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クックパッド株式会社
インフラストラクチャー部	
 部長
           菅原	
 元気
自己紹介	
菅原元気 (@sgwr_dts)
ž  クックパッド(株) / インフラエンジニア
  —  データセンターからAWSへの移行を担当し
    ました
ž  OSS公開してます
    —  AWSツール
        elasticfox-ec2tag(VPC対応済み!)、IAM Fox、
        R53 Fox
    —  Rubyライブラリ各種
        http://rubygems.org/profiles/winebarrel
クックパッドについて	
        ž    2,000万人以上が利
              用するレシピサイト	
 
        ž    120万品以上のレシ
              ピが公開されている	
 
        ž    PV/月は5億PV
        ž    Rails+MySQL
クックパッドについて	
        ž    すべてAWS上で運用
        ž    サーバ台数は400台
              以上
        ž    インフラエンジニア
              は6人
クックパッドについて	
ž  2010年
  —  AWSの検証開始
ž  2011年8月〜10月
  —  データセンターからAWSに移行
ž  2012年8月
  —  VPCに移行
VPCのメリット 	
ž  非VPCにはない機能
 —  IPアドレスの固定
     ○  インスタンスをStop/StartしてもIPアドレスは
        変わらない
     ○  任意のIPアドレスをつけることができる
 —  ENI (Elastic Network Interface)
 —  Internal ELB
 —  稼働中のインスタンスのセキュリティグ
   ループが変更可能
VPCのメリット	
ž  セキュリティ
 —  デフォルトでインターネットと通信ができ
     ない
 —  同じセグメントにほかのユーザがいない
 —  ELBへのセキュリティグループの適用
VPC・サブネット構成
VPC・サブネット構成	
              Subnetパ
ž  あえて名前をつけると『Flat
 ターン(平たいサブネット)』…とか
VPC・サブネット構成	
ž  VPC
  —  レンジ: 10.0.0.0/16
ž  サブネット1
  —  レンジ: 10.0.0.0/17
  —  ゾーン: ap-northeast-1a
ž  サブネット2
  —  レンジ: 10.0.128.0/17
  —  ゾーン: ap-northeast-1b
VPC・サブネット構成	
ž  所謂『プライベートサブネット』は利用
 しない
 —  同じレイヤで複数のゾーンを使いたい
     ○  冗長性の確保、ではなくキャパシティの確保
     ○  さらに上下に分割すると2×2=4つのサブ
        ネットが必要→管理コストの増大
 —  セキュリティはセキュリティグループで担保
VPC・サブネット構成	
ž  サブネットは2つ
 —  3つ以上のサブネット
     →管理コストの増大を懸念
 —  ゾーンCができたら?できましたね…
     →…あきらめます(´・ω・`)
VPC・サブネット構成	
ž  ELB用のサブネットは作らない
 —  基本的にIPアドレスに依存しないようにし
     ているので、ELBがどのIPアドレスを使って
     も問題ない
 —  10.0.*.0/17なので、ELBでIPアドレスが枯渇
     することは考えにくい
 —  ELB用にサブネットを作ることで、アドレ
     スのレンジが断片化することを懸念
ネットワーク構成
ネットワーク構成	
ž    VPCのゲートウェイ
      —  サブネットのレンジの先頭(10.0.0.1、
          10.0.128.1)
      —  VPCのRoute Tablesに従ってルーティングを行う
      —  インターネットとの通信にはEIPが必要
      —  NAPTはできない(…と思います)
ž    VPCのDNS
      —  VPCのレンジの先頭(10.0.0.2)
          ○  なぜかサブネットごとにはない
      —  外部のサーバのホスト名を管理
          ○  内部のサーバのホスト名は保持していない
ネットワーク構成	
ž  内部ゲートウェイ
 —  IPアドレスを(ユーザが使える)サブネッ
     トのレンジの先頭に固定(10.0.0.4、
     10.0.128.4)
 —  eth0と別にENIを差してEIPをアサイン
 —  IPマスカレードで他のインスタンスからイ
     ンターネットへの通信を中継
ネットワーク構成	
ž  内部のインスタンスのRouting                                                                                                       Table
 —  ゾーン: ap-northeast-1b
 Kernel	
 IP	
 routing	
 table	
 
 Destination	
 	
 	
 	
 	
 Gateway	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 Genmask	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 Flags	
 Metric	
 Ref	
 	
 	
 	
 Use	
 Iface	
 
 169.254.169.254	
 *	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 255.255.255.255	
 UH	
 	
 	
 	
 0	
 	
 	
 	
 	
 	
 0	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 0	
 eth0	
 
 10.0.128.0	
 	
 	
 	
 	
 	
 *	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 255.255.128.0	
 	
 	
 U	
 	
 	
 	
 	
 0	
 	
 	
 	
 	
 	
 0	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 0	
 eth0	
 
 10.0.0.0	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 10.0.128.1	
 	
 	
 	
 	
 	
 255.255.128.0	
 	
 	
 UG	
 	
 	
 	
 0	
 	
 	
 	
 	
 	
 0	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 0	
 eth0	
 
 default	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 10.0.128.4	
 	
 	
 	
 	
 	
 0.0.0.0	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 UG	
 	
 	
 	
 0	
 	
 	
 	
 	
 	
