# PERF 4. ワークロード内のネットワークリソースはどのように選択して構成すればよいでしょうか?
ワークロードに最適なネットワークソリューションは、レイテンシー、スループット要件、ジッター、および帯域幅に応じて異なります。ロケーションのオプションは、ユーザーまたはオンプレミスのリソースなどの物理的な制約に左右されます。これらの制約は、エッジロケーションまたはリソースの配置で相殺することができます。
**Topics**
+ [PERF04-BP01 ネットワークがパフォーマンスに与える影響を理解する](perf_networking_understand_how_networking_impacts_performance.md)
+ [PERF04-BP02 使用可能なネットワーク機能を評価する](perf_networking_evaluate_networking_features.md)
+ [PERF04-BP03 ワークロードに適した専用接続または VPN を選択する](perf_networking_choose_appropriate_dedicated_connectivity_or_vpn.md)
+ [PERF04-BP04 ロードバランシングを使用してトラフィックを複数のリソースに分散する](perf_networking_load_balancing_distribute_traffic.md)
+ [PERF04-BP05 パフォーマンスを高めるネットワークプロトコルを選択する](perf_networking_choose_network_protocols_improve_performance.md)
+ [PERF04-BP06 ネットワーク要件に基づいてワークロードのロケーションを選択する](perf_networking_choose_workload_location_network_requirements.md)
+ [PERF04-BP07 メトリクスに基づいてネットワーク設定を最適化する](perf_networking_optimize_network_configuration_based_on_metrics.md)
# PERF04-BP01 ネットワークがパフォーマンスに与える影響を理解する
ネットワーク関連の意思決定がワークロードに与える影響を分析して理解し、効率的なパフォーマンスとユーザーエクスペリエンスの向上を実現します。
**一般的なアンチパターン:**
+ すべてのトラフィックが既存のデータセンターを通過する。
+ クラウドネイティブなネットワークセキュリティツールを使用せずに、すべてのトラフィックを中央のファイアウォール経由でルーティングする。
+ 実際の使用要件を理解せずに AWS Direct Connect 接続をプロビジョニングする。
+ ワークロードの特性および暗号化にかかるコストを考慮しない。
+ クラウドのネットワーク戦略にオンプレミスのコンセプトと戦略を使用する。
**このベストプラクティスを活用するメリット:** ネットワーキングがワークロードのパフォーマンスに与える影響を理解することで、潜在的なボトルネックの特定、ユーザーエクスペリエンスの改善、信頼性の向上を実現しながら、ワークロードの変化に伴う運用メンテナンスを軽減できます。
**このベストプラクティスを活用しない場合のリスクレベル:** 高
## 実装のガイダンス
ネットワークは、アプリケーションコンポーネント、クラウドサービス、エッジネットワーク、オンプレミスデータ間の接続を担っているため、ワークロードのパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。ワークロードのパフォーマンスに加え、ユーザーエクスペリエンスも、ネットワークのレイテンシー、帯域幅、プロトコル、場所、ネットワークの混雑、ジッター、スループット、ルーティングルールの影響を受ける可能性があります。
レイテンシー、パケットサイズ、ルーティングルール、プロトコル、サポートするトラフィックパターンなど、ワークロードのネットワーク要件をまとめて文書化します。利用可能なネットワークソリューションを確認し、ワークロードのネットワーク特性に適合するサービスを特定します。クラウドベースのネットワークは迅速に再構築できるため、パフォーマンス効率を向上させるためにもネットワーク アーキテクチャを時間とともに進化させる必要があります。
### 実装手順:
+ ネットワークのレイテンシー、帯域幅、プロトコル、場所、トラフィックパターン (急増とその頻度)、スループット、暗号化、点検、ルーティングルールなどのメトリクスを含め、ネットワークパフォーマンス要件を定義し、文書化します。
+ [VPC](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/userguide/what-is-amazon-vpc.html)、[AWS Direct Connect](https://docs.aws.amazon.com/whitepapers/latest/aws-vpc-connectivity-options/aws-direct-connect.html)、[Elastic Load Balancing (ELB)](https://aws.amazon.com/elasticloadbalancing/)、[Amazon Route 53](https://aws.amazon.com/route53/) などの主要な AWS ネットワーキングサービスについて理解します。
+ 次の主要なネットワーク特性を把握します。
[\[See the AWS documentation website for more details\]](http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/wellarchitected/latest/framework/perf_networking_understand_how_networking_impacts_performance.html)
+ ネットワークパフォーマンスをベンチマーキングし、テストします。
+ インスタンスが同じ VPC 内にある場合、一部の要因が Amazon EC2 ネットワークのパフォーマンスに影響を与える可能性があるため、ネットワークスループットを[ベンチマーク](https://aws.amazon.com/premiumsupport/knowledge-center/network-throughput-benchmark-linux-ec2/)します。同じ VPC 内で Amazon EC2 Linux インスタンス間のネットワーク帯域幅を測定します。
+ [負荷テスト](https://aws.amazon.com/solutions/implementations/distributed-load-testing-on-aws/)を実行し、ネットワーキングソリューションとオプションを試します。
## リソース
**関連ドキュメント:**
+ [Application Load Balancer](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/application/introduction.html)
+ [Linux での EC2 拡張ネットワーキング](https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/enhanced-networking.html)
+ [Windows での EC2 拡張ネットワーキング](https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/WindowsGuide/enhanced-networking.html)
+ [プレイスメントグループ](https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/placement-groups.html)
+ [Linux インスタンスで Elastic Network Adapter (ENA) を使用して拡張ネットワークを有効にする](https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/enhanced-networking-ena.html)
+ [Network Load Balancer](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/network/introduction.html)
+ [AWS が提供するネットワーク製品](https://aws.amazon.com/products/networking/)
+ [Transit Gateway](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/tgw)
+ [Amazon Route 53 でレイテンシーベースルーティングへ移行する](https://docs.aws.amazon.com/Route53/latest/DeveloperGuide/TutorialTransitionToLBR.html)
+ [VPC エンドポイント](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/userguide/vpc-endpoints.html)
**関連動画:**
+ [AWS re:Invent 2023 - AWS networking foundations ](https://www.youtube.com/watch?v=8nNurTFy-h4)
+ [AWS re:Invent 2023 - What can networking do for your application? ](https://www.youtube.com/watch?v=tUh26i8uY9Q)
+ [AWS re:Invent 2023 - Advanced VPC designs and new capabilities ](https://www.youtube.com/watch?v=cRdDCkbE4es)
+ [AWS re:Invent 2023 - A developer’s guide to cloud networking ](https://www.youtube.com/watch?v=i77D556lrgY)
+ [AWS re:Invent 2019 - Connectivity to AWS and hybrid AWS network architectures](https://www.youtube.com/watch?v=eqW6CPb58gs)
+ [AWS re:Invent 2019 - Optimizing Network Performance for Amazon EC2 Instances](https://www.youtube.com/watch?v=DWiwuYtIgu0)
+ [AWS Summit Online - Improve Global Network Performance for Applications](https://youtu.be/vNIALfLTW9M)
+ [AWS re:Invent 2020 - Networking best practices and tips with the Well-Architected Framework](https://youtu.be/wOMNpG49BeM)
