[AWSマイスターシリーズ] Amazon SQS / SNS

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AWS マイスターシリーズ
Amazon SQS / SNS

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アマゾンデータサービスジャパン株式会社
ソリューションアーキテクト
⼋八⽊木橋徹平　篠原英治　⾈舟崎健治　

© 2012 Amazon.com, Inc. and its affiliates. All rights reserved. May not be copied, modified or distributed in whole or in part without the express consent of Amazon.com, Inc.

Agenda
!   Amazon SQSとは

•  SQSの動作イメージ
•  SQSの機能の詳細

!   Amazon SNSとは

•  SNSの動作イメージ
•  SNS Mobile Push

!   SQS/SNSを使った構成例例
!   まとめ
!   Appendix

2

そもそもメッセージキューとは？
!   サーバ間、プロセス間、スレッド間での通信に使われる
ソフトウェアコンポーネント
•  ⾮非同期型通信を提供

メッセージ
キュー

送信者

3

・送信側と受信側がメッセージキュー
に同時にやりとりしなくても良い
・受信側がメッセージを取り出すまで
格納されたまま

受信者


Introduction
!   「分割できないものは、スケールできない」
by Randy Shoup (eBay)

•  スケールするには疎結合なアーキテクチャにする必要がある
•  疎結合アーキテクチャには⾮非同期処理理が不不可⽋欠
•  ⾮非同期処理理の典型例例がキューシステム

!   ⾃自分で⾼高い耐障害性を持つキューシステムを作るのは困難

4

Amazon SQSとは

5

Amazon SQS
(Simple Queue Service)とは
!  分散マネージドキュー
!  ⾼高い信頼性とスケーラブルなキュー

送信者

Queue

受信者

受信者

6

SQSの動作イメージ
!  メッセージの送信

メッセージ
送信者
1リクエストあたり
約20ms

7

!  メッセージの受信

メッセージ
送信者

メッセージ
受信者

8

!  受信したメッセージの内容を元にタスク
実⾏行行

メッセージ
送信者

メッセージ
受信者

9

!  タスクが無事完了了したら、キューの中に
ある該当メッセージを削除

メッセージ
送信者

メッセージ
受信者

10

!  メッセージ送信
メッセージ
受信者

メッセージ
送信者

メッセージ
受信者

メッセージ
受信者
11

!  メッセージ受信
メッセージ
受信者

メッセージ
送信者

メッセージ
受信者

メッセージ
受信者
12

!   タスク実⾏行行

•  受信後デフォルト30秒間は他の受信者
は受信できない（Visibility Timeout
機能）

メッセージ
送信者

Inflightメッセージ
（＝Visibility Timeoutによっ
て他から見えない状態の
メッセージ）

メッセージ
受信者

メッセージ
受信者

メッセージ
受信者
13

!  メッセージ削除
メッセージ
受信者

メッセージ
送信者

メッセージ
受信者

メッセージ
受信者
14

!   削除をしなければ、30秒経過後、再度度
1名のみ受信可能になる

メッセージ
送信者

メッセージ
受信者

メッセージ
受信者

メッセージ
受信者
15

!   複数の送信者

A

メッセージ
受信者

B
C

メッセージ
受信者

メッセージ
送信者
メッセージ
受信者
16

!   複数の送信者
メッセージ
受信者

A C
B
メッセージ
受信者
メッセージ
送信者
メッセージ
受信者
17

!   複数の受信者

C

メッセージ
受信者

A
B
メッセージ
送信者

メッセージ
受信者

順番は保障しない
メッセージ
受信者

18

!   1度度に最⼤大10通送信可能
x 10

メッセージ
受信者

x 10
x 10

メッセージ
受信者

メッセージ
送信者
メッセージ
受信者
19

!   1度度に最⼤大10通受信可能
x 10 メッセージ
受信者
x 10
メッセージ
x 10 受信者
メッセージ
送信者
メッセージ
受信者
20

!
!
!
!
!

