# ERP財務システム インフラ設計書

## 1. システム概要

本設計書は、ERP財務システムのインフラ構成に関する設計を記載したものである。このシステムは請求書管理、債権管理、入金管理、資金管理などの財務機能を提供するWebアプリケーションである。

## 2. インフラ構成要件

### 2.1 機能要件から導出される非機能要件

機能要件一覧から抽出した主要な非機能要件は以下の通り:

1. **高可用性**: 財務システムのため、業務時間内の可用性確保が必須
2. **セキュリティ**: 財務データを扱うため高いセキュリティレベルが必要
3. **バッチ処理**: 自動消込、AI照合、仕訳データ生成等の定期バッチ処理
4. **データ連携**: 外部システム（銀行システム、会計システム等）との連携
5. **AI処理**: 入金データの照合にAI機能を使用
6. **ファイル処理**: 請求書PDF生成、銀行データ取込等のファイル処理
7. **定期実行**: 自動催促メール送信等の定期処理

### 2.2 技術要件

- AWSを中心としたインフラ構成
- 冗長化によるシステム可用性の確保
- 財務データのセキュリティ確保
- バッチ処理の効率的な実行環境
- AIモデルの学習・推論環境

## 3. AWSインフラ構成

### 3.1 全体構成図

```
                                  +------------------+
                                  |   Route 53       |
                                  +--------+---------+
                                           |
                                  +--------+---------+
                                  |  CloudFront      |
                                  +--------+---------+
                                           |
                     +---------------------+---------------------+
                     |                                           |
            +--------+---------+                      +----------+---------+
            |  ALB (Web/API)   |                      |  S3 (静的コンテンツ) |
            +--------+---------+                      +--------------------+
                     |
        +------------+-------------+
        |                          |
+-------+--------+        +--------+-------+
| ECS Cluster    |        | ECS Cluster    |
| (Web/API)      |        | (Web/API)      |
+-------+--------+        +--------+-------+
        |                          |
+-------+------------------------+-+
|       Amazon RDS (Aurora)        |
+--------------------------------+-+
                                 |
                      +----------+-----------+
                      | Amazon ElastiCache   |
                      +----------------------+

```

### 3.2 コンポーネント構成

#### 3.2.1 ネットワーク構成

- **VPC**: 2つのアベイラビリティゾーンにまたがる構成
  - **パブリックサブネット**: ALB、NAT Gateway配置用
  - **プライベートサブネット**: アプリケーション、データベース配置用
  - **セキュリティグループ**: レイヤー別のアクセス制御

#### 3.2.2 コンピューティング層

- **Amazon ECS (Fargate)**: Webアプリケーション、APIサーバー用
  - オートスケーリング設定で負荷に応じた自動スケール
  - タスク定義でコンテナ構成を管理
- **AWS Lambda**: 
  - バッチ処理（自動消込、仕訳データ生成等）
  - イベント駆動型処理（銀行データ取得時の処理等）
- **AWS Batch**: 重い処理用（AI照合処理等）

#### 3.2.3 データベース層

- **Amazon Aurora MySQL**:
  - マルチAZ構成による高可用性
  - 請求書データ、債権情報、消込情報等の保存
- **Amazon ElastiCache (Redis)**:
  - セッション管理
  - 頻繁にアクセスされるデータのキャッシュ

#### 3.2.4 ストレージ層

- **Amazon S3**:
  - 静的コンテンツ（CSS、JavaScript等）
  - 電子請求書PDFの保存
  - 銀行データ、取込ファイルの一時保存
  - バックアップデータの保存
- **Amazon EFS**: コンテナ間で共有が必要なファイル用

#### 3.2.5 AI/ML層

- **Amazon SageMaker**: 
  - AI照合モデルの学習と推論
  - 回収予測分析のための機械学習モデル

#### 3.2.6 ロードバランサー・CDN

- **Application Load Balancer (ALB)**: Webトラフィックの分散
- **Amazon CloudFront**: 静的コンテンツの配信高速化
- **Amazon Route 53**: DNS管理

#### 3.2.7 メッセージング・キュー

- **Amazon SQS**: バッチ処理のキュー管理
- **Amazon SNS**: 通知管理（エラー通知等）

#### 3.2.8 監視・ロギング

- **Amazon CloudWatch**: メトリクス監視、ログ収集
- **AWS CloudTrail**: API操作の監査証跡
- **AWS X-Ray**: アプリケーションのトレース

#### 3.2.9 セキュリティ

- **AWS WAF**: Webアプリケーションファイアウォール
- **AWS KMS**: 暗号化キー管理
- **AWS Secrets Manager**: DB認証情報等の機密情報管理
- **AWS IAM**: アクセス権限管理

