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クラウドサービスの設備は世界各地に分散しており、その配置場所を管理する単位としてリージョンとアベイラビリティゾーンが使われている。
リージョンはクラウド基盤を配置する地理的な領域、アベイラビリティゾーンはリージョン内で障害の影響を分離するための区画である。
この区分は、クラウドサービスの可用性だけでなく、通信速度やデータの保存場所、災害対策にも関係している。
リージョンとアベイラビリティゾーンの基本構造
クラウド事業者は、世界各地のデータセンターを地域ごとにまとめ、さらに障害の影響範囲を考慮して設備を区分している。
アベイラビリティゾーン（Availability Zone）は、一般に「AZ」と略される。
| 区分 | 概要 |
|---|---|
| リージョン | クラウド基盤を配置する地理的な領域 |
| アベイラビリティゾーン（AZ） | リージョン内で障害を分離する区画 |
| データセンター | サーバーやネットワーク機器を収容する物理施設 |
一般的には、1つのリージョンに複数のAZがあり、各AZは1つ以上のデータセンターで構成される。
例えば、北米とアジアにクラウド基盤を展開する場合、次のような配置が考えられる。
| 広域地域 | リージョンの例 | AZの例 |
|---|---|---|
| 北米 | 米国東部 | AZ-A、AZ-B、AZ-C |
| アジア | 東京 | AZ-A、AZ-B、AZ-C |
| アジア | 大阪 | AZ-A、AZ-B、AZ-C |
※AZ-Aなどは構造を説明するための仮称である。実際の名称や構成は事業者によって異なる。
東京リージョン内のAZ-AとAZ-Bは、同じ地域にありながら設備障害の影響を分離した区画である。一方、東京と大阪は別のリージョンにあたり、地理的にも離れている。
リージョンとは
リージョンとは、クラウド事業者がサービスを提供する地理的な領域である。
東京や大阪、米国東部などに設けられ、サーバーやストレージなどのクラウド資源を配置する単位となっている。
リージョンごとの独立性
異なるリージョンは地理的に離れており、ある地域で大規模な障害が発生しても、別の地域でサービスを継続できるように設計されている。
ただし、認証や管理機能などを複数のリージョンで共有するサービスもあり、完全に独立しているとは限らない。
データ所在地と通信距離
リージョンの選択は、通信遅延やデータの保存場所にも影響する。
一般に利用者に近いリージョンほど通信遅延を抑えやすく、日本国内向けのサービスでは東京や大阪などが候補となる。
また、個人情報や業務データを国内に保存する必要がある場合、国内リージョンを選ぶことが判断材料となる。ただし、ログやバックアップなどの保存場所はサービスごとの仕様にも左右される。
アベイラビリティゾーンとは
AZとは、同じリージョン内で設備障害の影響を分離するための区画である。
例えば、東京リージョンに3つのAZがある場合、それぞれの設備を分離することで、1つのAZが停止しても他のAZまで同時に停止するリスクを抑えている。
AZの独立性
AZは、電源やネットワーク、建物などを分離し、設備障害が他のAZへ波及しにくい構造を持つ。
一方、AZ同士は高速なネットワークで接続されており、複数のAZにまたがるシステムを構築できる。
AZとデータセンターの違い
AZは物理的に独立性を持たせた設備群であり、1つ以上のデータセンターで構成される。
つまり、AZとデータセンターは必ずしも一対一の関係ではない。
また、同じリージョンに属する以上、広域災害などによって複数のAZが同時に影響を受ける可能性は残る。
リージョンとAZによる可用性の違い
システムをどの範囲に分散するかによって、備えられる障害の規模が変わる。
| 構成 | 配置方法 | 主に備える障害 | 限界 |
|---|---|---|---|
| 単一AZ | 1つのAZに配置 | 個別機器の故障 | AZ全体の障害 |
| 複数AZ | 同一リージョン内の複数AZに分散 | AZ単位の障害 | リージョン全体の障害 |
| 複数リージョン | 異なるリージョンに分散 | リージョン単位の障害 | 共通基盤の障害など |
単一AZ構成
1つのAZにシステムを配置する構成で、費用や管理の負担を抑えやすい。
