクティス](sus-bp.md) # 設計原則 クラウドでの持続可能性には 6 つの設計原則があります。 + **影響を理解する:** クラウドワークロードの影響を計測し、ワークロードの将来の影響をモデル化します。顧客がお客様の製品を使用することによる影響、および最終的に製品を廃止および使用停止する際の影響などを含む、すべての影響源を含めます。作業単位ごとに必要なリソースと排出量を確認し、生産量と、クラウドワークロードの全影響を比較します。このデータを利用して重要業績評価指標 (KPI) を作成し、影響を抑えながら生産性を向上させる方法を評価して、提案された変更による影響を経時的に見積もります。 + **持続可能性の目標を設定する:** クラウドワークロードごとに、持続可能性の長期目標を立てます。トランザクションごとのコンピューティングリソースやストレージリソースの削減などです。既存のワークロードに対する持続可能性向上のための投資のリターンをモデル化し、持続可能性目標に必要な投資のリソースを所有者に与えます。成長計画を立て、その成長により、ユーザー単位やトランザクション単位など適した単位に対して計測される影響の大きさが結果的に削減できるようにワークロードを構築します。目標により、ビジネスや組織のより大きな持続可能性目標の支援、回帰の特定、改善できる可能性のある分野の優先順位付けが可能になります。 + **使用率を最大化する:** ワークロードのサイズを適正化し効率的な設計を実装して、使用率を高く保ち、基盤となるハードウェアのエネルギー効率を最大化します。ホスト単位のベースライン電力消費量があるため、使用率 30% のホスト 2 つは、使用率 60% のホスト 1 つよりも効率が悪くなります。同時に、アイドル状態のリソース、処理、ストレージをなくすか、最小化して、ワークロードに必要な合計エネルギー量を削減します。 + **より効率的なハードウェアやソフトウェアの新製品を予測して採用する:** パートナーやサプライヤーが行っているアップストリームの改善をサポートし、お客様のクラウドワークロードへの影響の軽減に役立てます。より効率的なハードウェアやソフトウェアの新製品を継続的にモニターし評価します。新しい効率的なテクノロジーを迅速に採用できるように、設計に柔軟性を持たせます。 + **マネージドサービスを使用する:** 広範な顧客ベースでサービスを共有することで、リソースの使用率を最大化できます。こうすることで、クラウドワークロードをサポートするために必要なインフラストラクチャ数を削減できます。例えば、ワークロードを AWS クラウド に移行し、サーバーレスコンテナに AWS Fargate などのマネージドサービスを採用することで、電力やネットワークなど、データセンターに共通するコンポーネントの影響を顧客間で共有できます。マネージドサービスは、AWS が大規模に運用し、効率的なオペレーションについて責任を持ちます。お客様の影響を最小化できるマネージドサービスを使用します。例えば、Simple Storage Service (Amazon S3) ライフサイクル設定を使用して、あまり頻繁にアクセスされていないデータを自動的にコールドストレージに移動したり、Amazon EC2 Auto Scaling を使用して容量を需要に合わせたりできます。 + **クラウドワークロードのダウンストリームの影響を軽減する:** お客様のサービスを使用するために必要なエネルギーやリソースの量を削減します。お客様のサービスを使用するために顧客がデバイスをアップグレードしなければならない必要性を削減または排除します。Device Farm を使用したテストで予想される影響を理解し、顧客とともにテストしてお客様のサービスを使用することによる実際の影響を理解します。 # 定義 クラウドでの持続可能性には、6 つのベストプラクティス領域があります。 + リージョンの選択 + ユーザーの行動パターン + ソフトウェアとアーキテクチャのパターン + データパターン + ハードウェアパターン + 開発とデプロイのプロセス クラウドでの持続可能性は、プロビジョニングされたリソースを最大限に活用し、必要な合計リソースを最小化することによって、ワークロードのすべてのコンポーネントにわたってエネルギーの削減と効率を主な主眼とした継続的取り組みです。この取り組みは、効率的なプログラミング言語の最初の選択から、最新のアルゴリズムの採用、効率的なデータストレージ技法の使用、適切にサイズ設定された効率的なコンピューティングインフラストラクチャへのデプロイ、高出力のエンドユーザーハードウェアの要件の最小化まで多岐にわたります。 # ベストプラクティス **Topics** + [リージョンの選択](sus-region-selection.md) + [ユーザーの行動パターン](sus-user-behavior-patterns.md) + [ソフトウェアとアーキテクチャのパターン](sus-software-architecture-patterns.md) + [データパターン](sus-data-patterns.md) + [ハードウェアパターン](sus-hardware-patterns.md) + [開発とデプロイのパターン](sus-development-deployment-patterns.md) + [リソース](sus-resources.md) # リージョンの選択 ビジネス要件と持続可能性目標の両方に基づいて、ワークロードを実装するリージョンを選択します。 以下の質問は、持続可能性に関する考慮事項に焦点を当てています。(持続可能性に関する質問とベストプラクティスの一覧については、 [付録](a-sustainability.md)を参照してください。) | SUS 1: リージョンをどのように選択して、持続可能性目標を目指しますか? | | --- | | Amazon の再生可能エネルギープロジェクトに近いリージョンであり、グリッドの公開されている炭素集約度が他の場所 (またはリージョン) よりも低いリージョンを選択します。 | # ユーザーの行動パターン ユーザーがワークロードやその他のリソースを使用する方法によって、持続可能性の目標を達成するための改善点を特定できます。継続的にユーザーの負荷に合うようにインフラストラクチャをスケールし、ユーザーをサポートするために必要な最小リソースのみがデプロイされているようにします。サービスレベルをお客様のニーズと整合させます。ユーザーがリソースを消費するために必要なネットワークを制限できるようにリソースを配置します。未使用の既存アセットを削除します。作成されたが未使用のアセットを特定し、作成を止めます。チームメンバーには、必要な機能をサポートし持続可能性への影響を最小限にするデバイスを提供します。 以下の質問は、持続可能性に関する、この考慮事項に焦点を当てています。 | SUS 2: ユーザーの行動パターンをどのように利用して、持続可能性目標を目指しますか? | | --- | | ユーザーがワークロードやその他のリソースを使用する方法によって、持続可能性の目標を達成するための改善点を特定できます。継続的にユーザーの負荷に合うようにインフラストラクチャをスケールし、ユーザーをサポートするために必要な最小リソースのみがデプロイされているようにします。サービスレベルをお客様のニーズと整合させます。ユーザーがリソースを消費するために必要なネットワークを制限できるようにリソースを配置します。未使用の既存アセットを削除します。作成されたが未使用のアセットを特定し、作成を止めます。チームメンバーには、必要な機能をサポートし持続可能性への影響を最小限にするデバイスを提供します。 | ユーザー負荷に応じたインフラストラクチャのスケーリング: 使用率が低い、または使用されていない期間を特定し、余分な容量を排除し効率性を改善します。 持続可能性目標に応じた SLA の調整: 可用性やデータ保持期間などに関するサービスレベルアグリーメント (SLA) を定義し更新して、引き続きビジネス要件を満たしながら、ワークロードをサポートするために必要なリソース数を最小化します。 使用されていないアセットの作成と保守をなくす: アプリケーションアセット (事前コンパイル済みのレポート、データセット、静的イメージなど) とアセットのアクセスパターンを分析し、冗長性、低使用率、および廃止できそうなターゲットを特定します。生成されたアセットを冗長なコンテンツ (重複または共通のデータセットと出力が含まれる月次レポートなど) と統合し、出力が重複する際に消費されるリソースをなくします。使用されていないアセット (既に販売していない製品の画像など) を廃止し、消費されていたリソースを解放して、ワークロードをサポートするために使用されるリソース数を削減します。 ユーザーの場所に応じてワークロードの地理的配置を最適化する: ネットワークのアクセスパターンを分析し、顧客が地理的にどこから接続しているかを特定します。ネットワークトラフィックが経由しなければならない距離を削減できるリージョンとサービスを選択し、ワークロードをサポートするために必要なネットワークリソースの総量を減らします。 