# ECサイトインフラ構成設計書 ## 1. 概要 本設計書は、ECサイトの機能要件を実現するための最適なAWSインフラ構成を定義するものです。高可用性、スケーラビリティ、セキュリティを確保しつつ、コスト効率の良いアーキテクチャを目指します。 ## 2. システム要件の分析 機能要件一覧から、以下の主要な特性を持つシステムが必要であることが分かります： - **高トラフィック対応**: 商品検索、閲覧、カート操作などの基本機能 - **ユーザー認証・認可**: 会員登録、ログイン、マイページ機能 - **トランザクション処理**: 注文処理、在庫管理、決済処理 - **パーソナライズ機能**: AIレコメンデーション、行動データ分析 - **非同期処理**: メール送信、ポイント計算などのバックグラウンド処理 - **データ永続化**: 注文履歴、ユーザー情報、商品情報などの保存 ## 3. インフラ構成 ### 3.1 全体アーキテクチャ図 ``` +-------------------------------------------------------+ | Route 53 | +-------------------------------------------------------+ | +-------------------------------------------------------+ | CloudFront (CDN) | +-------------------------------------------------------+ | +-------------------------------------------------------+ | WAF & Shield | +-------------------------------------------------------+ | +---------------------------+---------------------------+ | ALB (Public) | ALB (Internal) | +---------------------------+---------------------------+ | | +-----------------+ +----------------------+ | EC2 Auto | | EC2 Auto Scaling | | Scaling Group | | Group (Admin/API) | | (Web Front) | +----------------------+ +-----------------+ | | | +---------------------------+---------------------------+ | Amazon RDS | | (Multi-AZ, Read Replicas) | +---------------------------+---------------------------+ | +---------------------------+---------------------------+ | ElastiCache | S3 | DynamoDB | OpenSearch | +---------------+------+------------+------------------+ | +---------------------------+---------------------------+ | SQS | SNS | Lambda | EventBridge | SageMaker | +-------+-------+----------+--------------+------------+ ``` ### 3.2 コンポーネント詳細 #### 3.2.1 DNS & CDN - **Route 53**: DNSサービスとして使用 - **CloudFront**: 静的コンテンツの配信、画像やCSSなどのキャッシュ - 商品画像、特にユーザー着用例や商品詳細画像の高速配信に必須 #### 3.2.2 セキュリティ - **WAF & Shield**: DDoS攻撃対策、悪意のあるトラフィックのフィルタリング - **AWS Certificate Manager**: SSL/TLS証明書の管理 - **AWS KMS**: クレジットカード情報などの機密データの暗号化 #### 3.2.3 コンピューティング - **EC2 Auto Scaling Group (Web Front)**: - フロントエンドアプリケーション用のサーバー群 - トラフィックに応じた自動スケーリング - **EC2 Auto Scaling Group (Admin/API)**: - バックエンドAPI処理用のサーバー群 - 管理画面、注文処理、在庫管理など重要業務を処理 - **AWS Fargate**: - コンテナ化されたマイクロサービス - 検索サービス、レコメンデーションエンジンなどの分離されたサービス #### 3.2.4 データベース - **Amazon RDS (PostgreSQL)**: - メインデータベース（Multi-AZ構成） - ユーザー情報、注文情報、商品基本情報などのトランザクションデータ - Read Replicaを設定し読み取り負荷を分散 - **Amazon DynamoDB**: - カート情報、セッション管理 - ユーザーの閲覧履歴、行動データなど高スループットが必要なデータ - **Amazon ElastiCache (Redis)**: - セッションストア - 頻繁にアクセスされるデータのキャッシュ（商品在庫状態など） - ポイント計算の一時データ保存 #### 3.2.5 ストレージ - **Amazon S3**: - 商品画像、ユーザーアップロード画像の保存 - バックアップデータの保存 - ログファイルの保存 #### 3.2.6 検索 - **Amazon OpenSearch Service**: - 商品検索機能の実装 - オートコンプリート候補表示 - 検索結果の絞り込みと並び替え #### 3.2.7 メッセージングとイベント処理 - **Amazon SQS**: - 非同期処理のためのメッセージキュー - 注文処理、メール送信、ポイント計算などの処理を分離 - **Amazon SNS**: - イベント通知（注文確認、発送完了など） - 複数のサービスへの同時通知 - **AWS Lambda**: - イベント駆動型の処理 - 注文確認メール送信、ポイント計算、在庫更新などのマイクロサービス - **Amazon EventBridge**: - サービス間の連携とイベント管理 - スケジュールされたタスクの実行（日次バッチ処理など） #### 3.2.8 AI/ML - **Amazon SageMaker**: - レコメンデーションモデルのトレーニングとデプロイ - ユーザー行動分析 - パーソナライズされた検索結果の提供 - **Amazon Personalize**: - AI推奨商品表示、関連商品表示機能 - ユーザーごとのパーソナライズされたレコメンデーション #### 3.2.9 モニタリングとロギング - **Amazon CloudWatch**: - インフラとアプリケーションのモニタリング - アラート設定 - **AWS X-Ray**: - 分散アプリケーションのトレース - パフォーマンスボトルネックの特定 ## 4. 