 
 
 
 
 

SQSの特⻑⾧長

⾼高速
信頼性が⾼高い
低コスト
分散マネージドキュー
スケーラビリティに優れている

•  複数の送信者と受信者に対応
•  メッセージが増加しても速度度劣劣化しない

!   削除されなければ、メッセージはデフォルトで4⽇日間保持
される。保持期間を60秒から14⽇日の間で変更更可能
!   １つのキューごとに最⼤大120,000通のInﬂightメッセージ
を保持。120,000通を超えるとOverLimitエラーとなる。
!   最⼤大メッセージサイズ： 256KB
!   アクセスコントロールが可能
21

SQS利利⽤用上の注意点
!   最低1度度のメッセージ到達を保障

•  2度度以上同じメッセージを受信することがある
何回同じメッセージを受信しても同じ結果になるように実装する

!   メッセージの順序は保障しない

•  後に送ったメッセージが先に受信されることがある
受信順序が違っても同じ結果になるように実装する

22

SQSの機能の詳細

23

SQS Long Polling機能
!   メッセージが有効になるまで待つことが出来る機能

•  タイムアウトがなければ、ReceiveMessageコールにより、最
低１つ、または1コールで取得可能な最⼤大数のメッセージを取得
可能（メッセージが存在する場合）

!   空もしくは取得失敗のレスポンスを削減可能
! ReceiveMessageコールのWaitTimeSecondsの値を変
更更することでPolling可能
•  0〜～20秒の間

24

Long PollingとShort Pollingの
使い分けについて
!   多くの場合は、Long Pollingを推奨

•  複数のキューを使う場合は、マルチスレッドでPollingする
Polling処理スレッド１
Polling処理スレッド２

!   Short Pollingを使う必要がある場合

•  RecieveMessage呼び出し後直ちに応答が必要な場合

•  （例例）複数のキューを単⼀一スレッドポーリングする場合、Long
Pollingタイムアウトするまで待機するため、処理理が遅れてしまう。
Polling処理

Polling処理スレッド１

25

SQS Delay Queue機能
! キューに送られた新しいメッセージをある⼀一定秒の間⾒見見
えなくすることが可能
•  0〜～900秒に設定可能
•  設定すると、そのキューに送信されるメッセージ全てに適⽤用
•  Visibility Timeoutとは異異なる

26

SQS Message Timers機能
! 個々のメッセージが送信されてから⾒見見えるようになるま
での時間を設定可能
•  デフォルトは0秒。すぐ⾒見見えるようになる
•  キュー全体ではなく、メッセージ単体に適⽤用
•  Message TimersがDelay Queueの遅延時間の設定を上書きす
る
メッセージが見える
ようになる時間

Send Message
Request
Message Timers 60秒
Delay Queue 30秒
27


SQS Dead Letter Queue機能
!   キューから指定回数受信後に⾃自動で別のDead Letter
Queueにメッセージが移動される機能

•  デフォルトは無効
•  事前に作成したキューをDead Letter Queueとして指定する
•  ずっと未処理理メッセージが残り続ける状況を回避するのに有効
キュー

④メッセージが
指定回数受信
後に移動

①メッセージ受信
②タスク失敗

③メッセージ削除されずに
キューに残り続ける
Dead Letter Queue

28

SQS Batch API actions
!   1コールで最⼤大10リクエスト処理理が可能
•  SendMessageBatch
•  DeleteMessageBatch
•  ChangeMessageVisibilityBatch

!   通常メッセージ1通あたり256KBまで送信可能

•  注意：SendMessageBatchシングルコールで送れるメッセージ
の合計サイズも256KBまで。

29

Client-‐‑‒side BuﬀeringおよびRequest
Batching
!   Client-‐‑‒sideバッファが可能

•  AmazonSQSBuﬀeredAsyncClient

!   以下のリクエストをバッチに纏めることが可能
•  SendMessage
•  DeleteMessage
•  ChangeMessageVisibility

