基礎から学ぼう！Amazon ECS on Fargate の概要

hinoue2826
1 日前
読了時間: 6分

1.はじめに

アプリ開発の主流となっているコンテナ技術は、移植性やスケーラビリティから、開発・運用プロセスに大きな変革をもたらしました。

コンテナを本番環境で運用するには、基盤となるサーバー（EC2インスタンスなど）の管理、スケーリング、パッチ適用といった課題が常に付きまといます。

本ブログでは、この課題を劇的に解消するAWSの強力なサービス、「Amazon Elastic Container Service（Amazon ECS）」「AWS Fargate」に焦点を当てます。ECSとFargateの併用、すなわちAmazon ECS on Fargateがいかにコンテナ運用をシンプルにし、私たちの開発チームの生産性を向上させるか、その概要から具体的な活用方法までを解説していきます。

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2.コンテナ運用の課題

まず、コンテナ運用の課題について説明します。

Dockerなどのコンテナ技術は非常に便利ですが、いざ本番環境で多数のコンテナを動かそうとすると、以下のような課題に直面します。

🤔1️⃣サーバー管理

コンテナを動かすEC2インスタンスのOSパッチ適用、リソース監視、キャパシティプランニングなどの手間がかかります。

🤔2️⃣スケーリング

トラフィックの増減に応じて、インスタンスの増減を管理する必要があります。

🤔3️⃣可用性の設計

インスタンス障害時のコンテナの再起動や、複数アベイラビリティーゾーンへの分散を検討、設計しないといけません。

これらの課題をECSとFargateで解決できます！

3.ECSとFargateの概要

ECSとFargateの概要について説明します。

● ECS（Amazon Elastic Container Service）

AWSが提供するフルマネージドなコンテナオーケストレーションサービスです。ECSは、コンテナ化されたアプリケーションのデプロイ、管理、スケーリングを容易にします。起動タイプに「Fargate」か「EC2」を選択可能です。

● AWS Fargate

Fargateは、ECSの「起動タイプ」の一つであり、「サーバーレス」コンテナの実行環境を提供します。Fargateを利用することで、私たちはコンテナを実行するためのEC2インスタンスをプロビジョニングしたり、管理したりする必要がなくなります。AWSがインフラ層の管理を全て引き受けてくれるため、私たちは純粋にアプリケーション開発に集中できるようになります。

ECS/Fargateの概要

EC2起動タイプとの比較

4.主要なメリット

ECS on Fargateの導入は、チームに大きなメリットをもたらします。

具体的には以下の3点です。

⭕1️⃣サーバー管理不要による運用負荷軽減

開発者はアプリケーションのビジネスロジックに集中し、運用チームは戦略的なタスクに時間を割くことができます。また、人的リソースの最適化と生産性向上に繋がります。

⭕2️⃣スケーラビリティとコスト効率

コンテナ単位で自動的にスケールアウト/インし、トラフィックの急増にも柔軟に対応できます。料金は実際に使用したvCPUとメモリのリソースに対してのみ発生します。

⭕3️⃣セキュリティの向上

AWSがFargateの基盤となるインフラを管理するため、ユーザーはOSやミドルウェアの脆弱性を気にせず、アプリケーションレベルのセキュリティに注力できます。

EC2起動タイプ（ECS on EC2）では、これらのメリットを完全には享受できず、OSのパッチ適用、セキュリティ設定、コンテナを稼働させるためのEC2クラスターのスケーリングといったサーバー自体の管理が必要になります。

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5.基本的なアーキテクチャとコンポーネント

ECS on Fargateでアプリケーションをデプロイする際には、主要なコンポーネントを理解する必要があります。

具体的には、以下の6つを理解しておくと良いでしょう。

1️⃣クラスター

ECSコンテナの論理的なグループ。FargateではEC2インスタンスの管理は不要。

2️⃣タスク定義 (Task Definition)

アプリケーションのブループリント。どのDockerイメージを使用するか、必要なCPUとメモリ、ポートマッピング、環境変数などを定義する。

3️⃣タスク (Task)

タスク定義に基づいて実行されるコンテナのインスタンス。Fargateでは、このタスクが専用の仮想マシン上で実行される。

4️⃣サービス (Service)

指定した数のタスクをクラスター内で継続的に実行し、自動的にスケーリングやロードバランシングを行うための仕組み。

5️⃣ロードバランサー（ALB）との連携

ウェブアプリケーションの場合、Application Load Balancer (ALB) と連携させることで、複数のタスクにトラフィックを分散し、高可用性とスケーラビリティを実現する。

6️⃣ネットワーキング（VPC、サブネット、セキュリティグループ）

FargateタスクはVPC内のプライベートサブネットで起動され、セキュリティグループによって通信が制御される。タスクごとにENI（Elastic Network Interface）が割り当てられる。

図に起こすと、このようなイメージです。

6.ECS on Fargateでアプリをデプロイする手順

この章では、基本的なECS on Fargateへのアプリケーションデプロイ手順を解説します。

🧑‍💻1️⃣Dockerイメージの作成とECRへのプッシュ

アプリケーションのコードからDockerイメージを作成します。

作成したイメージをAmazon ECR（Elastic Container Registry）にプッシュします。

🧑‍💻2️⃣タスク定義の作成

ECRにプッシュしたDockerイメージを参照し、タスクに必要なvCPU、メモリ、環境変数、ポートマッピングなどを記述したJSON形式のタスク定義を作成します。

🧑‍💻3️⃣サービスとクラスターの作成

作成したタスク定義と、実行したいタスク数、ALBとの連携設定などを指定してサービスを作成します。サービスは指定された数のタスクを常に実行し続けます。

7.ログとモニタリング

運用において、アプリケーションの動作状況を把握することは不可欠です。

そこで便利なのが、以下のサービスです。

🔍1️⃣Amazon CloudWatch Logs

Fargateで実行されるコンテナの標準出力/標準エラー出力は、Amazon CloudWatch Logsに集約されます。

これにより、アプリケーションのログを一元的に管理・分析できます。

📈2️⃣Amazon CloudWatch Metrics

ECSサービスや FargateタスクのCPU使用率、メモリ使用率、ネットワークトラフィックなどのメトリクスは、Amazon CloudWatch Metricsでダッシュボードに一元的に収集・可視化されます。

これらのメトリクスを監視し、アラームを設定することで、異常を早期に検知できます。

ECSクラスターのシステムメトリクス集約機能 Container Insightsの表示画面はこのようになっています。

出典：https://aws-observability.github.io/observability-best-practices/ja/guides/containers/aws-native/ecs/best-practices-metrics-collection-1/

8.まとめ

ECS on Fargateは、コンテナ化されたアプリケーションの運用において、サーバー管理という大きな負担を取り除く画期的なソリューションです。これにより、開発チームはインフラの心配から解放され、より価値のあるアプリケーション開発に集中できます。

ぜひ、皆さんのプロジェクトでのECS on Fargateの活用を積極的に検討してみてください。

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