+ [AWS re:Invent 2020 - AWS networking best practices in large-scale migrations](https://youtu.be/qCQvwLBjcbs)
**関連する例:**
+ [AWS Transit Gateway and Scalable Security Solutions](https://github.com/aws-samples/aws-transit-gateway-and-scalable-security-solutions)
+ [AWS ネットワーキングワークショップ](https://networking.workshop.aws/)
+ [ ハンズオン Network Firewall ワークショップ ](https://catalog.us-east-1.prod.workshops.aws/workshops/d071f444-e854-4f3f-98c8-025fa0d1de2f/en-US)
+ [AWS でのネットワークの監視と診断](https://catalog.us-east-1.prod.workshops.aws/workshops/cf2ecaa4-e4be-4f40-b93f-e9fe3b1c1f64/en-US)
+ [AWS でのネットワーク設定ミスの特定と対処](https://validating-network-reachability.awssecworkshops.com/)
# PERF04-BP02 使用可能なネットワーク機能を評価する
パフォーマンスの向上に役立つ可能性のあるクラウドのネットワーク機能を評価します。これらの機能の影響をテスト、メトリクス、分析によって測定します。例えば、レイテンシー、ネットワーク距離、またはジッターを低減するために利用できるネットワークレベルの機能を活用します。
**一般的なアンチパターン:**
+ 本社の物理的な所在地を理由に、1 つのリージョン内に留まる。
+ セキュリティグループの代わりにファイアウォールを使用してトラフィックをフィルタリングする。
+ セキュリティグループ、エンドポイントポリシー、その他のクラウドネイティブ機能に頼らず、トラフィック検査のために TLS を破る。
+ セキュリティグループではなく、サブネットベースのセグメンテーションのみを使用する。
**このベストプラクティスを活用するメリット:** すべてのサービス機能とオプションを評価することにより、ワークロードパフォーマンスを向上させ、インフラストラクチャのコストを削減し、ワークロードを維持するために必要な労力を減らし、全体的なセキュリティ体制を強化できます。グローバルな AWS のバックボーンを活用すれば、最適なネットワークエクスペリエンスを顧客に提供することができます。
**このベストプラクティスを活用しない場合のリスクレベル:** 高
## 実装のガイダンス
AWS は、ネットワークパフォーマンスの向上に役立つ [AWS Global Accelerator](https://aws.amazon.com/global-accelerator/) および [Amazon CloudFront](https://aws.amazon.com/cloudfront/) などのサービスを提供します。また、ほとんどの AWS サービスには、ネットワークトラフィックを最適化するための機能 ([Amazon S3 Transfer Acceleration](https://aws.amazon.com/s3/transfer-acceleration/) 機能など) があります。
ネットワーク関連の設定オプションにはどのようなものがあるか、またそれらがワークロードにどのような影響を与えるかを確認します。パフォーマンスの最適化は、これらのオプションがアーキテクチャとどのように相互作用し、測定されたパフォーマンスとユーザーエクスペリエンスの両方に与える影響をいかに理解できるかにかかっています。
### 実装手順
+ ワークロードコンポーネントのリストを作成します。
+ [AWS クラウド WAN](https://aws.amazon.com/cloud-wan/) を使用して組織のネットワークを構築、管理、監視することを検討します。
+ [Amazon CloudWatch Logs メトリクス](https://docs.aws.amazon.com/network-manager/latest/tgwnm/monitoring-cloudwatch-metrics.html)を使用して、グローバルおよびコアネットワークをモニタリングします。[Amazon CloudWatch RUM](https://aws.amazon.com/about-aws/whats-new/2021/11/amazon-cloudwatch-rum-applications-client-side-performance/) を活用します。この製品は、ユーザーのデジタルエクスペリエンスを特定、理解、改善するインサイトを提供します。
+ [AWS Network Manager](https://aws.amazon.com/transit-gateway/network-manager/) を使用して、AWS リージョンとアベイラビリティーゾーン間、および各アベイラビリティーゾーン内のネットワークレイテンシーの合計を確認します。アプリケーションのパフォーマンスが基盤となる AWS ネットワークのパフォーマンスとどのように関連しているかを把握します。
+ 既存の設定管理データベース (CMDB) ツールまたは [AWS Config](https://aws.amazon.com/config/) などのサービスを使用して、ワークロードのインベントリとその設定方法を作成します。
+ これが既存のワークロードである場合、ボトルネックや改善すべき領域に特化して、パフォーマンスメトリクスのベンチマークを特定し、文書化します。パフォーマンスに関連するネットワークメトリクスは、ビジネス要件やワークロード特性により、ワークロードごとに異なります。最初のうちは、ワークロードの帯域幅、レイテンシー、パケットロス、ジッター、再送信などのメトリックスを確認することが重要かもしれません。
+ これが新しいワークロードの場合は、[負荷テスト](https://aws.amazon.com/solutions/implementations/distributed-load-testing-on-aws/)を実行してパフォーマンスのボトルネックを特定します。
+ 特定したパフォーマンスのボトルネックに対して、ソリューションの設定オプションを確認し、パフォーマンス改善の機会を見つけます。次の主要なネットワークオプションと機能を確認してください:
[\[See the AWS documentation website for more details\]](http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/wellarchitected/latest/framework/perf_networking_evaluate_networking_features.html)
## リソース
**関連ドキュメント:**
+ [Application Load Balancer](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/application/introduction.html)
+ [Linux での EC2 拡張ネットワーキング ](https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/enhanced-networking.html)
+ [Windows での EC2 拡張ネットワーキング ](https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/WindowsGuide/enhanced-networking.html)
+ [EC2 プレイスメントグループ ](https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/placement-groups.html)
+ [Linux インスタンスで Elastic Network Adapter (ENA) を使用して拡張ネットワークを有効にする](https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/enhanced-networking-ena.html)
+ [Network Load Balancer](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/network/introduction.html)
+ [ のネットワーク製品AWS](https://aws.amazon.com/products/networking/)
+ [Transitioning to Latency-Based Routing in Amazon Route 53](https://docs.aws.amazon.com/Route53/latest/DeveloperGuide/TutorialTransitionToLBR.html)
+ [VPC エンドポイント](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/privatelink/concepts.html)
+ [VPC フローログ](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/userguide/flow-logs.html)
**関連動画:**
+ [AWS re:Invent 2023 – 新機能のご紹介 成長と柔軟性を考慮したネットワーク設計](https://www.youtube.com/watch?v=FkWOhTZSfdA)
+ [AWS re:Invent 2023 – 高度な VPC 設計と新機能](https://www.youtube.com/watch?v=cRdDCkbE4es)
+ [AWS re:Invent 2023 – クラウドネットワーキング開発者ガイド](https://www.youtube.com/watch?v=i77D556lrgY)
+ [AWS re:Invent 2022 – AWS ネットワーキングインフラストラクチャの詳細](https://www.youtube.com/watch?v=HJNR_dX8g8c)
+ [AWS re:Invent 2019 – AWS とハイブリッド AWS ネットワークインフラストラクチャへの接続](https://www.youtube.com/watch?v=eqW6CPb58gs)
+ [AWS re:Invent 2018 – Amazon EC2 インスタンスのネットワークパフォーマンス最適化](https://www.youtube.com/watch?v=DWiwuYtIgu0)
+ [AWS Global Accelerator](https://www.youtube.com/watch?v=Docl4julOQw)
