AWSのALB(Application Load Balancer)とは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

ALB(Application Load Balancer)とは
ALBのリクエストルーティング機能
パスベースルーティング
ホストベースルーティング
リクエスト属性ベースルーティング
ALBのセキュリティ機能
SSL/TLS終端
Web Application Firewall(WAF)との統合
認証機能との統合
ALBのモニタリングと管理機能
CloudWatchメトリクス
アクセスログ
ALBのヘルスチェック

ALB(Application Load Balancer)とは

ALB(Application Load Balancer)はAWSが提供するロードバランサーサービスの一つです。ALBはアプリケーションレイヤー(OSI参照モデルの第7層)で動作し、HTTP/HTTPSリクエストのルーティングやコンテンツベースのルーティングを行います。

ALBは複数のEC2インスタンスやコンテナに対してトラフィックを分散することができます。また、リクエストの内容に基づいて、適切なターゲットグループにリクエストを転送する機能も備えています。

ALBはSSL/TLS終端や、Web Application Firewall(WAF)との統合、リクエストのトレースなど、アプリケーションの可用性と拡張性を向上させるための様々な機能を提供しています。さらに、ALBは自動的にスケーリングし、トラフィックの増減に応じて柔軟に対応できるため、高い可用性を実現します。

ALBを使用することで、開発者はアプリケーションの負荷分散やトラフィック管理に関する複雑な設定を簡略化できます。また、AWSの他のサービスとシームレスに連携できるため、アプリケーションの構築とデプロイを効率化することが可能です。

ALBはモダンなWebアプリケーションやマイクロサービスアーキテクチャにおいて重要な役割を果たします。ALBを活用することで、アプリケーションの可用性、拡張性、セキュリティを向上させ、ユーザーエクスペリエンスを最適化することができるのです。

ALBのリクエストルーティング機能

ALBのリクエストルーティング機能に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

パスベースルーティング
ホストベースルーティング
リクエスト属性ベースルーティング

パスベースルーティング

パスベースルーティングはリクエストのURLパスに基づいて、トラフィックを特定のターゲットグループにルーティングする機能です。例えば、"/api"で始まるURLパスのリクエストを、APIサーバー用のターゲットグループに転送することができます。

パスベースルーティングを使用することで、単一のALBで複数のアプリケーションやサービスを管理できます。これにより、インフラストラクチャの管理が簡素化され、コストを削減することが可能になります。

また、パスベースルーティングはアプリケーションの更新やメンテナンス時に特に役立ちます。新しいバージョンのアプリケーションを別のターゲットグループにデプロイし、徐々にトラフィックを移行することで、ダウンタイムを最小限に抑えることができるのです。

ホストベースルーティング

ホストベースルーティングはリクエストのホスト名(ドメイン名)に基づいて、トラフィックを特定のターゲットグループにルーティングする機能です。例えば、"api.example.com"のようなホスト名を持つリクエストを、APIサーバー用のターゲットグループに転送することができます。

ホストベースルーティングを使用することで、単一のALBで複数のドメインやサブドメインを管理できます。これにより、アプリケーションの構造をドメイン単位で分割し、管理を容易にすることが可能になります。

また、ホストベースルーティングはマルチテナントアプリケーションにおいて特に有用です。各テナントに専用のサブドメインを割り当て、リクエストをテナント固有のターゲットグループにルーティングすることで、テナント間のデータ分離と管理を簡素化できるのです。

リクエスト属性ベースルーティング

リクエスト属性ベースルーティングはリクエストのヘッダー、クエリパラメータ、HTTPメソッドなどの属性に基づいて、トラフィックを特定のターゲットグループにルーティングする機能です。例えば、"X-API-Key"ヘッダーの値に基づいて、リクエストを異なるターゲットグループに転送することができます。

リクエスト属性ベースルーティングを使用することで、アプリケーションの動作をリクエストの内容に応じて動的に変更できます。これにより、APIのバージョニングや、ユーザーの認証状態に基づくルーティングなど、柔軟なアプリケーション設計が可能になります。

また、リクエスト属性ベースルーティングはA/Bテストやカナリアリリースにおいても活用できます。リクエストの属性に基づいて、トラフィックを新旧のバージョンに分割し、段階的にアプリケーションの更新を行うことができるのです。

ALBのセキュリティ機能

ALBのセキュリティ機能に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

SSL/TLS終端
Web Application Firewall(WAF)との統合
認証機能との統合

SSL/TLS終端

ALBはSSL/TLS終端機能を提供しています。これにより、クライアントとALB間の通信を暗号化し、アプリケーションのセキュリティを向上させることができます。ALBがSSL/TLSの終端を行うため、バックエンドのアプリケーションサーバーは平文の通信を処理するだけで済みます。

SSL/TLS終端機能を使用することで、証明書の管理を一元化できます。ALBに証明書をアタッチするだけで、複数のアプリケーションサーバーに個別に証明書を設定する必要がなくなるため、管理コストを削減できます。

