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クックパッドでのVPC移行について
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クックパッドでのVPC移行について
1.
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
2.
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
3.
4.
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
5.
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
6.
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
7.
8.
9.
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
10.
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
11.
12.
VPC・サブネット構成
13.
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
14.
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
15.
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
16.
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・`)
17.
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
18.
ネットワーク構成
19.
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
20.
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
21.
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
22.
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
23.
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
24.
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
25.
セキュリティグループ構成
26.
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
27.
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)
28.
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
29.
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)
30.
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
31.
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
32.
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
33.
34.
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
35.
1. VPCにインスタンスを用意
36.
2. Proxyでの振り分けによる負荷試験
37.
3. Route53での振り分けによる動作確認
38.
4. メンテナンスでマスタDBを移行
39.
5. ドメインのIPアドレスを変更
40.
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
41.
42.
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
43.
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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