**関連する例:**
+ [AWS Transit Gateway とスケーラブルなセキュリティソリューション](https://github.com/aws-samples/aws-transit-gateway-and-scalable-security-solutions)
+ [AWS ネットワーキングワークショップ](https://catalog.workshops.aws/networking/en-US)
+ [ネットワークの監視と診断](https://catalog.us-east-1.prod.workshops.aws/workshops/cf2ecaa4-e4be-4f40-b93f-e9fe3b1c1f64/en-US)
+ [AWS でのネットワーク設定ミスの特定と対処](https://validating-network-reachability.awssecworkshops.com/)
# PERF04-BP03 ワークロードに適した専用接続または VPN を選択する
オンプレミスのリソースとクラウドのリソースを接続するためにハイブリッド接続が必要な場合は、パフォーマンス要件を満たす十分な帯域幅をプロビジョニングします。ハイブリッドワークロードの帯域幅とレイテンシーの要件を見積もります。これらの値によってサイズ要件が決まります。
**一般的なアンチパターン:**
+ ネットワークの暗号化要件に対して VPN ソリューションのみを評価する。
+ バックアップ接続または冗長接続の選択肢を評価しない。
+ ワークロードのすべての要件 (暗号化、プロトコル、帯域幅、トラフィックのニーズ) を特定しない。
**このベストプラクティスを活用するメリット:** 適切な接続ソリューションを選択して構成することで、ワークロードの信頼性を高め、パフォーマンスを最大化できます。ワークロード要件を特定して事前計画を行い、ハイブリッドソリューションを評価することで、時間対価値を高めながら、コストの高いネットワークの物理的変更と運用上の諸経費を最小限に抑えることができます。
**このベストプラクティスを活用しない場合のリスクレベル:** 高
## 実装のガイダンス
帯域幅要件に基づいてハイブリッドネットワークアーキテクチャを開発します。[Direct Connect](https://aws.amazon.com/directconnect/) を使用すると、オンプレミスネットワークを AWS とプライベートに接続できます。安定したパフォーマンスを実現しながら、高帯域幅、低レイテンシーが求められる場合に適しています。VPN 接続は、インターネット上で安全な接続を確立します。一時的な接続のみが必要な場合、コストが重要な場合、または Direct Connect 使用時に耐障害性のある物理ネットワーク接続が確立されるのを待つ間、不測の事態に備えて使用されます。
帯域幅の要件が高い場合は、Direct Connect または VPN サービスを複数使用することを検討します。トラフィックはサービス間で負荷分散できますが、レイテンシーと帯域幅の違いから、Direct Connect と VPN 間でのロードバランシングはお勧めしません。
### 実装手順
+ 既存のアプリケーションの帯域幅とレイテンシーの要件を見積もります。
+ AWS に移行する既存のワークロードについては、内部ネットワークモニタリングシステムからのデータを活用します。
+ モニタリングデータがない新規または既存のワークロードついては、プロダクトオーナーと相談のうえ、適切なパフォーマンスメトリクスを導き出し、優れたユーザーエクスペリエンスを提供します。
+ 接続オプションとして専用接続または VPN 接続を選択します。すべてのワークロード要件 (暗号化、帯域幅、トラフィックのニーズ) に基づいて、AWS Direct Connect か [Site-to-Site VPN](https://aws.amazon.com/vpn/) (またはその両方) を選択できます。下の図は、適切な接続タイプの選択に役立ちます。
+ [AWS Direct Connect](https://aws.amazon.com/directconnect/) は、専用接続またはホスト接続を使用して、50 Mbps から 100 Gbps の AWS 環境への専用接続を提供します。これにより、管理および制御されたレイテンシーとプロビジョニングされた帯域幅が提供され、ワークロードが効率のよい方法でその他の環境に接続できます。AWS Direct Connect パートナーを使用すると、複数の環境からエンドツーエンドの接続を確立し、一貫性あるパフォーマンスを備えた拡張ネットワークを実現できます。AWS を使用すると、ネイティブ 100 Gbps、Link Aggregation Group (LAG)、または BGP Equal-cost multipath (ECMP) のいずれかを使用して、直接接続の帯域幅をスケールできます。
+ AWS [Site-to-Site VPN](https://aws.amazon.com/vpn/) は、インターネットプロトコルセキュリティ (IPsec) をサポートするマネージド VPN サービスを提供します。VPN 接続が作成されると、高可用性に向けて各 VPN 接続に 2 つのトンネルが含まれています。
+ AWS のドキュメントに従って、適切な接続オプションを選択します。
+ Direct Connect を使用する場合は、接続に適した帯域幅を選択してください。
+ 複数のロケーションで AWS Site-to-Site VPN を使用して AWS リージョンに接続する場合、[高速 Site-to-Site VPN 接続](https://docs.aws.amazon.com/vpn/latest/s2svpn/accelerated-vpn.html)を使用してネットワークパフォーマンスを向上させます。
+ ネットワーク設計が [AWS Direct Connect](https://aws.amazon.com/directconnect/) 経由の IPSec VPN 接続で構成されている場合、プライベート IP VPN を使用してセキュリティを向上させ、セグメンテーションを実現することを検討してください。[AWSサイト間プライベート IP VPN](https://aws.amazon.com/blogs/networking-and-content-delivery/introducing-aws-site-to-site-vpn-private-ip-vpns/) は、トランジット仮想インターフェイス (VIF) 上にデプロイされます。
+ [AWS Direct Connect SiteLink](https://aws.amazon.com/blogs/aws/new-site-to-site-connectivity-with-aws-direct-connect-sitelink/) では、AWS リージョンをバイパスして [AWS Direct Connect ロケーション](https://aws.amazon.com/directconnect/locations/)間で最も速い接続でデータを送信し、世界中のデータセンター間で低レイテンシーな冗長接続を実現します。
+ 本番環境にデプロイする前に、接続設定を検証します。セキュリティとパフォーマンスのテストを実施して、帯域幅、信頼性、レイテンシー、コンプライアンスの要件を満たしていることを確認します。
+ 接続のパフォーマンスと使用状況を定期的に監視し、必要に応じて最適化します。
![\[ネットワークで決定論的なパフォーマンスが必要かどうかを判断する際に考慮すべきオプションを説明するフローチャート。\]](http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/wellarchitected/latest/framework/images/deterministic-networking-flowchart.png)
## リソース
**関連ドキュメント:**
+ [AWS が提供するネットワーク製品](https://aws.amazon.com/products/networking/)
+ [AWS Transit Gateway](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/tgw/what-is-transit-gateway.html)
+ [ VPC エンドポイント ](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/privatelink/concepts.html)
+ [スケーラブルでセキュアなマルチ VPC の AWS ネットワークインフラストラクチャの構築](https://docs.aws.amazon.com/whitepapers/latest/building-scalable-secure-multi-vpc-network-infrastructure/welcome.html)
+ [クライアント VPN](https://docs.aws.amazon.com/vpn/latest/clientvpn-admin/what-is.html)
**関連動画:**
+ [AWS re:Invent 2023 – AWS でのハイブリッドネットワーク接続の構築](https://www.youtube.com/watch?v=Fi4me2vPwrQ)
+ [AWS re:Invent 2023 – AWS への安全なリモート接続](https://www.youtube.com/watch?v=yHEhrkGdnj0)
+ [AWS re:Invent 2022 – Amazon CloudFront でのパフォーマンス最適化](https://www.youtube.com/watch?v=LkyifXYEtrg)
+ [AWS re:Invent 2019 – AWS とハイブリッド AWS ネットワークインフラストラクチャへの接続 ](https://www.youtube.com/watch?v=eqW6CPb58gs)
+ [AWS re:Invent 2020 – AWS Transit Gateway Connect](https://www.youtube.com/watch?v=_MPY_LHSKtM&t=491s)
**関連する例:**
+ [AWS Transit Gateway and Scalable Security Solutions](https://github.com/aws-samples/aws-transit-gateway-and-scalable-security-solutions)
+ [AWS ネットワーキングワークショップ](https://networking.workshop.aws/)
# PERF04-BP04 ロードバランシングを使用してトラフィックを複数のリソースに分散する
トラフィックを複数のリソースやサービスに分散させ、ワークロードがクラウドの伸縮性を活用できるようにします。また、ロードバランシングを使用して暗号化ターミネーションをオフロードし、パフォーマンスと信頼性を向上させ、トラフィックを効率的に管理およびルーティングすることもできます。
**一般的なアンチパターン:**
+ ロードバランサーの種類を選択する際にワークロードの要件を考慮していない。
+ パフォーマンスの最適化のためにロードバランサー機能を活用していない。
+ ワークロードがロードバランサーなしで直接インターネットに公開されている。