!   10リクエストまでバッファ可能
!   Batchリクエストとして送信するため、SQSへのリクエ
スト数を削減し、コスト削減が可能

30

SQSのスケーリング
!   SQSキューは⾼高いスループットを提供できる
•  秒間数千メッセージ

!   ⾼高いスループットを出す⽅方法

•  Batch APIにより1度度に10メッセージを処理理する
•  多くのメッセージ送信者と受信者を配置可能

•  AWSSDK for Javaではデフォルト50コネクション
•  以下のようにMaxConnectionsの値を変更更する

AmazonSQS sqsClient = new AmazonSQSClient(credentials,
new ClientConfiguration().withMaxConnections(
producerCount + cousumerCount));

31

SQSのアクセスコントロール
!   キューへのアクセスコント
ロールが可能。以下その例例

アクセスコントロール設定例（JSON形式）
{
"Version":"2012-11-05",
"Id":"cd3ad3d9-2776-4ef1-a904-4c229d1642ee",
"Statement" : [
{
"Sid":"1",
"Effect":"Allow",
"Principal" : {
"aws": "111122223333"
},
"Action":["sqs:SendMessage","sqs:ReceiveMessage"],
"Resource": "arn:aws:sqs:us-east-1:444455556666:queue2",
"Condition" : {
"IpAddress" : {
"aws:SourceIp":"10.52.176.0/24"
},
"DateLessThan" : {
"aws:CurrentTime":"2009-06-30T12:00Z"
}
}
}
]

•  他のAWSアカウントに
SendMessageのみ許可
•  特定の時間のみアクセス許可
•  特定のAWSアカウントのア
クセスを拒否
•  EC2インスタンスからのアク
セスのみ許可

32

}

Amazon CloudWatchを使ったSQS監視
!   以下のメトリックスを利利⽤用可能
NumberOfMessageSent

キューに追加されたメッセージ数

SentMessageSize

キューに追加されたメッセージの合計サイズ

NumberOfMessageReceived

ReceiveMessageコールによって返されたメッセージ数

NumberOfEmptyReceives

ReceiveMessageによって返さなかったメッセージ数

NumberOfMessagesDeleted

キューから削除されたメッセージ数

ApproximateNumberOfMessage
Delayed

Delayされすぐに読み込みができなかったメッセージ数。
Delay Queueまたはメッセージ送信時のDelay設定によ
るもの

Visible

キューから利用可能になったメッセージ数

NotVisible

クライアントから送信されたが削除されていないか、
visibility winodwのendまで到達していないメッセージ数

33

SQS Best Practice(1)
!   1度度のリクエストで複数のメッセージを送信または受信
する⽅方が速い
•  最⼤大10通まで

!   １つのキューに対する送信者または受信者は複数⽴立立てた
⽅方が全体の処理理速度度が向上する
!   複数のキューにLong Pollingするときには、キューごと
に1スレッドを使う
•  最⼤大20秒まで待つことができる

34

SQS Best Practice(2)
!   何度度も同じメッセージを受信しても同じ結果になるよう
に受信者側を実装する
•  SQSは最低1度度のメッセージ到達を保証

!   メッセージの受信順序が違ってても同じ結果になるよう
に受信側を実装する
•  SQSはメッセージの順序を保証しない

!   メッセージ受信側でPolling処理理を継続して実⾏行行するよう
な仕組みの実装が必要
•  （例例）supervisordを使えば、複数プロセスで定期的にpolling
ができ、かつ、プロセスが落落ちても⾃自動で⽴立立ち上げてくれる