#### 3.2.10 データ連携

- **AWS API Gateway**: 外部システム連携用API管理
- **AWS Transfer Family**: 銀行データ等のファイル転送
- **AWS Glue**: データ変換処理

## 4. 主要処理のインフラ設計

### 4.1 請求書処理フロー

1. **売上データ取得**:
   - Lambda関数で外部システムからデータ取得
   - S3に一時保存後、RDSに登録

2. **請求書生成・配信**:
   - ECSで請求書データ生成
   - SageMakerで回収予測分析
   - Lambda関数でPDF生成
   - S3に保存
   - SESで顧客へメール配信

### 4.2 入金消込処理フロー

1. **銀行データ取得**:
   - Lambda関数で銀行APIから入金データ取得
   - 手動取込の場合はS3経由でアップロード

2. **消込処理**:
   - 通常照合: Lambda関数で実行
   - AI照合: SageMakerで学習済みモデルを使用
   - 結果をRDSに保存

3. **仕訳データ生成**:
   - Lambda関数で消込結果から仕訳データ生成
   - API Gatewayを通じて会計システムに連携

### 4.3 債権管理・催促フロー

1. **未入金抽出**:
   - Lambda関数で期日超過案件を抽出
   - 結果をRDSに保存

2. **自動催促**:
   - EventBridgeでスケジュール実行
   - Lambda関数でメール内容生成
   - SESで顧客へメール送信
   - 履歴をRDSに保存

## 5. スケーリング設計

### 5.1 アプリケーション層

- **ECS Fargate**:
  - CPU使用率70%以上でスケールアウト
  - 最小2タスク、最大10タスク
  - スケールイン保護を設定

### 5.2 データベース層

- **Aurora**:
  - 読み取りレプリカを1つ以上配置
  - 負荷に応じてリードレプリカを追加
  - 自動スケーリング設定

## 6. バックアップ・DR設計

### 6.1 データベースバックアップ

- **自動バックアップ**: 毎日実行、14日間保持
- **スナップショット**: 週次で取得、3ヶ月保持
- **ポイントインタイムリカバリ**: 5分以内のRPO

### 6.2 障害対策

- **マルチAZ構成**: プライマリDBの障害時に自動フェイルオーバー
- **リージョン間レプリケーション**: 重要データはクロスリージョンレプリケーション

## 7. セキュリティ設計

### 7.1 ネットワークセキュリティ

- **セキュリティグループ**: 最小権限の原則に基づく設定
- **NACLs**: サブネットレベルでのアクセス制御
- **VPCエンドポイント**: AWS サービスへのプライベート接続

### 7.2 データセキュリティ

- **保存データ暗号化**: KMSを使用したS3、RDS、EFSの暗号化
- **転送中データ暗号化**: TLS 1.2以上を使用
- **機密情報管理**: Secrets Managerでの認証情報管理

### 7.3 アクセス管理

- **IAM**: 最小権限の原則に基づくロール設定
- **MFA**: 管理コンソール用の多要素認証
- **AWS Organizations**: 複数アカウント管理

## 8. 監視・運用設計

### 8.1 監視設計

- **メトリクス監視**:
  - CloudWatchでリソース使用率、アプリケーションメトリクス監視
  - カスタムダッシュボードの作成

- **アラート**:
  - リソース使用率閾値超過時
  - エラー発生時
  - バッチ処理失敗時

### 8.2 ログ管理

- **アプリケーションログ**: CloudWatch Logsに集約
- **アクセスログ**: ALB、CloudFront、S3のアクセスログを保存
- **監査ログ**: CloudTrailで管理操作を記録

### 8.3 運用自動化

- **Infrastructure as Code**: CloudFormationまたはTerraformでインフラ管理
- **CI/CD**: AWS CodePipeline、CodeBuild、CodeDeployを使用
- **パッチ管理**: AWS Systems Managerで管理

## 9. コスト最適化

- **リザーブドインスタンス**: 長期利用するRDSインスタンス用
- **Savings Plans**: Fargateの継続的な使用に対して
- **自動スケーリング**: 負荷に応じたリソース調整
- **S3ライフサイクルポリシー**: 古いデータの低コストストレージへの移行

## 10. 将来の拡張性

- **マイクロサービス化**: 機能ごとに分離可能な設計
- **グローバル展開**: マルチリージョン対応の考慮
- **API強化**: 外部システム連携の拡張性確保
- **コンテナ管理**: EKSへの移行も考慮した設計

以上のインフラ構成により、高可用性、セキュリティ、スケーラビリティを備えた財務システムを実現する。