+ 既存のロードバランサーを介して、すべてのインターネットトラフィックをルーティングしている。
+ 汎用 TCP ロードバランシングを使用して、各コンピューティングノードが SSL 暗号化を処理するようにしている。
**このベストプラクティスを活用するメリット:** ロードバランサーは、単一のアベイラビリティーゾーンまたは複数のアベイラビリティーゾーンにおけるアプリケーショントラフィックのさまざまな負荷を処理し、ワークロードの高可用性、自動スケーリング、効率的な使用を可能にします。
**このベストプラクティスを活用しない場合のリスクレベル:** 高
## 実装のガイダンス
ロードバランサーは、ワークロードのエントリポイントとして機能し、そこからコンピューティングインスタンスやコンテナなどのバックエンドターゲットにトラフィックを分散して使用率を改善します。
適切なロードバランサーの種類を選択することが、アーキテクチャを最適化するうえでの最初のステップとなります。まず、プロトコル (TCP、HTTP、TLS、または WebSocket など)、ターゲットの種類 (インスタンス、コンテナ、またはサーバーレスなど)、アプリケーション要件 (長時間実行される接続、ユーザー認証、または維持性など) や配置 (リージョン、ローカルゾーン、アウトポスト、ゾーン分離など) のワークロードの特性をリストアップすることから始めます。
AWS は、アプリケーションでロードバランシングを使用するためのモデルを複数提供しています。[Application Load Balancer](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/application/introduction.html) は、HTTP および HTTPS トラフィックのロードバランシングに最適で、マイクロサービスとコンテナを含めたモダンアプリケーションアーキテクチャの実現を目的とする高度なリクエストルーティングを提供します。
[Network Load Balancer](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/network/introduction.html) は、きわめて高いパフォーマンスが要求される TCP トラフィックのロードバランシングに最適です。超低レイテンシーを維持しながら 1 秒あたり数百万件ものリクエストを処理することができ、突発的、または変動しやすいトラフィックパターンを処理するために最適化されています。
[Elastic Load Balancing](https://aws.amazon.com/elasticloadbalancing/) は、統合された証明書管理と SSL/TLS 復号化を提供するため、ロードバランサーの SSL 設定を一元的に管理し、CPU に負荷のかかる SSL/TLS 処理をお客様のワークロードからオフロードすることができます。
適切なロードバランサーを選択したら、ロードバランサーの機能を活用して、バックエンドが必要とするトラフィック処理のための労力を削減できます。
例えば、Application Load Balancer (ALB) と Network Load Balancer (NLB) の両方を使用して、SSL/TLS 暗号化オフロードを実行できます。これにより、CPU 負荷が高い TLS ハンドシェイクのターゲットによる終了を回避して、証明書管理を改善する機会が得られます。
ロードバランサーで SSL/TLS オフロードを設定すると、暗号化されていないトラフィックをバックエンドに配信すると同時に、クライアントとの間のトラフィックの暗号化の役目を果たすため、バックエンドリソースが解放され、クライアントにとっての応答時間が改善されます。
Application Load Balancer は、ターゲットでのサポートを必要とせずに HTTP/2 トラフィックを処理することもできます。このようなシンプルな決断をすることで、HTTP/2 は TCP 接続をより効率的に使用するようになり、アプリケーションの応答時間を改善できます。
アーキテクチャを定義する際は、ワークロードのレイテンシー要件を考慮する必要があります。例えば、レイテンシーの影響を受けやすいアプリケーションがある場合、非常に低レイテンシーを実現する Network Load Balancer を使用するよう決定することができます。[AWS Local Zones](https://aws.amazon.com/about-aws/global-infrastructure/localzones/) または [AWS Outposts](https://aws.amazon.com/outposts/rack/) で Application Load Balancer を利用して、ワークロードをユーザーに近づけることも検討できます。
レイテンシーの影響を受けやすいワークロードに関して考慮すべきもう 1 つの点は、クロスゾーン負荷分散です。クロスゾーン負荷分散を使用すると、各ロードバランサーノードは許可されたすべてのアベイラビリティーゾーン内の登録済みターゲットにトラフィックを分散します。
ロードバランサーと統合された自動スケーリングを使用します。パフォーマンス効率に優れたシステムの重要な側面の 1 つに、バックエンドリソースのサイズの適切な設定があります。これを実現するには、バックエンドターゲットリソースのロードバランサー統合を利用できます。Auto Scaling グループと統合したロードバランサーを使用することで、受信トラフィックに対応して、必要に応じてターゲットがロードバランサーに追加されたり削除されたりします。コンテナ化されたワークロードには、ロードバランサーを [Amazon ECS](https://docs.aws.amazon.com/AmazonECS/latest/developerguide/service-load-balancing.html) および [Amazon EKS](https://docs.aws.amazon.com/eks/latest/userguide/alb-ingress.html) と統合できます。
+ [Amazon ECS - サービスの負荷分散](https://docs.aws.amazon.com/AmazonECS/latest/developerguide/service-load-balancing.html)
+ [Amazon EKS でのアプリケーション負荷分散](https://docs.aws.amazon.com/eks/latest/userguide/alb-ingress.html)
+ [Amazon EKS でのネットワークロードバランシング](https://docs.aws.amazon.com/eks/latest/userguide/network-load-balancing.html)
### 実装手順
+ トラフィック量、可用性、アプリケーションのスケーラビリティなど、ロードバランシングの要件を定義します。
+ アプリケーションに適したロードバランサータイプを選択します。
+ HTTP/HTTPS ワークロードには Application Load Balancer を使用します。
+ TCP または UDP で実行される HTTP 以外のワークロードには、Network Load Balancer を使用します。
+ 両方の製品の機能を活用する場合は、両方の組み合わせ ([ALB を NLB のターゲット)](https://aws.amazon.com/blogs/networking-and-content-delivery/application-load-balancer-type-target-group-for-network-load-balancer/) を使用します。例えば、NLB の静的 IP を ALB からの HTTP ヘッダーベースのルーティングと組み合わせて使用する場合や、HTTP のワークロードを [AWS PrivateLink](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/privatelink/privatelink-share-your-services.html) に公開する場合は利用します。
+ すべてのロードバランサーの比較については、「[ELB 製品比較](https://aws.amazon.com/elasticloadbalancing/features/)」を参照します。
+ 可能であれば SSL/TLS オフロードを使用します。
+ [AWS Certificate Manager](https://aws.amazon.com/certificate-manager/) と統合された [Application Load Balancer](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/application/create-https-listener.html) と [Network Load Balancer](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/network/create-tls-listener.html) の両方を使用して HTTPS/TLS リスナーを設定します。
+ ワークロードによっては、コンプライアンス上の理由で、エンドツーエンドの暗号化が必要になる場合があることに注意します。この場合は、ターゲットで暗号化を許可する必要があります。
+ セキュリティのベストプラクティスについては、「[SEC09-BP02 伝送中に暗号化を適用する](https://docs.aws.amazon.com/wellarchitected/latest/security-pillar/sec_protect_data_transit_encrypt.html)」を参照してください。
+ 適切なルーティングアルゴリズムを選択します (ALB のみ)。
+ ルーティングアルゴリズムは、バックエンドターゲットの使用状況に変化をもたらし、パフォーマンスへの影響を左右します。例えば、ALB には [ 2 つのルーティングアルゴリズムオプション](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/application/load-balancer-target-groups.html#modify-routing-algorithm)があります。
+ **最小未処理リクエスト:** アプリケーションのリクエストの複雑性が異なる場合や、ターゲットの処理能力が異なる場合に、バックエンドターゲットへのロードバランシングを改善するために使用します。
+ **ラウンドロビン:** リクエストとターゲットが同様の場合、またはリクエストをターゲット間で均等に分散する必要がある場合に使用します。
+ クロスゾーンまたはゾーン分離を検討します。
+ レイテンシーの改善とゾーンの障害ドメイン対策として、クロスゾーンをオフ (ゾーン分離) で使用します。NLB ではデフォルトでオフになっており、[ALB ではターゲットグループごとにオフにできます](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/application/disable-cross-zone.html)。