35

SQSのメッセージにどんなデータを含めれ
ば良良いのか？
!   例例
• 
• 
• 
• 

ジョブID
イベントID
ファイルパス
URI

!   ⼤大きなメッセージはS3に保存、SQSにはそのポインター
を載せる

36

SQSの価格
!   無料料利利⽤用枠

•  既にご利利⽤用中、初めてご利利⽤用かに関わらず、毎⽉月キューイングリクエスト100
万件まで無料料

!   SQSリクエスト100万件につき0.50 USD

•  1件あたり0.0000005 USD
•  複数のメッセージを１つのリクエストとしてバッチ送信する場合も、単⼀一メッ
セージの時と同じ

!   データ転送

•  受信（イン）：0 USD
•  送信（アウト）：
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

37

最初の1GB/⽉月　　　　：0 USD
10TBまで /⽉月　　　　：0.201 USD GBあたり
次の40TBまで /⽉月　　：0.158 USD GBあたり
次の100TBまで /⽉月　：0.137 USD GBあたり
350TBを越える場合の価格はお問い合わせください
同⼀一リージョン内のSQSとEC2インスタンスのデータ転送は無料料


Amazon SNSとは

38

Simple Notiﬁcation Service
!   柔軟で⾼高速なフルマネージドメッセージングサービス
!   マルチプロトコルで簡単にメッセージを通知
!   安価な従量量課⾦金金制
2. マルチプロトコルで通知
1.Topicに
メッセージを送信

HTTP(S)
Amazon SNS
EMAIL

Publish
Publisher

Topic

SQS

Mobile Push
Subscriber

39

Amazon SNSの価格
!   無料料利利⽤用枠
• 
• 
• 
• 

モバイルプッシュ通知: 100万件
Email/Email-‐‑‒JSON: 1,000件
HTTP/HTTPS: 100,000件
Simple Queue Service（SQS）: 無料料

• 
• 
• 
• 

モバイルプッシュ通知: 100万件あたり0.5 USD
Email/Email-‐‑‒JSON: 100,000件あたり2 USD
HTTP/HTTPS: 100万件あたり0.6 USD
Simple Queue Service（SQS）: 無料料

• 
• 

受信（イン）：0 USD
送信（アウト）：

!   SNSリクエスト単価(64 KB のチャンクごとに 1 リクエストとして課⾦金金)

!   データ転送
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

最初の1GB/⽉月　　　　：0 USD
10TBまで /⽉月　　　　：0.201 USD GBあたり
次の40TBまで /⽉月　　：0.158 USD GBあたり
350TBを越える場合の価格はお問い合わせください
同⼀一リージョン内のSNSとEC2インスタンスのデータ転送は無料料

40

Amazon SNSの特徴
!   AWSの様々なサービスと連携して通知可能
•  利利⽤用例例

CloudWatch

設定したしきい値を超えた時の通知

SES

Bounce/Complaintのフィードバック通知

Elastic Transcoder

動画変換処理理完了了/失敗時の通知

AutoScaling

AutoScaling Groupの状態が変わった時の通知

CloudTrail

ログファイル配送に関する通知

41

SNSの動作イメージ
!   1. Topicの作成
!   2. TopicをSubscribe
!   3. Topicへ向けてメッセージをPublish

!   4. CloudWatchとの連携例例

42

1. Topicの作成
!   Topic Amazon Resource Name(ARN) を作成

43

2. TopicのSubscribe
!   プロトコルを選択: HTTP(S), Email, SQS, Application

!   Endpointへのメッセージ送信にはConﬁrmが必要

44

3. Topicへ向けてメッセージをPublish
!   作成したTopicに向けてブラウザからpublish

!   想定通りにメッセージが受け取れることを確認
プロトコルでEmailを選択した場合

45

4. CloudWatchとの連携例例
!   Alarmのしきい値を超えた場合のActionに通知を設定

46

4. CloudWatchとの連携例例
!   Alarmのしきい値を超えた場合に通知

プロトコルでEmailを選択した場合

47

Mobile Push (2013年年8⽉月リリース)
!   シンプルにクロスプラットフォームなPUSH通知を実現
!   堅牢牢性と信頼性とスケーラビリティを兼備
Apple Devices

