Webアプリを Lambdaで動かすまでに考えること / How to implement monolithic Lambda Web Application

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rights reserved. . 1 © 2025, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. . Webアプリを Lambdaで動かすまでに考えること Kensuke Shimokawa J A W S - U G 北陸新幹線 Snr. Serverless Specialist Amazon Web Services Japan G.K.

rights reserved. . 2 アジェンダ • サーバーレスについて考える • WEB フレームワークと Lambda の親和性について考える • ルーティングについて考える • AWS Managed Domain について考える • 最適化について考える

rights reserved. . 5 みなさん、ご出身はどちらですか？ Serverless Native On-prem Native OR

rights reserved. . 6 よく教科書に出てくるアーキテクチャ 6 Amazon API Gateway AWS Lambda Client Amazon DynamoDB

rights reserved. . 7 サーバーレスってチョロくない？

rights reserved. . 8 現実世界のアーキテクチャ Contracts API Property images S3 bucket Agent Properties Web API Search function Approval function Publication evaluation event handler Customer Properties table Agent Unicorn.Contracts Unicorn.Web Contract status table Property publishing approval workflow Contract status changed event handler Contract status checker Property approvals sync Unicorn.Properties Wait for contract approval SendTaskSuccess Ingest queue Properties event bus Contracts function Contracts table Contract Pipes Contracts event bus Properties Web event bus Ingest queue Unicorn Contracts schema Registry Unicorn Properties schema registry Unicorn Web Schema Registry Parameter Store Parameter Store Parameter Store Shared infrastructure DynamoDBストリームを利用しイベント伝搬 (分散トランザクション) キューイングによるメッセージバッファークロスアカウント、クロスリージョン

rights reserved. . 9 ああサーバーレスって、分散トランザクションだ..

rights reserved. . 10 アーキテクチャ非同期パターン AWS サービス全般に関する深い知見サーバーレス独自のツール知識や開発経験高度な分散化可観測性 DevOps 自動化テストサーバーレス技術者に求められる知識は広い

rights reserved. . 11 今日のフォーカスはこちらの皆様 Serverless Native On-prem Native

rights reserved. . 14 Web アプリはフレームワークに支えられている Ruby on Rails PHP - Laravel Python - Flask Java – Spring Boot Go - Gin

rights reserved. . 15 なぜフレームワークを Lambda で使いたいのか？ • 慣れ親しんだ開発体験を継続したい • 開発経験者の確保が容易 (e.g. Ruby on Rails / Laravel ) • ポータビリティのため • Amazon ECS などのコンテナサービスや Amazon EC2 上のコンテナ環境との Artifact ポータビリティの確保 • 同じコンテナイメージを各種サービスで動かしたい

rights reserved. . 16 API Gateway Routing Endpoint /api/ GET POST /books/ /{id} GET PUT Lambda function Lambda function Lambda function Lambda function $ curl https://domain/api/books/12 API Gateway Routing

rights reserved. . 17 API Gateway Routing Endpoint /api/ GET POST /books/ /{id} GET PUT Lambda function Lambda function Lambda function Lambda function $ curl https://domain/api/books/12 API Gateway Routing Routing + Web Framework

rights reserved. . 18 WEB フレームワークと Lambda の親和性 • Lambda はリクエストごとに独立した実行環境が与えられ、強固なisolation を持っている • WEB フレームワークはマルチプロセスやマルチスレッド、あるいはイベントループによってリクエストを同時に受け付ける仕組みを持っている • WEB フレームワークの多くは Lambda の実行モデルを考慮したデザインになっているわけでは無いことに注意

rights reserved. . 20 API Gateway でどのようにルーティングするのか • ANY + Proxy • 認証やWAFなどは統合されて coupling に • method resource 単位の細かい統合制御はやり難い • method 単位の throttle など API Gateway ならではの機能は使い難い

rights reserved. . 21 API Gateway Routing / 分散系 Endpoint /api/ GET POST /books/ /{id} GET PUT Lambda function Lambda function Lambda function Lambda function $ curl https://domain/api/books/12 API Gateway Routing Routing + Web Framework

rights reserved. . 22 API Gateway Routing / Monolithic Endpoint /{proxy+} ANY Lambda function $ curl https://domain/api/books/12 API Gateway Routing Monolithic Routing