+ 可用性と柔軟性の向上のために、クロスゾーンをオンにします。クロスズーンは ALB ではデフォルトでオフになっており、[NLB ではターゲットグループごとにオフにできます](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/network/target-group-cross-zone.html)。
+ HTTP ワークロードの HTTP キープアライブをオンにします (ALB のみ)。この機能を使用すると、ロードバランサーはキープアライブタイムアウトが期限切れになるまでバックエンド接続を再利用できるため、HTTP リクエストと応答時間が改善され、バックエンドターゲットでのリソース使用率も低減します。Apache と Nginx での実現方法については、「[ELB のバックエンドサーバーとして Apache または NGINX を使用するための最適な設定を教えてください。](https://aws.amazon.com/premiumsupport/knowledge-center/apache-backend-elb/)」を参照してください。
+ ロードバランサーのモニタリングをオンにします。
+ [Application Load Balancer](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/application/enable-access-logging.html) および [Network Load Balancer](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/network/load-balancer-access-logs.html) のアクセスログを有効にしてください。
+ ALB の場合に考慮すべき主なフィールドは `request_processing_time`、`request_processing_time`、および `response_processing_time` です。
+ NLB の場合に考慮すべき主なフィールドは `connection_time` および `tls_handshake_time` です。
+ 必要な際にログをクエリできるように準備を整えておきます。Amazon Athena を使用して、[ALB ログ](https://docs.aws.amazon.com/athena/latest/ug/application-load-balancer-logs.html)と [NLB ログ](https://docs.aws.amazon.com/athena/latest/ug/networkloadbalancer-classic-logs.html)の両方をクエリできます。
+ [`TargetResponseTime` for ALB](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/application/load-balancer-cloudwatch-metrics.html) などパフォーマンス関連のメトリクス用アラームを作成します。
## リソース
**関連ドキュメント:**
+ [ELB 製品の比較 ](https://aws.amazon.com/elasticloadbalancing/features/)
+ [AWS グローバルインフラストラクチャ ](https://aws.amazon.com/about-aws/global-infrastructure/)
+ [アベイラビリティーゾーンのアフィニティを使用してパフォーマンス向上とコスト削減を実現](https://aws.amazon.com/blogs/architecture/improving-performance-and-reducing-cost-using-availability-zone-affinity/)
+ [Amazon Athena でのログ分析ステップバイステップガイド](https://github.com/aws/elastic-load-balancing-tools/tree/master/amazon-athena-for-elb)
+ [Application Load Balancer ログのクエリ](https://docs.aws.amazon.com/athena/latest/ug/application-load-balancer-logs.html)
+ [Application Load Balancer を監視する](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/application/load-balancer-monitoring.html)
+ [Network Load Balancer を監視する](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/network/load-balancer-monitoring.html)
+ [Elastic Load Balancing を使用して Auto Scaling グループ内のインスタンス全体にトラフィックを分散させる](https://docs.aws.amazon.com/autoscaling/ec2/userguide/autoscaling-load-balancer.html)
**関連動画:**
+ [AWS re:Invent 2023: アプリケーションに対するネットワーキングの利点](https://www.youtube.com/watch?v=tUh26i8uY9Q)
+ [AWS re:Inforce 2022: Elastic Load Balancing を使用してセキュリティ体制を大規模に向上する方法](https://www.youtube.com/watch?v=YhNc5VSzOGQ)
+ [AWS re:Invent 2018: Elastic Load Balancing: 詳細とベストプラクティス](https://www.youtube.com/watch?v=VIgAT7vjol8)
+ [AWS re:Invent 2021: AWS ワークロードに最適なロードバランサーの選定方法](https://www.youtube.com/watch?v=p0YZBF03r5A)
+ [AWS re:Invent 2019: さまざまなワークロードでの Elastic Load Balancing の活用方法](https://www.youtube.com/watch?v=HKh54BkaOK0)
**関連する例:**
+ [Gateway Load Balancer](https://catalog.workshops.aws/gwlb-networking/en-US)
+ [Amazon Athena を使用したログ分析の CDK と CloudFormation サンプル](https://github.com/aws/elastic-load-balancing-tools/tree/master/log-analysis-elb-cdk-cf-template)
# PERF04-BP05 パフォーマンスを高めるネットワークプロトコルを選択する
ワークロードのパフォーマンスに対する影響に基づいて、システムとネットワーク間における通信のためのプロトコルを決定します。
スループットの達成には、レイテンシーと帯域幅間の関係が関与します。ファイル転送で Transmission Control Protocol (TCP) を使用している場合は、レイテンシーが高くなると全体的なスループットを低下させる可能性が高くなります。これを解決するアプローチには、TCP チューニングと最適化された転送プロトコルを使うものもありますが、1 つの解決策として User Datagram Protocol (UDP) を使用する方法があります。
**一般的なアンチパターン:**
+ パフォーマンス要件に関係なく、すべてのワークロードに TCP を使用する。
**このベストプラクティスを活用する利点:** ユーザーとワークロードコンポーネント間の通信に適切なプロトコルが使用されていることを確認すると、アプリケーションのユーザーエクスペリエンスが全体的に向上します。例えば、コネクションレス型 UDP では高速通信が可能ですが、再送信や高い信頼性は提供されません。TCP はフル機能のプロトコルですが、パケットの処理にはより大きなオーバーヘッドが必要です。
**このベストプラクティスを活用しない場合のリスクレベル:** 中
## 実装のガイダンス
アプリケーションに合わせて異なるプロトコルを選択する能力があり、この分野の専門知識を持っている場合は、異なるプロトコルを使用してアプリケーションとエンドユーザーエクスペリエンスを最適化してください。このアプローチは非常に難しいため、先に他の方法でアプリケーションを最適化したことがある場合にのみ試してください。
レイテンシーとスループットの要件を理解し、パフォーマンスを最適化するネットワークプロトコルを選択することが、ワークロードのパフォーマンスを向上するうえで重要となる考慮事項です。
**TCP の使用を検討するべきケース**
TCP は信頼性に優れたデータ配信を提供し、データの信頼性と確実な配信が重要となるワークロードのコンポーネント間の通信に利用できます。多くのウェブベースのアプリケーションは、HTTP や HTTPS などの TCP ベースのプロトコルを使用して TCP ソケットを開き、アプリケーションコンポーネント間の通信を行っています。TCP はアプリケーションコンポーネント間のシンプルで信頼性の高い転送メカニズムであるため、メールやファイルのデータ転送などのアプリケーションでも一般的に TCP が利用されます。TCP で TLS を使用すると通信のオーバーヘッドが増加し、レイテンシーが増加して、スループットが低下する可能性がありますが、セキュリティ上のメリットがあります。このオーバーヘッドは主にハンドシェイクプロセスの追加オーバーヘッドにより発生し、完了するまでに数回のラウンドトリップが必要になる場合があります。ハンドシェイクが完了すると、データの暗号化と復号化のオーバーヘッドは比較的少なくなります。
**UDP の使用を検討するべきケース**
UDP はコネクションレス型のプロトコルであるため、ログ、モニタリング、VoIP データなどの、高速かつ効率的な転送が必要なアプリケーションに適しています。また、多数のクライアントからの小型のクエリに対応するワークロードのコンポーネントがある場合は、ワークロードの最適なパフォーマンスを確保するために UDP の使用を検討します。UDP では、Datagram Transport Layer Security (DTLS) が Transport Layer Security (TLS) に相当します。UDP で DTLS を使用する場合、ハンドシェイクプロセスは簡素化され、オーバーヘッドはデータの暗号化と復号化から発生します。また、DTLS には、セキュリティパラメータを提示し、改ざんを検出するための追加フィールドが含まれているため、UDP パケットに少量のオーバーヘッドが追加されます。
**SRD の使用を検討するべきケース**
Scalable Reliable Datagram (SRD) は、複数のパス間でトラフィックの負荷分散を行い、パケットドロップやリンク障害から迅速に回復できる機能を備えており、高スループットのワークロード向けに最適化されたネットワークトランスポートプロトコルです。そのため、SRD は、コンピューティングノード間で高スループットと低レイテンシー通信を必要とするハイパフォーマンスコンピューティング (HPC) ワークロードに最適です。ノード間で大量のデータ転送を伴うシミュレーション、モデリング、データ分析などの並列処理タスクなどで利用される場合があります。