Google Devices
Amazon SNS
Mobile Push

Amazon Kindle Fire
Devices

48

Mobile Push (2013年年8⽉月リリース)
!   Amazon SNS モバイルプッシュ通知セミナー資料料
http://aws.amazon.com/jp/aws-‐‑‒jp-‐‑‒introduction/

49

SQS/SNSを使った構成例例

50

Workキュー
!   複数の受信者にタスクを分散

例
・動画エンコード処理
・Eメール送信処理
・PDF作成処理

送信者

受信者

Amazon SQS

タスク完了時に
通知

Amazon SNS

51

So-‐‑‒netの広告配信ログの分析
!
!
!
!

 
 
 
 

1⽇日平均10GB、年年間3.65TB
1年年分5TBをS3アップロードしてEMRで解析
オンプレミス試算：初期費⽤用で数千万円単位
SQS+S3+EMRの価格：毎⽉月50万円
•  コストを⼤大幅に削減

!   スポットインスタンスで、アドホック分析
•  更更にコストを50%削減

52

バッファ＆バッチオペレーション
!   メッセージ ≒ オペレーション
!   DBなどのサービスの前⾯面にキューを配置
!   SQSのスケーリングを活⽤用して、安定したパフォーマン
スと⼤大量量のバックログを出⼒力力
•  例例

•  S3上の少数ファイルに少量量の書き込み
•  DynamoDBのバッファ
•  RDSへのバルクインサート

53

SQSは⾼高いスループットをサポート

メッセージ
送信者

メッセージ
受信者

54

DBへの書き込みのバッファ
Data

Amazon SQS
Queue

一時的なスパイク
SQSはスパイクを吸収して
DBに安定して書き込み

Amazon EC2

さまざまなDBを置き換え可能
例）
DB

55

DynamoDB
MySQL DB
Instance

Amazon
RDS


イベント処理理
!   同⼀一のメッセージを複数のキューに同時送信して、同時
処理理する
ゲームの
変更リクエスト
Push通知
Amazon
SQS
Amazon
SNS

イベント
メッセージ
56

AWS Cloud

ステータス
アップデート

ゲームの
アーカイブ化

DynamoDB


まとめ

57

SQS/SNSのまとめ
!   SQS

•  キューイングシステムによる⾮非同期処理理を⽤用いることで、ス
ケーラブルなシステムを構築できる
•  ⾼高い耐久性を持つキューイングシステムにはマネージドなSQS
を⽤用いると良良い
•  SQSを使えば、⼤大量量のメッセージを最低1回の到達性で保障でき
る
•  SQSのスケーリングによって⾼高いスループットを確保できる。
•  ワークキューやバッファ＆バッチオペレーションにも最適
•  スパイクアクセスにも対応できる

!   SNS

•  マルチプロトコルのプッシュ通知を簡単に実現できる
•  柔軟で⾼高速なマネージドメッセージングサービス

58

Link
!   Amazon SQS Document

•  http://aws.amazon.com/jp/documentation/sqs/

!   EAI Pattern

•  http://www.eaipatterns.com/

!   Amazon SNS Document

•  http://aws.amazon.com/jp/documentation/sns/

!   Amazon SNS Mobile Push セミナー資料料

•  http://www.slideshare.net/AmazonWebServicesJapan/
20130917-‐‑‒aws-‐‑‒
meisterregenerateextrasnsmobilepushpublic

59

Appendix

60

SQS利利⽤用時のコードサンプル
AWS SDK for Java利利⽤用時
! AmazonSQSClientの作成
AmazonSQS sqs = new AmazonSQSClient(new PropertiesCredentials(xxx));
sqs.setEndpoint("http://sqs.ap-northeast-1.amazonaws.com");

!   メッセージ送信
sqs.sendMessage(new SendMessageRequest(myQueueUrl, "This is my message text."));

!   メッセージ受信
List<Message> messages =
sqs.receiveMessage(new ReceiveMessageRequest(myQueueUrl)).getMessages();

61

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