また、ALBはSSL/TLSの最新のプロトコルやセキュリティ標準に対応しています。これにより、常に最新のセキュリティ基準に準拠した通信を行うことができ、アプリケーションの安全性を維持することが可能です。

Web Application Firewall(WAF)との統合

ALBはAWS WAFと統合することができます。AWS WAFはアプリケーションレイヤーのセキュリティサービスで、一般的なWebの脆弱性からアプリケーションを保護します。ALBとWAFを組み合わせることで、アプリケーションに対する悪意のあるリクエストをブロックし、セキュリティを強化できます。

WAFとの統合により、SQLインジェクション、クロスサイトスクリプティング(XSS)、DDoS攻撃などの一般的な脅威から、アプリケーションを保護することができます。また、カスタムルールを作成して、アプリケーション固有の脅威に対処することも可能です。

ALBとWAFの組み合わせはアプリケーションのセキュリティを包括的に管理するための強力なソリューションです。セキュリティの設定をALBレベルで一元管理できるため、個々のアプリケーションサーバーでセキュリティ対策を実装する必要がなくなり、管理の簡素化とコスト削減につながります。

認証機能との統合

ALBはAWSのマネージド認証サービスであるAmazon Cognitoと統合できます。Amazon Cognitoはユーザー認証とアクセス管理を提供するサービスで、ALBと組み合わせることで、アプリケーションへのアクセスを制御し、セキュリティを強化することができます。

ALBとAmazon Cognitoを統合することで、アプリケーションへのアクセスをユーザー認証に基づいて制御できます。未認証のリクエストをブロックし、認証済みのユーザーにのみアクセスを許可することで、アプリケーションのセキュリティを向上させることが可能です。

また、Amazon Cognitoはソーシャルログインや多要素認証(MFA)など、様々な認証方式をサポートしています。ALBと組み合わせることで、ユーザーに幅広い認証オプションを提供しつつ、アプリケーションのセキュリティを維持することができるのです。

ALBのモニタリングと管理機能

ALBのモニタリングと管理機能に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

CloudWatchメトリクス
アクセスログ
ALBのヘルスチェック

CloudWatchメトリクス

ALBはAmazon CloudWatchと統合され、詳細なメトリクスを提供しています。CloudWatchメトリクスを使用することで、ALBのパフォーマンスとヘルス状態を監視し、潜在的な問題を早期に発見することができます。

ALBはリクエスト数、レイテンシー、エラー率、リクエストあたりのバイト数など、様々なメトリクスを生成します。これらのメトリクスをCloudWatchダッシュボードで可視化し、アラームを設定することで、アプリケーションの状態を常に把握し、異常があればすぐに対処できます。

CloudWatchメトリクスはALBの運用とトラブルシューティングにおいて重要な役割を果たします。メトリクスを分析することで、アプリケーションのボトルネックを特定し、スケーリングの必要性を判断できるため、アプリケーションの最適化とコスト管理に役立ちます。

アクセスログ

ALBは詳細なアクセスログを生成することができます。アクセスログには各リクエストの詳細情報が含まれ、トラブルシューティングやセキュリティ分析に役立ちます。アクセスログはAmazon S3バケットに保存され、後から分析することが可能です。

アクセスログにはクライアントのIPアドレス、リクエストの日時、リクエストされたURL、HTTPステータスコード、レスポンスのサイズなどの情報が含まれます。これらの情報を分析することで、アプリケーションの使用状況を把握し、潜在的なセキュリティ脅威を特定することができます。

また、アクセスログをAmazon Athenaなどのデータ分析サービスと組み合わせることで、大規模なログデータを効率的に分析できます。これにより、アプリケーションの使用パターンやパフォーマンスの傾向を把握し、改善点を見つけることが可能になります。

ALBのヘルスチェック

ALBは登録されたターゲットグループ内の各ターゲット(EC2インスタンスやコンテナなど)に対して、定期的にヘルスチェックを行います。ヘルスチェックにより、ターゲットの状態を監視し、異常があれば自動的にトラフィックの振り分けから外すことができます。

ヘルスチェックは指定したプロトコル(HTTP、HTTPS、TCP)とポートを使用して行われます。ヘルスチェックが失敗した場合、ALBはそのターゲットをアンヘルシーとマークし、トラフィックの振り分けから除外します。これにより、障害が発生したターゲットへのリクエストを自動的に回避し、アプリケーションの可用性を維持することができます。

また、ALBのヘルスチェック機能はAuto Scalingと連携することができます。ヘルスチェックの結果に基づいて、Auto ScalingがEC2インスタンスの数を動的に調整し、アプリケーションの負荷に応じてスケーリングを行うことが可能です。これにより、アプリケーションの可用性と効率性を同時に実現できるのです。