### 実装手順
+ [AWS Global Accelerator](https://aws.amazon.com/global-accelerator/) および [AWS Transfer Family](https://aws.amazon.com/aws-transfer-family/) サービスを使用して、オンラインファイル転送アプリケーションのスループットを改善します。AWS Global Accelerator サービスを使用すると、クライアントデバイスと AWS 上のワークロード間のレイテンシーが低減されます。AWS Transfer Family では、Secure Shell File Transfer Protocol (SFTP) と File Transfer Protocol over SSL (FTPS) などの TCP ベースのプロトコルを使用して、AWS ストレージサービスへのファイル転送を安全にスケールおよび管理できます。
+ ワークロードコンポーネント間の通信に TCP が適切かどうかを判断するには、ネットワークレイテンシーに注目します。クライアントアプリケーションとサーバー間のネットワークレイテンシーが高い場合、3 方向ハンドシェイクに時間がかかり、アプリケーションの応答性に影響を与える可能性があります。最初の 1 バイトを受信するまでの時間 (TTFB) やラウンドトリップタイム (RTT) などのメトリクスを使用すると、ネットワークレイテンシーを測定できます。ワークロードがユーザーに動的コンテンツを提供する場合、[Amazon CloudFront](https://aws.amazon.com/cloudfront/) の使用を検討します。これにより、動的コンテンツの各オリジンへの永続的な接続が確立され、各クライアントリクエストの速度を低下させる接続設定時間が必要なくなります。
+ TCP や UDP で TLS を使用すると、暗号化と復号化の影響により、レイテンシーが増大し、ワークロードのスループットが低下する可能性があります。この場合、[Elastic Load Balancing](https://aws.amazon.com/elasticloadbalancing/) で SSL/TLS オフロードを行い、バックエンドインスタンスの代わりにロードバランサーで SSL/TLS 暗号化および復号化プロセスの処理を行ってワークロードのパフォーマンスを向上させることを検討します。これは、バックエンドインスタンスの CPU 使用率の低減、パフォーマンスの向上、キャパシティ増大につながります。
+ 認証および承認、ロギング、DNS、IoT、ストリーミングメディアなど UDP プロトコルを使用するサービスをデプロイする場合、[Network Load Balancer (NLB)](https://aws.amazon.com/elasticloadbalancing/network-load-balancer/) を使用します。ワークロードのパフォーマンスと信頼性が向上します。NLB は着信 UDP トラフィックを複数のターゲットに分散するため、ワークロードの水平方向のスケーリング、キャパシティの増大、単一のターゲットのオーバーヘッドの低減につながります。
+ ハイパフォーマンスコンピューティング (HPC) ワークロードでは、[Elastic Network Adapter (ENA) Express](https://aws.amazon.com/about-aws/whats-new/2022/11/elastic-network-adapter-ena-express-amazon-ec2-instances/) 機能を検討してください。SRD プロトコルを使用して、EC2 インスタンス間のネットワークトラフィックに対してより高いシングルフロー帯域幅 (25 Gbps) と低いテールレイテンシー (99.9 パーセンタイル) を提供し、ネットワークパフォーマンスを改善します。
+ [Application Load Balancer (ALB)](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/application/introduction.html) を使用して、ワークロードコンポーネント間または gRPC クライアントとサービス間の gRPC (Remote Procedure Calls) トラフィックをルーティングし、ロードバランスします。。gRPC は TCP ベースの HTTP/2 プロトコルをトランスポートに使用しており、ネットワークフットプリントの軽量化、圧縮、効率的なバイナリ形式のシリアル化、多言語サポート、双方向ストリーミングなどのパフォーマンス上の利点が得られます。
## リソース
**関連ドキュメント:**
+ [UDP トラフィックを Kubernetes にルーティングする方法](https://aws.amazon.com/blogs/containers/how-to-route-udp-traffic-into-kubernetes/)
+ [Application Load Balancer](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/application/introduction.html)
+ [Linux での EC2 拡張ネットワーキング](https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/enhanced-networking.html)
+ [Windows での EC2 拡張ネットワーキング](https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/WindowsGuide/enhanced-networking.html)
+ [プレイスメントグループ](https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/placement-groups.html)
+ [Linux インスタンスで Elastic Network Adapter (ENA) を使用して拡張ネットワークを有効にする](https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/enhanced-networking-ena.html)
+ [Network Load Balancer](https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/network/introduction.html)
+ [AWS のネットワーク製品](https://aws.amazon.com/products/networking/)
+ [Transitioning to Latency-Based Routing in Amazon Route 53](https://docs.aws.amazon.com/Route53/latest/DeveloperGuide/TutorialTransitionToLBR.html)
+ [VPC エンドポイント](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/userguide/vpc-endpoints.html)
**関連動画:**
+ [AWS re:Invent 2022 – Scaling network performance on next-gen Amazon Elastic Compute Cloud instances](https://www.youtube.com/watch?v=jNYpWa7gf1A)
+ [AWS re:Invent 2022 – Application networking foundations](https://www.youtube.com/watch?v=WcZwWuq6FTk)
**関連する例:**
+ [AWS Transit Gateway and Scalable Security Solutions](https://github.com/aws-samples/aws-transit-gateway-and-scalable-security-solutions)
+ [AWS ネットワーキングワークショップ](https://networking.workshop.aws/)
# PERF04-BP06 ネットワーク要件に基づいてワークロードのロケーションを選択する
ネットワークのレイテンシー短縮、スループット向上、ページの読み込み時間とデータ転送時間の短縮による最適なユーザーエクスペリエンス提供に向けて、リソースプレイスメントのオプションを評価します。
**一般的なアンチパターン:**
+ すべてのワークロードリソースを 1 つの地理的場所に統合する。
+ ワークロードのエンドユーザーではなく、自分の所在地に最も近いリージョンを選んでいる。
**このベストプラクティスを活用する利点:** ユーザーエクスペリエンスは、ユーザーとアプリケーションの間のレイテンシーの影響を大きく受けます。適切な AWS リージョンと AWS のプライベートなグローバルネットワークを使用することで、レイテンシーを減らし、リモートユーザーにより良いエクスペリエンスを提供できます。
**このベストプラクティスを活用しない場合のリスクレベル:** 中
## 実装のガイダンス
Amazon EC2 インスタンスなどのリソースは、[AWS リージョン](https://aws.amazon.com/about-aws/global-infrastructure/regions_az/)、[AWS](https://aws.amazon.com/about-aws/global-infrastructure/localzones/) ローカルゾーン、[AWS Outposts](https://aws.amazon.com/outposts/) または [AWS Wavelength](https://aws.amazon.com/wavelength/) ゾーン内のアベイラビリティーゾーンに配置されます。このロケーション選択が、特定のユーザーのロケーションからのネットワークレイテンシーとスループットに影響を及ぼします。[Amazon CloudFront](https://aws.amazon.com/cloudfront/) および [AWS Global Accelerator](https://aws.amazon.com/global-accelerator/) などのエッジサービスを利用して、エッジロケーションにコンテンツをキャッシュするか、AWS グローバルネットワークを介してユーザーにワークロードへの最適なパスを提供することにより、ネットワークパフォーマンスを改善することもできます。
Amazon EC2 にはネットワーク用のプレイスメントグループが用意されています。プレイスメントグループは、レイテンシーを減らすためにインスタンスを論理的にグループ化したものです。サポートされているインスタンスタイプを使ったプレイスメントグループと Elastic Network Adapter (ENA) を使用することにより、ワークロードを低レイテンシー、低ジッターの 25 Gbps ネットワークに参加させることができます。プレイスメントグループは、低ネットワークレイテンシー、高ネットワークスループット、またはその両方からメリットを得るワークロードに推奨されます。