実行されるアクティビティに応じてチームメンバーのリソースを最適化する: チームメンバーに提供されるリソースを最適化することで、ニーズをサポートしながら持続可能性への影響を最小限に抑えます。例えば、レンダリングやコンパイルなどの複雑なオペレーションを、使用率が低く高パワーの単一のユーザーシステムで行うのではなく、使用率の高い共有クラウドデスクトップで行います。 # ソフトウェアとアーキテクチャのパターン 負荷平滑化を実行しデプロイされたリソースが一貫して高使用率で維持されるパターンを実装し、リソースの消費を最小化します。時間の経過とともにユーザーの行動が変化したため、コンポーネントが使用されずアイドル状態になることがあります。パターンとアーキテクチャを改定して、使用率の低いコンポーネントを統合し、全体の使用率を上げます。不要になったコンポーネントは使用停止にします。ワークロードコンポーネントのパフォーマンスを理解し、リソースの消費が最も大きいコンポーネントを最適化します。顧客がお客さまのサービスにアクセスするために使用するデバイスを把握し、デバイスをアップグレードする必要性を最小化するパターンを実装します。 以下の質問は、持続可能性に関する考慮事項に焦点を当てています。 | SUS 3: ソフトウェアとアーキテクチャのパターンをどのように利用して、持続可能性目標を目指しますか? | | --- | | 負荷平滑化を実行しデプロイされたリソースが一貫して高使用率で維持されるパターンを実装し、リソースの消費を最小化します。時間の経過とともにユーザーの行動が変化したため、コンポーネントが使用されずアイドル状態になることがあります。パターンとアーキテクチャを改定して、使用率の低いコンポーネントを統合し、全体の使用率を上げます。不要になったコンポーネントは使用停止にします。ワークロードコンポーネントのパフォーマンスを理解し、リソースの消費が最も大きいコンポーネントを最適化します。顧客がお客さまのサービスにアクセスするために使用するデバイスを把握し、デバイスをアップグレードする必要性を最小化するパターンを実装します。 | スケジュールされた非同期のジョブに応じてソフトウェアとアーキテクチャを最適化する: 効率的なソフトウェア設計とアーキテクチャを使用し、作業単位ごとに必要な平均リソースを最小化します。コンポーネントの使用率が平均化されるメカニズムを実装し、タスクの合間でアイドルになるリソースを削減して、負荷のスパイクの影響を最小化します。 低使用率または使用されてないワークロードコンポーネントを削除またはリファクタリングする: ワークロードアクティビティをモニタリングして、個別のコンポーネントの時間経過による使用率の変化を特定します。未使用や不要のコンポーネントを削除し、使用率が低いコンポーネントはリファクタリングして、無駄になるリソースを制限します。 時間またはリソースの大部分を消費しているコード領域を最適化する: ワークロードアクティビティをモニタリングして、リソースを最も多く消費しているアプリケーションコンポーネントを特定します。それらのコンポーネント内で実行されているコードを最適化して、パフォーマンスを最大化しながらリソースの使用量を最小化します。 顧客のデバイスや機器への影響を最適化する: お客さまのサービスを利用するために顧客が使用しているデバイスや機器、その予想ライフサイクル、およびそれらのコンポーネントを交換することによる財務および持続可能性に対する影響を理解します。顧客のデバイスの交換や機器のアップグレードの必要性を最小化するソフトウェアパターンとアーキテクチャを実装します。例えば、新機能の実装には、より古いハードウェアやオペレーティングシステムのバージョンと後方互換性のあるコードを使用します。また、ペイロードのサイズを管理して、対象デバイスのストレージ容量を超えないようにします。 データアクセスとストレージのパターンを最も良くサポートできるソフトウェアパターンとアーキテクチャを使用する: データがワークロード内でどのように使用され、ユーザーによってどのように消費され、どのように転送および保存されているかを理解します。データの処理と保存の要件を最小化するテクノロジーを選択します。 # データパターン 負荷平滑化を実行しデプロイされたリソースが一貫して高使用率で維持されるパターンを実装し、リソースの消費を最小化します。時間の経過とともにユーザーの行動が変化したため、コンポーネントが使用されずアイドル状態になることがあります。