rights reserved. . 23 Web Framework Routing / Monolithic dispatch event from mangum import Mangum app = FastAPI() handler = Mangum(app) handler @app.get(‘/api/books') def books(): return [book1, boo2, boo3, … bookN] @app.post(‘/api/books') def books(book): put_item(book) @app.put("/api/books/{id}") def books(book): put_item(book) @app.get("/api/books/{id}") def get_book(id): book = get_item(id) return book Routing $ curl https://domain/api/books/12

rights reserved. . 24 AWS Lambda Web Adapter Lambda ランタイム API の汎用アダプター関数本体コードの依存関係はありませんあらゆる Web フレームワークをサポートあらゆるプログラミング言語をサポート既存のツールを使用してローカルで開発ローカルでテスト Rust で構築され、安全で効率的 https://github.com/awslabs/aws-lambda-web-adapter event HTTP AWS Lambda Web Adapter Lambda で Web アプリを実行するための OSS ツール

rights reserved. . 25 AWS Lambda Web Adapter OS Packages Runtime Interface Client Web App http- adapter REST API Endpoint HTTP API Endpoint Application Load Balancer Lambda function invoke Rest API Event HTTP API v2 Event ALB Event 統合先として Lambda Function URL API Gateway REST API HTTP API Application Load Balancer をサポートコンテナと Zip パッケージをサポート aws-lambda-web-adapter Function URL Lambda で Web アプリを実行するための OSS ツール

rights reserved. . 26 AWS Lambda Web Adapter FROM amazoncorretto:21.0.6-al2023 COPY --from=public.ecr.aws/awsguru/aws-lambda-adapter:0.9.0 /lambda-adapter /opt/extensions/lambda-adapter ARG JAR_FILE=target/*.jar COPY ${JAR_FILE} app.jar EXPOSE 8080 ENTRYPOINT ["java","-jar","/app.jar"] Dockerfile 既存の Dockerfile に一行追加するだけ (Zip artifactの場合は、Layerを追加) Lambda で Web アプリを実行するための OSS ツール

rights reserved. . 27 AWS Lambda Web Adapter • 開発者が Adapter を意識しない • Adapter がサイドカーとして存在するため、 Artifact へのインストールが不要 • 開発者が開発するために、Adapter の理解が不要 • Adapter はフレームワーク機能は関心事から分離、完全なフレームワーク機能 • 言語 / Runtime ごとに異なる Adapter を用意する必要がない • ポータビリティ • Adapter がロジックの外にあり、コンテナサービスとのポータビリティを維持 • Rust 言語での実装で、Latency も抑えられている • 任意の Lambda Runtime type で動作 (Hetero runtime)

rights reserved. . 29 表示したいページ

rights reserved. . 30 Server Side Rendering するケース Amazon API Gateway AWS Lambda Amazon Aurora Users API HTML, JS, CSS, image https://4pckf8fve3.execute-api.ap-northeast-1.amazonaws.com/prod/{proxy+} AWS Managed Domain Stage

rights reserved. . 31 Server Side Rendering するケース

rights reserved. . 32 Server Side Rendering するケース既存のコンテナイメージの静的ファイル上の base path のままではリソース取得できない https://4pckf8fve3.execute-api.ap-northeast-1.amazonaws.com/prod/resources/images/spring-logo.svg

rights reserved. . 33 AWS Managed Domain の Stageの除去 • HTTP API の $default stage ( “Stage なし” )を利用

rights reserved. . 34 AWS Managed Domain の Stageの除去 • Cloud Front を利用する • Origin Path で吸収する • Path の rewrite を行う • CloudFront Functions • Lambda@Edge • Cloud Front + Function URL も利用できる

rights reserved. . 35 そもそも、Custom Domain を使う

rights reserved. . 37 アーキテクチャの進化 Time 1 7 初期開発ではモノリシックを許容 1 Modular Monolith 小さな Monolith 3 Modular Monolith 3 新たな小さな Monolith 凝集度で分割凝集度で分割しつつ小さなモノリスは許容 5 凝集度の高いモジュール適切な分離