レイテンシーの影響を受けやすいサービスは、AWS グローバルネットワークを使用して [Amazon CloudFront](https://aws.amazon.com/cloudfront/) などのエッジロケーションで提供されます。これらのエッジロケーションは一般に、コンテンツ配信ネットワーク (CDN) およびドメインネームシステム (DNS) などのサービスを提供します。これらのサービスをエッジで使用することにより、ワークロードがコンテンツまたは DNS 解決のリクエストに低いレイテンシーで応答できるようになります。これらのサービスは、コンテンツのジオターゲティング (エンドユーザーの位置に基づいて異なるコンテンツを提供) などの地理的なサービス、またはエンドユーザーを最寄りのリージョンに誘導するレイテンシーベースルーティング (最小レイテンシー) も提供します。
エッジサービスを使用してレイテンシーを低減し、コンテンツキャッシングを有効化します。これらのアプローチから最大限のメリットを得るために、DNS と HTTP/HTTPS の両方でキャッシュ制御を正しく設定してください。
### 実装手順
+ VPC のネットワークインターフェイスとの間で行き来する IP トラフィックに関する情報を把握します。
+ [ VPC フローログを使用した IP トラフィックのログ記録 ](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/userguide/flow-logs.html)
+ [AWS Global Accelerator でクライアント IP アドレスが保持される方法](https://docs.aws.amazon.com/global-accelerator/latest/dg/preserve-client-ip-address.headers.html)
+ ワークロードのネットワークアクセスパターンを分析して、ユーザーがアプリケーションをどのように使用しているかを特定します。
+ [Amazon CloudWatch](https://aws.amazon.com/cloudwatch/) や [AWS CloudTrail](https://aws.amazon.com/cloudtrail/) などのモニタリングツールを使用して、ネットワークアクティビティに関するデータを収集します。
+ データを分析して、ネットワークアクセスパターンを特定します。
+ 以下の主な要素に基づいて、ワークロードのデプロイに適切なリージョンを選択します。
+ **データがある場所:** 大量のデータを使用するアプリケーション (ビッグデータや機械学習など) では、アプリケーションコードをできるだけデータの近くで実行してください。
+ **ユーザーがいる場所:** ユーザー向けアプリケーションの場合は、ワークロードのユーザーに近いリージョン (1 つまたは複数) を選択します。
+ **その他の制約**:「[ワークロードのリージョンを選択する際の考慮事項](https://aws.amazon.com/blogs/architecture/what-to-consider-when-selecting-a-region-for-your-workloads/)」で説明されているように、コストやコンプライアンスなどの制約を考慮します。
+ ビデオレンダリングなどのワークロードは [AWS Local Zones](https://aws.amazon.com/about-aws/global-infrastructure/localzones/) を使用して実行します。Local Zones では、エンドユーザーの近くにコンピューティングリソースやストレージリソースがあるというメリットが得られます。
+ AWS にデプロイしている他のワークロードとシームレスに連携しながら、オンプレミスに残す必要があるワークロードには [AWS Outposts](https://aws.amazon.com/outposts/) を使用します。
+ 高解像度ライブビデオストリーミング、Hi-Fi 音源、拡張現実および仮想現実 (AR/VR) などのアプリケーションでは、5G デバイス向けに超低レイテンシーが必要です。このようなアプリケーションには [AWS Wavelength](https://aws.amazon.com/wavelength/) を検討します。AWS Wavelength は AWS のコンピューティングおよびストレージサービスを 5G ネットワーク内に組み込み、超低レイテンシーアプリケーションの開発、デプロイ、スケーリングのためのモバイルエッジコンピューティングインフラストラクチャを提供します。
+ ローカルキャッシュまたは [AWS キャッシュソリューション](https://aws.amazon.com/caching/aws-caching/)を頻繁に使用するデータに使用すると、パフォーマンスを向上させ、データ移動を削減し、環境への影響を低減できます。
[\[See the AWS documentation website for more details\]](http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/wellarchitected/latest/framework/perf_networking_choose_workload_location_network_requirements.html)
+ 以下のように、ワークロードのユーザーの近くでコードを実行できるサービスを使用します。
[\[See the AWS documentation website for more details\]](http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/wellarchitected/latest/framework/perf_networking_choose_workload_location_network_requirements.html)
+ アプリケーションによっては、最初のバイトのレイテンシーとジッターを低減してスループットを向上することによる、固定エントリポイントまたはより高いパフォーマンスが必要となります。このようなアプリケーションは、静的エニーキャスト IP アドレスおよび TCP ターミネーションをエッジロケーションで提供するネットワーキングサービスの恩恵を受けることができます。[AWS Global Accelerator](https://aws.amazon.com/global-accelerator/) を使用すると、アプリケーションのパフォーマンスを最大 60% 向上させ、マルチリージョンアーキテクチャの迅速なフェイルオーバーを実現できます。AWS Global Accelerator では、1 つまたは複数の AWS リージョンでホストされるアプリケーションの固定エントリポイントとして機能する静的エニーキャスト IP アドレスを利用できます。このような IP アドレスを使用すると、トラフィックはユーザーのできるだけ近くの AWS グローバルネットワークに入ることができます。AWS Global Accelerator は、クライアントとクライアントに最も近い AWS エッジロケーションの間で TCP 接続を確立することにより、初期接続設定時間を短縮します。TCP/UDP ワークロードのパフォーマンス向上、マルチリージョンアーキテクチャの迅速なフェイルオーバーを実現するには、AWS Global Accelerator の使用を検討します。
## リソース
**関連するベストプラクティス:**
+ [ COST07-BP02 コストに基づいてリージョンを選択する ](https://docs.aws.amazon.com/wellarchitected/latest/framework/cost_pricing_model_region_cost.html)
+ [ COST08-BP03 データ転送コストを削減するサービスを実装する ](https://docs.aws.amazon.com/wellarchitected/latest/framework/cost_data_transfer_implement_services.html)
+ [ REL10-BP01 複数の場所にワークロードをデプロイする ](https://docs.aws.amazon.com/wellarchitected/latest/framework/rel_fault_isolation_multiaz_region_system.html)
+ [ REL10-BP02 マルチロケーションデプロイ用の適切な場所の選択 ](https://docs.aws.amazon.com/wellarchitected/latest/framework/rel_fault_isolation_select_location.html)
+ [ SUS01-BP01 ビジネス要件と持続可能性の目標の両方に基づいてリージョンを選択する ](https://docs.aws.amazon.com/wellarchitected/latest/framework/sus_sus_region_a2.html)
+ [ SUS02-BP04 ネットワーク要件に基づいてワークロードの地理的配置を最適化する ](https://docs.aws.amazon.com/wellarchitected/latest/framework/sus_sus_user_a5.html)
+ [ SUS04-BP07 ネットワーク間でのデータ移動を最小限に抑える ](https://docs.aws.amazon.com/wellarchitected/latest/framework/sus_sus_data_a8.html)
**関連ドキュメント:**
+ [AWS グローバルインフラストラクチャ ](https://aws.amazon.com/about-aws/global-infrastructure/)
+ [AWS Local Zones および AWS Outposts などエッジワークロードに適したテクノロジーの選択 ](https://aws.amazon.com/blogs/compute/aws-local-zones-and-aws-outposts-choosing-the-right-technology-for-your-edge-workload/)
+ [ プレイスメントグループ ](https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/placement-groups.html)
+ [AWS ローカルゾーン ](https://aws.amazon.com/about-aws/global-infrastructure/localzones/)
+ [AWS Outposts](https://aws.amazon.com/outposts/)
+ [AWS Wavelength](https://aws.amazon.com/wavelength/)
+ [ Amazon CloudFront ](https://aws.amazon.com/cloudfront/)