パターンとアーキテクチャを改定して、使用率の低いコンポーネントを統合し、全体の使用率を上げます。不要になったコンポーネントは使用停止にします。ワークロードコンポーネントのパフォーマンスを理解し、リソースの消費が最も大きいコンポーネントを最適化します。顧客がお客さまのサービスにアクセスするために使用するデバイスを把握し、デバイスをアップグレードする必要性を最小化するパターンを実装します。 以下の質問は、持続可能性に関する考慮事項に焦点を当てています。 | SUS 4: データのアクセスパターンおよび使用パターンをどのように利用して、持続可能性目標を目指しますか? | | --- | | データ管理プラクティスを実装して、ワークロードのサポートに必要なプロビジョンされたストレージと、それを使用するために必要なリソースを削減します。データを理解し、データのビジネス価値とデータの使用方法を最もよくサポートするストレージテクノロジーと設定を使用します。必要性が小さくなった場合はより効率的で性能を落としたストレージにデータをライフサイクルし、データが不要になった場合は削除します。 | データ分類ポリシーを実装する: データを分類して、ビジネス成果にとっての重要性を理解します。この情報を使用して、データをよりエネルギー効率が高いストレージに移動するタイミングや、安全に削除するタイミングを検討します。 データアクセスとストレージのパターンをサポートするテクノロジーを使用する: データへのアクセス方法や保存方法を最も良くサポートするストレージを使用し、ワークロードをサポートしながら、プロビジョニングされるリソースを最小化します。例えば、ソリッドステートドライブ (SSD) は磁気式ドライブよりもエネルギー消費が大きいため、アクティブなデータのユースケースのみに使用するべきです。アクセスの少ないデータに対して、エネルギー効率の高いアーカイブクラスのストレージを使用します。 ライフサイクルポリシーを使用して、不要なデータを削除する: すべてのデータのライフサイクルを管理し、削除タイムラインを自動的に適用して、ワークロードに必要な合計ストレージを最小化します。 ブロックストレージの過剰プロビジョニングを最小化する: プロビジョニングされる合計ストレージを最小化するには、ワークロードに適したサイズ割り当てのブロックストレージを作成します。伸縮自在なボリュームを使用し、データの増加に合わせて、コンピューティングリソースに添付されたストレージをサイズ変更することなく拡張します。伸縮自在なボリュームを定期的に確認し、現在のデータサイズに合わせてプロビジョンされたボリュームを縮小します。 不要なデータまたは冗長なデータを削除する: データの複製は必要なときにのみ行い、消費される合計ストレージを最小化します。ファイルおよびブロックレベルでデータの重複を排除するバックアップテクノロジーを使用します。SLA の要件を満たすために必要な場合を除き、RAID (Redundant Array of Independent Drives) 設定の仕様を制限します。 共有データへのアクセスには共有ファイルシステムまたはオブジェクトストレージを使用する: 共有ストレージと単一の信頼できるソースを採用し、データの複製を避けてワークロードに必要な合計ストレージを削減します。必要に応じて共有ストレージからデータを取得します。未使用なボリュームをデタッチしてリソースを解放します。ネットワーク間でのデータ移動を最小限に抑える: 共有ストレージを使用し、その地域のデータストアからデータにアクセスして、ワークロードにおけるデータ移動をサポートするために必要なネットワークリソースの総量を最小化します。 再作成が困難なときのみデータをバックアップする: ストレージの消費を最小化するには、ビジネス価値のあるデータまたはコンプライアンス要件を満たすために必要なデータのみをバックアップします。バックアップポリシーを精査し、リカバリーシナリオでは価値のないエフェメラルストレージを除外します。 # ハードウェアパターン ハードウェア管理のプラクティスを変更することで、ワークロードの持続可能性に対する影響を軽減する機会を探します。プロビジョンおよびデプロイする必要があるハードウェア数を最小化し、個別のワークロードにおいて最も効率のいいハードウェアを選択します。 以下の質問は、持続可能性に関する考慮事項に焦点を当てています。 | SUS 5: ハードウェアの管理および使用のプラクティスは、持続可能性目標を目指すうえでどのように役立ちますか? | | --- | | ハードウェア管理のプラクティスを変更することで、ワークロードの持続可能性に対する影響を軽減する機会を探します。