機能要件とインフラコンポーネントの対応 ### 4.1 商品検索・閲覧機能 - **キーワード検索実行**: OpenSearch + Lambda + EC2 - **オートコンプリート検索候補**: OpenSearch + ElastiCache + Lambda - **検索結果絞り込み・並べ替え**: OpenSearch + EC2 - **商品詳細表示**: RDS + S3 (画像) + EC2 - **在庫状態表示**: RDS + ElastiCache + EC2 - **レビュー・Q&A表示**: RDS + DynamoDB + EC2 ### 4.2 ユーザー認証・会員管理 - **会員登録・ログイン**: Cognito + RDS + Lambda - **SNSアカウント連携**: Cognito + OAuth + Lambda - **メールアドレス認証**: SES + Lambda + SQS - **マイページ表示**: RDS + EC2 - **プロフィール情報管理**: RDS + EC2 ### 4.3 カート・注文処理 - **カート操作**: DynamoDB + EC2 - **ポイント使用設定**: ElastiCache + RDS + EC2 - **支払い方法選択**: EC2 + 外部決済サービス連携 - **注文確定処理**: EC2 + RDS + SQS + Lambda - **在庫確保・決済処理**: EC2 + RDS + SQS + Lambda ### 4.4 AI/レコメンデーション - **パーソナライズ推奨商品表示**: SageMaker + Personalize + Lambda - **関連商品表示**: SageMaker + Personalize + Lambda - **顧客行動データ収集**: Kinesis Data Firehose + S3 + Lambda ### 4.5 通知・メール送信 - **注文確認メール**: SES + Lambda + SQS - **発送完了メール**: SES + Lambda + SQS - **返金完了通知**: SES + Lambda + SQS ### 4.6 返品・キャンセル処理 - **返品申請処理**: EC2 + RDS + SQS - **返金処理状況表示**: RDS + EC2 - **ポイント返還処理**: RDS + Lambda + SQS ## 5. 可用性設計 ### 5.1 マルチAZ構成 - すべての主要コンポーネント（EC2、RDS、ElastiCache等）を複数のアベイラビリティゾーンに配置 - 障害発生時にも継続してサービスを提供 ### 5.2 自動スケーリング - EC2 Auto Scaling Groupによるトラフィック変動への対応 - 特に商品探しフェーズと購入フェーズのピーク時に対応 ### 5.3 フェイルオーバー - RDSのMulti-AZ構成による自動フェイルオーバー - Route 53のヘルスチェックとフェイルオーバールーティング ## 6. セキュリティ設計 ### 6.1 ネットワークセキュリティ - VPC内での適切なサブネット設計（パブリック/プライベート） - セキュリティグループとNACLによるアクセス制御 - WAFによるWebアプリケーション保護 ### 6.2 データセキュリティ - 保存データの暗号化（RDS、S3、DynamoDB） - 転送中のデータの暗号化（HTTPS） - クレジットカード情報の適切な処理（PCI DSS準拠） ### 6.3 認証・認可 - Cognitoによるユーザー認証 - IAMによるAWSリソースへのアクセス制御 - 最小権限の原則に基づいたロール設定 ## 7. 監視・運用設計 ### 7.1 モニタリング - CloudWatchによるリソース使用率の監視 - CloudWatch Alarmsによるアラート設定 - X-Rayによるアプリケーションパフォーマンス監視 ### 7.2 ロギング - CloudWatch Logsによるログ集約 - S3へのログ保存（長期保存） - ログ分析によるセキュリティ監視 ### 7.3 バックアップ・リカバリ - RDSの自動バックアップ - S3のバージョニング有効化 - DynamoDBのポイントインタイムリカバリ ## 8. コスト最適化 ### 8.1 リザーブドインスタンス - 継続的に利用するEC2、RDSインスタンスにはリザーブドインスタンスを適用 ### 8.2 Auto Scaling - 需要に応じたリソースの自動調整 - 夜間や閑散期のスケールダウン ### 8.3 S3ライフサイクル管理 - アクセス頻度の低いデータをS3 Glacier等に移行 - 不要データの自動削除 ## 9. 災害対策 ### 9.1 リージョン間バックアップ - 重要データの別リージョンへのバックアップ - S3クロスリージョンレプリケーション ### 9.2 復旧計画 - 障害発生時の復旧手順の文書化 - 定期的な復旧訓練の実施 ## 10. 将来の拡張性 ### 10.1 マイクロサービス化 - モノリシックアプリケーションからマイクロサービスへの段階的移行 - コンテナ化とECSまたはEKSの活用 ### 10.2 グローバル展開 - Route 53とCloudFrontによるグローバルコンテンツ配信 - 複数リージョンへのデプロイ準備 ## 11. まとめ 本設計書で提案するAWSインフラ構成は、ECサイトの機能要件を満たしながら、高可用性、スケーラビリティ、セキュリティを確保しています。特に、商品検索・閲覧、ユーザー認証、注文処理、AIレコメンデーションなどの主要機能に対して最適化されたコンポーネントを選定しています。 また、将来の成長に合わせた拡張性も考慮し、段階的なマイクロサービス化やグローバル展開にも対応できる柔軟な設計となっています。