+ [AWS Global Accelerator](https://aws.amazon.com/global-accelerator/)
+ [AWS Direct Connect](https://aws.amazon.com/directconnect/)
+ [AWS Site-to-Site VPN](https://aws.amazon.com/vpn/site-to-site-vpn/)
+ [Amazon Route 53](https://aws.amazon.com/route53/)
**関連動画:**
+ [AWS Local Zones 解説動画 ](https://www.youtube.com/watch?v=JHt-D4_zh7w)
+ [AWS Outposts: 概要と機能紹介 ](https://www.youtube.com/watch?v=ppG2FFB0mMQ)
+ [AWS re:Invent 2023 - エッジワークロードとオンプレミスワークロードの移行戦略 ](https://www.youtube.com/watch?v=4wUXzYNLvTw)
+ [AWS re:Invent 2021 - AWS Outposts: AWS をオンプレミスに ](https://www.youtube.com/watch?v=FxVF6A22498)
+ [AWS re:Invent 2020 - AWS Wavelength: 5G エッジでアプリを超低レイテンシーに実行 ](https://www.youtube.com/watch?v=AQ-GbAFDvpM)
+ [AWS re:Invent 2022 - AWS Local Zones: 分散エッジ用にアプリケーションを構築 ](https://www.youtube.com/watch?v=bDnh_d-slhw)
+ [AWS re:Invent 2021 - Amazon CloudFront で低レイテンシーウェブサイトを構築 ](https://www.youtube.com/watch?v=9npcOZ1PP_c)
+ [AWS re:Invent 2022 - AWS Global Accelerator でパフォーマンスと可用性を向上](https://www.youtube.com/watch?v=s5sjsdDC0Lg)
+ [AWS re:Invent 2022 - AWS でグローバルなワイドエリアネットワークを構築](https://www.youtube.com/watch?v=flBieylTwvI)
+ [AWS re:Invent 2020 - Amazon Route 53 でグローバルなトラフィック管理を実現 ](https://www.youtube.com/watch?v=E33dA6n9O7I)
**関連する例:**
+ [AWS Global Accelerator カスタムルーティングワークショップ ](https://catalog.us-east-1.prod.workshops.aws/workshops/ac213084-3f4a-4b01-9835-5052d6096b5b/en-US)
+ [ エッジ関数でリライトとリダイレクトを処理 ](https://catalog.us-east-1.prod.workshops.aws/workshops/814dcdac-c2ad-4386-98d5-27d37bb77766/en-US)
# PERF04-BP07 メトリクスに基づいてネットワーク設定を最適化する
収集して分析したデータを使用して、ネットワーク設定の最適化に関する十分な知識に基づいた意思決定を行います。
**一般的なアンチパターン:**
+ パフォーマンス関連の問題はすべてアプリケーション関連であると想定している。
+ ワークロードをデプロイしたロケーションに近いロケーションからのみ、ネットワークパフォーマンスをテストする。
+ ネットワークサービスの設定はすべてデフォルトにしている。
+ 十分なキャパシティを提供するためにネットワークリソースを過剰プロビジョニングしている。
**このベストプラクティスを活用するメリット:** AWS ネットワークの必要なメトリクスを収集し、ネットワークモニタリングツールを実装することで、ネットワークパフォーマンスを把握してネットワーク設定を最適化することができます。
**このベストプラクティスを活用しない場合のリスクレベル:** 低
## 実装のガイダンス
AWS ネットワークリソースの利用方法とネットワーク設定を最適化する方法を理解するには、VPC、サブネット、またはネットワークインターフェイス間のトラフィックをモニタリングすることが重要です。以下の AWS ネットワークツールを使用すると、トラフィックの使用状況、ネットワークアクセス状況、ログに関する情報を詳細に調査できます。
### 実装手順
+ レイテンシーやパケットロスなど、収集する主要なパフォーマンスメトリクスを特定します。AWS には、これらのメトリクスの収集に役立ついくつかのツールが用意されています。以下のツールを使用すると、トラフィックの使用状況、ネットワークアクセス状況、ログに関する情報を詳細に調査できます。
[\[See the AWS documentation website for more details\]](http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/wellarchitected/latest/framework/perf_networking_optimize_network_configuration_based_on_metrics.html)
+ VPC AWS Transit Gateway とフローログを使用して、上位の送信元やアプリケーショントラフィックのパターンを特定します。
+ VPC、サブネット、ルーティングなど、現在のネットワークアーキテクチャを評価して最適化します。例として、異なる VPC ピアリングや AWS Transit Gateway がアーキテクチャ内のネットワークの改善にどのように役立つかを評価できます。
+ ネットワーク内のルーティングパスを評価して、宛先間の最短パスが常に使用されていることを確認します。その際、Network Access Analyzer が役立ちます。
## リソース
**関連ドキュメント:**
+ [パブリック DNS クエリログ記録](https://docs.aws.amazon.com/Route53/latest/DeveloperGuide/query-logs.html)
+ [IPAM とは](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/ipam/what-it-is-ipam.html)
+ [Reachability Analyzer とは](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/reachability/what-is-reachability-analyzer.html)
+ [Network Access Analyzer とは](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/network-access-analyzer/what-is-network-access-analyzer.html)
+ [VPC の CloudWatch メトリクス](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/userguide/vpc-cloudwatch.html)
+ [Apache Parquet 形式の VPC フローログでパフォーマンスを最適化し、ネットワーク分析のコストを削減する](https://aws.amazon.com/blogs/big-data/optimize-performance-and-reduce-costs-for-network-analytics-with-vpc-flow-logs-in-apache-parquet-format/)
+ [Amazon CloudWatch メトリクスでグローバルネットワークおよびコアネットワークをモニタリングする](https://docs.aws.amazon.com/vpc/latest/tgwnm/monitoring-cloudwatch-metrics.html)
+ [ネットワークトラフィックとリソースの継続的モニタリング](https://docs.aws.amazon.com/whitepapers/latest/security-best-practices-for-manufacturing-ot/continuously-monitor-network-traffic-and-resources.html)
**関連動画:**
+ [AWS re:Invent 2023 – A developer's guide to cloud networking](https://www.youtube.com/watch?v=i77D556lrgY)
+ [AWS re:Invent 2023 – Ready for what’s next? Designing networks for growth and flexibility ](https://www.youtube.com/watch?v=FkWOhTZSfdA)
+ [AWS re:Invent 2023 – Advanced VPC designs and new capabilities](https://www.youtube.com/watch?v=cRdDCkbE4es)
+ [AWS re:Invent 2022 – Dive deep on AWS networking infrastructure](https://www.youtube.com/watch?v=HJNR_dX8g8c)
+ [AWS re:Invent 2020 – Networking best practices and tips with the AWS Well-Architected Framework ](https://www.youtube.com/watch?v=wOMNpG49BeM)
+ [AWS re:Invent 2020 – Monitoring and troubleshooting network traffic ](https://www.youtube.com/watch?v=Ed09ReWRQXc)
**関連する例:**
+ [AWS ネットワーキングワークショップ](https://networking.workshop.aws/)
+ [AWS Network Monitoring](https://github.com/aws-samples/monitor-vpc-network-patterns)
+ [AWS でのネットワークの監視と診断](https://catalog.us-east-1.prod.workshops.aws/workshops/cf2ecaa4-e4be-4f40-b93f-e9fe3b1c1f64/en-US)
+ [Finding and addressing network misconfigurations on AWS](https://validating-network-reachability.awssecworkshops.com/)