小規模なWebサイトや検証環境などで利用される一方、AZ全体が停止するとサービスを継続できなくなる可能性がある。
複数AZ構成
同じリージョン内の複数AZにシステムを分散し、1つのAZが停止しても別のAZでサービスを継続できるようにする構成である。
ただし、機器を分散配置するだけでは不十分であり、データの同期や障害時の切り替えにも対応している必要がある。
複数リージョン構成
東京と大阪など、異なるリージョンにシステムを分散する構成である。
リージョン全体の停止や大規模災害への備えとなるが、データ同期や通信、運用管理の負担は大きくなる。また、共通の認証基盤などに障害が発生すれば、複数リージョンが影響を受ける場合もある。
リージョンとAZの選択に関係する要素
リージョンやAZの選択では、障害対策以外にもいくつかの条件を考慮する必要がある。
| 項目 | 関係する内容 |
|---|---|
| 通信遅延 | 利用者や接続先システムとの距離 |
| データ所在地 | 保存場所に関する法令や契約上の要件 |
| サービス提供範囲 | リージョンごとに利用できる機能の違い |
| 費用 | 利用料金やAZ間・リージョン間の転送費用 |
| 可用性 | 想定する障害と必要な冗長化の範囲 |
| 運用管理 | 分散構成に伴う監視や障害対応の負担 |
通信距離と遅延
利用者や接続先のシステムから遠いリージョンでは、通信遅延が大きくなる場合がある。
特に、頻繁にデータをやり取りする業務システムでは、配置場所が応答速度に影響する。
データの保存場所
個人情報や業務データを扱う場合、法令や契約によって保存地域が指定されることがある。
ただし、国内リージョンを選んでも、ログやバックアップを含むすべてのデータが国内に保存されるとは限らない。保存範囲は各サービスの仕様による。
サービスの提供範囲と費用
利用できる機能や料金は、リージョンによって異なる場合がある。
また、複数AZや複数リージョンを利用すると、追加の設備費用やデータ転送費用が発生することもある。
クラウドサービスの提供形態との関係
リージョンやAZを利用者がどこまで指定できるかは、クラウドサービスの提供形態によって異なる。
代表的な提供形態には、IaaS（Infrastructure as a Service）、PaaS（Platform as a Service）、SaaS（Software as a Service）がある。
IaaSでのリージョン・AZの指定
IaaSは仮想サーバーやストレージなどの基盤を提供するサービスで、利用者がリージョンやAZを指定できるものが多い。
そのため、単一AZで運用するか、複数AZへ分散するかといった構成も利用者側で判断する。
PaaSでの配置と冗長化
PaaSはアプリケーションの実行環境を提供するサービスである。
リージョンを選択できる一方、AZの配置や冗長化は事業者側が管理する場合もある。冗長化の範囲はサービスやプランによって異なる。
SaaSで選択できる範囲
SaaSは完成したソフトウェアを利用するサービスで、設備の配置や冗長化は一般に事業者側が管理している。
利用者がAZを指定することは少ないものの、データの保存地域を選択できるサービスもある。
リージョン・AZのについての現実的な選択
一般的なSaaSでは事業者が設備の配置や障害対策を管理しているため、利用者が個別にAZを選ぶ機会は少なく、選べない場合も多い。
一方、仮想サーバーやクラウドストレージを直接利用する場合は、リージョンの選択が通信性能、費用、データ所在地などに関係する。
業務停止の影響が大きいシステムでは、費用負担を考慮した上で複数AZや複数リージョンも選択肢して検討する。
冗長化とバックアップの違い
複数AZや複数リージョンへの分散は、主に設備障害が発生した際のサービス継続を目的としている。
一方、バックアップは誤操作やデータ破損、ランサムウェアなどによって失われたデータを復旧するための仕組みである。
例えば、複数AZ間でデータを同期している場合、誤って削除したデータも別のAZへ反映される可能性がある。そのため、冗長化だけでなく、必要に応じて独立したバックアップを確保することが重要となる。
リージョンとAZの違いを理解することは、クラウドサービスの障害対策やデータ管理の条件を判断するための基礎となる。