rights reserved. . 38 Snap Start / Zip Lambda (Python, .NET, Java) Cold Start 抑制のためのメモリキャプチャとレジューム Invoke API warm start ? Is snapshot available? Create a snapshot Resume the snapshot Invoke handler Complete Invocation No No Yes

rights reserved. . 39 Provisioned Concurrency Concurrency time ColdStart ColdStart ColdStart 初期処理が重たいRuntimeは立ち上がりにColdStartを誘発

rights reserved. . 40 Provisioned Concurrency Concurrency time Provisioned Concurrency WarmStart WarmStart WarmStart ProvisionedConcurrencyを使えば、ColdStartは抑制される

rights reserved. . 41 Provisioned Concurrency（リクエストの波がある） Concurrency time Provisioned Concurrency > 0.7 = 70% > 0.7 = 70% > 0.7 = 70% Amazon Application Auto Scalingを使って ProvisionedConcurrencyUtilizationに応じてスケール Amazon Application Auto Scaling

rights reserved. . 42 AWS CDK での Auto Scaling 設定例 // create an alias for the version. const alias = new lambda.Alias(this, 'alias', { aliasName: aliasName, version: version, }); // Create a scalable capacity const autoScaling = alias.addAutoScaling({ minCapacity: 1, maxCapacity: 100, }); // Scaling on 70% utilization autoScaling.scaleOnUtilization({ utilizationTarget: 0.7 }); https://docs.aws.amazon.com/cdk/api/v2/docs/aws-cdk-lib.aws_applicationautoscaling-readme.html

rights reserved. . 43 暖機したいAPI Provisioned Concurrency割り当て可能: 900 Endpoint Lambda function 900 provisioned

rights reserved. . 44 暖機したいAPIが複数ある場合 Provisioned Concurrency割り当て可能: 900 要件: 両APIとも600 rpsを満たしたい Endpoint Lambda function 300 Endpoint Lambda function 600 Duration (Warm) provisioned 500 ms(P99) 1000 ms(P99)

rights reserved. . 45 暖機したいAPIが多数ある場合 Provisioned Concurrency割り当て可能: 900 Provisioned Concurrency利用なら Dispatch Patternなど（後ほど説明）

rights reserved. . 46 暖機したいAPIが多数ある場合 Provisioned Concurrency割り当て可能: 900 (重要) システム全体アーキテクチャとして暖機APIが多数の場合アーキテクチャデザインを見直すことも視野に入れる • 基本的な関数コードのチューニング • 非同期にできるか検討 • リージョン、アカウント分離 • Service Quota 緩和 • AWS Fargate などのコンテナ化検討 Provisioned Concurrencyに頼らない

rights reserved. . 47 Dispatch Pattern - 複数関数を共通Quota消費で暖機 Provisioned Concurrency割り当て可能: 900 Dispatch Pattern で実装として対応 900 provisioned 言語関数実装 def func1 def func3 def func2 def funcN dispatcher

rights reserved. . 49 まとめ • サーバーレスについて考える • サーバーレスは、分散トランザクション • WEB フレームワークと Lambda の親和性について考える • フレームワークは Lambda の実行モデルを考慮していない • ルーティングについて考える • AWS Lambda Web Adapter でフレームワークのルーティングを利用 • AWS Managed Domain について考える • Custom Domain にするか、Cloud Front を入れるのが楽 • 最適化について考える • Provisioned Concurrency: どんな言語でも利用できる • Snap Start: Python, .NET, Java で利用可能

rights reserved. . 51 Cold Startの抑制（リクエストの波がある） Concurrency time Provisioned Concurrency WarmStart WarmStart WarmStart ProvisionedConcurrencyを使えば、ColdStartは抑制される

rights reserved. . 52 Cold Startの抑制（リクエストの波がある） Concurrency time Provisioned Concurrency WarmStart WarmStart WarmStart ProvisionedConcurrencyを使えば、ColdStartは抑制される余分なConcurrency = コスト増大

rights reserved. . 53 Client Side Rendering するケース Amazon CloudFront AWS Lambda Amazon Aurora Users Signing AWS Lambda Function URLs Lambda＠Edge API + SigV4

rights reserved. . 54 Client Side Rendering するケース Amazon CloudFront Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) Amazon API Gateway AWS Lambda Amazon Aurora Users HTML, JS, CSS, image API

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