プロビジョンおよびデプロイする必要があるハードウェア数を最小化し、個別のワークロードにおいて最も効率のいいハードウェアを選択します。 | 最小量のハードウェアを使用してニーズを満たす: クラウドの能力を使用して、ワークロードの実装を頻繁に変更できます。ニーズの変化に応じて、デプロイされたコンポーネントを更新します。 影響が最も少ないインスタンスタイプを使用する: 新しいインスタンスタイプのリリースを継続的にモニタリングし、エネルギー効率の改善を活用します。例えば、機械学習のトレーニングや推論、ビデオのトランスコーディングなど、特定のワークロードをサポートするように設計されたインスタンスタイプなどです。 マネージドサービスを使用する: マネージドサービスは、平均使用率を高く保つ責任と、デプロイされたハードウェアの持続可能性に対する最適化の責任を AWS に移します。マネージドサービスを使用して、サービスの持続可能性に対する影響を、そのサービスのすべてのテナント間に分散し、お客様単体の関与を軽減します。 GPU の使用を最適化する: グラフィック処理ユニット (GPU) は高い電力消費のソースになることがあります。GPU ワークロードの種類は多く、レンダリング、トランスコーディング、機械学習トレーニング、モデリングなどさまざまです。GPU インスタンスは必要な時間だけ実行し、必要がないときはオートメーションで廃棄して、消費されるリソースを最小化します。 # 開発とデプロイのパターン 開発、テスト、デプロイのプラクティスを変更することで、持続可能性に対する影響を減らす機会を探します。 以下の質問は、持続可能性に関する考慮事項に焦点を当てています。 | SUS 6: 開発およびデプロイのプロセスは、持続可能性目標を目指すうえでどのように役立ちますか? | | --- | | 開発、テスト、デプロイのプラクティスを変更することで、持続可能性に対する影響を減らす機会を探します。 | 持続可能性の改善を迅速に導入できる方法を採用する: 潜在的な改善をテストおよび検証してから、本稼働環境にデプロイします。改善に際して将来的に起こりうる利点を計算する際のテストにかかるコストを考慮します。低コストのテスト方法を開発し、小規模な改善を実施します。 ワークロードを最新に保つ: 最新のオペレーティングシステム、ライブラリ、およびアプリケーションを使用すると、ワークロードの効率が高まり、より効率的なテクノロジーを簡単に導入できます。最新のソフトウェアにはまた、ワークロードの持続可能性に対する影響をより正確に測定する機能が含まれている場合があります。これは、ベンダーが独自の持続可能性の目標を満たすための機能でもあります。 ビルド環境の利用率を高める: オートメーションと Infrastructure as Code を使用して、必要に応じて本番稼働前の環境を起動し、使用しないときは停止します。一般的なパターンとしては、開発チームのメンバーの勤務時間と重なるように可用性期間のスケジュールを設定することがあります。休止は、状態を維持し、必要なときにのみインスタンスを迅速にオンラインにする便利な手段です。バーストキャパシティー、スポットインスタンス、伸縮自在なデータベースサービス、コンテナ、その他のテクノロジーを備えたインスタンスタイプ使用して、開発およびテストのキャパシティーを使用に合わせて調整します。 テストにマネージド型のデバイスファームを使用する: マネージド型のデバイスファームは、ハードウェアの製造やリソースの使用が持続可能性に及ぼす影響を複数のテナントに分散させます。マネージド型 Device Farm は、さまざまなデバイスタイプを提供するため、あまり使われない古いハードウェアをサポートすることで、不要なデバイスのアップグレードによるお客様の持続可能性に対する影響を回避できます。 # リソース 持続可能性のベストプラクティスの詳細については、以下のリソースを参照してください。 ## ホワイトペーパー + [持続可能性の柱](https://docs.aws.amazon.com/wellarchitected/latest/sustainability-pillar/sustainability-pillar.html?ref=wellarchitected-wp) ## 動画 + [The Climate Pledge](https://www.youtube.com/watch?v=oz9iO0EOpI0&ref=wellarchitected-wp)