 0	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 0	
 eth0
ネットワーク構成	
ž  ルート
    —  同一サブネット内
      →ゲートウェイを経由しない
  —  隣のサブネット
      →AWSのゲートウェイを経由
  —  インターネット
      →内部ゲートウェイを経由
ž  インスタンスの起動時に自身のIPアドレ
 スからサブネットを判別し、Routing
 Tableを設定
ネットワーク構成	
ž  内部DNS
 —  PowerDNS+MySQL
 —  IPアドレスを内部ゲートウェイの隣のアド
     レスに固定(10.0.0.5、10.0.128.5)
 —  独自のスクリプトでNameタグとホスト名を
     ひも付け
ネットワーク構成	
ž  インスタンスの初期化スクリプト実行時
 に、自身のIPアドレスからサブネットを
 判別し、resolv.confを設定
 search	
 ...	
 
 options	
 timeout:2	
 attempts:1	
 
 nameserver	
 10.0.128.5	
 #	
 自身のサブネットの内部DNS	
 
 nameserver	
 10.0.0.5	
 	
 	
 #	
 隣のサブネットの内部DNS	
 
 nameserver	
 10.0.0.2	
 	
 	
 #	
 VPCのDNS
セキュリティグループ構成
セキュリティグループ構成	
            Firewallパターン(階層的
ž  『Functional
  アクセス制限)』と『Operational
  Firewallパターン(機能別アクセス制
  限)』の組み合わせ
セキュリティグループ構成	
ž  セキュリティグループは3種類
 —  すべてのインスタンスに適用される
     『default』
 —  レイヤごとに適用される『front-internet /
     front-elb』『middle』『back』
 —  一部の特殊なインスタンスごとのロール
     (例: DNS、Gateway)
セキュリティグループ構成	
ž    『default』
      —  インスタンス間のICMP、全インスタンスからの
       DNSへの問い合わせ、監視サーバからの全イン
       スタンスへの問い合わせなどを許可
ž    『front-internet / front-elb』
      —  インターネット	
 / ELBからproxyへのアクセスを
       許可
ž    『middle』
      —  proxyからappへのアクセスを許可
ž    『back』
      —  appからDBへのアクセスを許可
セキュリティグループ構成	
ž  サブネット間での通信制限はなし
ž  セキュリティグループ間の通信可能ポー
    トは制限
ž  基本的な構成は非VPCと同じ
 —  ただし200近くあったセキュリティグループ
     をある程度統一
 —  AWSの方から『VPCで一定以上のセキュリ
     ティグループを作成した場合に通信が遅く
     なる可能性がある』との指摘をいただいた
     ため(実際遅くなるかは不明)
ENIと内部ELBについて	
ž  ENI   (Elastic Network Interface)
  —  Heartbeatとの組み合わせで冗長構成が可能
  —  単一インスタンスに複数のIPを付与するこ
      とも可能だが、結局APIをたたくことになる
      のでENIを利用
  —  ダウンタイムはEIPを使った仕組みよりもか
      なり短い(10〜20s)
  —  スプリットブレインを考える必要がない
  —  ただし同じセグメントに複数のNICを刺すた
      め、パケットの出入りに注意が必要
ENIと内部ELBについて	
ž    Internal ELB
      —  一部サービスで試験的に導入
      —  基本的な仕組みが通常のELBと同じなので、内
       部向けとしては使いにくい部分がある
        ○  ELB内部のインスタンスの増加によってスケール
           アウトするので、ホスト名をキャッシュしたりコ
           ネクションが維持されていると、帯域のスケールア
           ウトが難しい	
 
        ○  接続先については同じIPアドレスを使っていても
           バックエンドに均等に分散される(が重み付けは
           ない)	
 
        ○  帯域のスケールアウト不要でもう少し賢い振り分
           けが必要なら、冗長化したHAProxyの方が使い勝
           手が良い
ENIと内部ELBについて	
ž  Internal ELB
    —  帯域は内部のインスタンスに依存と思われる
        ○  アクセス量が多くなると単一のIPアドレスでも帯
           域が広がる	
 
        ○  ただし、ウォームアップしても直接通信するより
           若干帯域が狭い
    —  60秒間通信がないとコネクションが切断される
        ○  MySQL等の前に置く場合に注意が必要
    —  MySQLの前に置いた場合、TCPポートチェッ
   クで接続エラーが増える
   ○  xinetdを使ったHTTPでのチェックの方が良い
移行手順	
ž  移行手順はデータセンター→AWSと同様
 —  『Weighted Transitionパターン(重みづけラ
  ウンドロビンDNSを使った移行)』の変形
1. VPCにインスタンスを用意
2. Proxyでの振り分けによる負荷試験
3. Route53での振り分けによる動作確認
4. メンテナンスでマスタDBを移行
5. ドメインのIPアドレスを変更
補足	
ž  非VPCとVPCの間の通信はSSHによる
 トンネル
 —  autosshと独自スクリプトによりデーモン化
 —  パケットがインターネットを通らないせい
  か、非常に安定していた
ž  各所に内部ELBを配置していたが、パ
 フォーマンスの低下が見られたため直前
 に撤去
所感	
ž  IPアドレスが固定されているのがとても
    ありがたい
ž  『稼働中はセキュリティグループを変更
    できない』というプレッシャーがなく
    なった
ž  冗長化の手段がいくつかあるので、可用
    性を確保しやすくなった
ž  パフォーマンスの変化は特に見られない
結果的なメリット	
ž  CentOSのバージョンアップ
ž  全インスタンスの64bit化
ž  設計のリファクタリング
 —  セキュリティグループの見直し
 —  サーバ種別ごとにAMIあったが『Base AMI
  +puppet』に統一され、管理がしやすくなっ
  た

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