AWS認定(2)デベロッパー(アソシエイト)に合格するまで

AWS認定デベロッパー試験合格に向けての資料集。以下の資料を何度も読み込んで、手を動かしながら実践を繰り返すことが合格の近道となる。

出題範囲と学習法

AWS認定デベロッパー試験の問題は、システムを構築する際に、可用性や拡張性コストなどを考慮した上で、実際どのような手法で実装するかについて問われることが多い。AWSが提供するサービスは100を超えるが、本試験を受講する上では、API Gateway, Cognito, DynamoDB, S3, SQS, IAM(STS), Elastic Beanstalk, Elastic Beanstalk, Lambdaなどのデプロイツールやサーバレスアーキテクチャの理解。また、CloudFormation, CodeBuild, CodeCommit, CodeDeploy, CodePipeline, CloudFront, CloudWatch, ElastiCache, Kinesis, RDS, X-Rayなども理解しておくことが必要である。

勉強法は、

  1. サンプル問題集に目を通してレベルを確認する
  2. 以下の資料を読みながら実際に各サービスに触れる
  3. 模擬試験を受講する

で十分合格ラインに行くかと。ちなみに学習時間は2週間ほど。なお、各サービスのドキュメントにベストプラクティスの項目が存在する場合は、該当部分を理解しておく

対策本

対策本はほとんど発売されていない。以下の本が唯一の試験対策本。この本には、各サービスの概要や特徴が簡潔に書かれており、AWSの各サービスの概要を学ぶためには非常に有効。一方で、章末問題と実際の試験問題は異なるので、実際の問題に慣れるためには、模擬試験の受講が必要である。

AWSの概要とセキュリティ

AWS(1)AWSの概要とメリット
AWS(4)Well-Architectedフレームワーク
AWS(5)セキュリティのベストプラクティス

AWS Identity and Access Management

AWS(2)セキュリティの概要
AWS Identity and Access Management(1)IAMの概要
AWS Identity and Access Management(4)STS

AWSの基本サービスの概要

Amazon S3

AWS S3(3)S3の概要
AWS S3(4)使用する上で注意すること

Amazon RDS

AWS RDS(1)Relational Database Serviceの概要

Amazon DynamoDB

AWS DynamoDB(1)DynamoDBの概要

Amazon ElastiCache

AWS ElastiCache(1)ElastiCacheの概要

AWS Lambda

AWS Lambda(1)Lambdaの概要
AWS Lambda(3)使用する上で注意すること

Amazon Kinesis Data Streams

AWS Kinesis(1)Kinesisの概要

Amazon SQS

AWS SQS(1)Amazon Simple Queue Serviceの概要

AWS Elastic Beanstalk

AWS Elastic Beanstalk(1)Elastic Beanstalkの概要

Amazon CloudWatch

AWS CloudWatch(1)CloudWatchの概要

Amazon SNS

AWS SNS(1)Simple Notification Serviceの概要
AWS SNS(2)モバイルプッシュ通知

Amazon Cognito

AWS Cognito(1)Cognitoの概要

AWS API Gateway(2)Kinesisへのデータ投入

API Gatewayから大量のデータを投入し、これらのデータを解析および蓄積する場合には、API GatewayからLambdaに直接データを渡すのではなく、大規模データストリームサービスのKinesisを介した方が、バックエンドのシステムが高負荷に晒されずに安定的に稼働させられる場合がある。

API Gatewayとバックエンドのエンドポイントとの接続は、API Gateway内の統合リクエスト機能を用いて行い、統合リクエストは下の5つの統合タイプを用意している。

  • Lambda関数
  • HTTP
  • Mock
  • AWSサービス
  • VPCリンク

Mockは、バックエンドと接続せずにレスポンスを返す統合タイプで、テストを行う際や、CROSのプリフライトリクエストの返答などに用いる。

統合リクエスト

Kinesisと接続する場合は、POSTメソッドを作成し、上記のうちの「AWSサービス」を選択して以下のように各欄に必要事項を入力する。Kinesisへデータ投入する際には、Kinesis側で用意されているputRecordメソッドを使用する。

データ入力項目

項目 入力内容 備考
統合タイプ AWSサービス  
AWS リージョン 当該Kinesisのリージョン  
AWS サービス Kinesis  
AWS サブドメイン 空欄  
HTTP メソッド POST  
アクション PutRecord  
実行ロール KinesisへのputRecordをAPI Gatewayに許可するIAMロール arn:aws:iam::account-id:role/iam-role-name

IAMロールについては、KinesisへのputRecordをAPI Gatewayに許可する記述が必要で、IAM上で以下の内容を含んだIAMロールを作成する。

{
    "Version": "2012-10-17",
    "Statement": [
        {
            "Sid": "VisualEditor0",
            "Effect": "Allow",
            "Action": [
                "kinesis:PutRecord",
                "kinesis:PutRecords"
            ],
            "Resource": "arn:aws:kinesis:*:*:stream/*"
        }
    ]
}

データマッピング

API GatewayからKinesisにデータを投入する場合は、クライアントから受信したデータをKinesisが規定するデータフォマットに変換する必要がある。これに対応するのがデータマッピング機能で、Velocity Template Languageを用いて記述することができる。

よく使われる関数および使用例を以下に挙げる。

記述 内容
#set($param = ”) 変数の定義
#if(評価式) #end if文
$context.requestTimeEpoch データの受信時刻
$input.path(‘$.param’) 入力データ内の指定タグの値
$input.path(‘$.param’).size 入力データ内の指定タグの数
$input.params().header.get(”) ヘッダ内の指定タグの値
$input.json(‘$.param’) 入力データ内の指定タグJSONデータ
$util.urlDecode($input.path(‘$’)) 入力データをURLデコード
$util.escapeJavaScript(data) 文字をエスケープ
$util.base64Encode(data) 文字をBASE64エンコード

また、これらを使用してデータマッピングを記述すると以下となる。

#set($allParams = $input.params())
{
  "params" : {
    #foreach($type in $allParams.keySet())
    #set($params = $allParams.get($type))
    "$type" : {
      #foreach($paramName in $params.keySet())
      "$paramName" : "$util.escapeJavaScript($params.get($paramName))"
      #if($foreach.hasNext),#end
      #end
    }
    #if($foreach.hasNext),#end
    #end
  }
}

AWS CloudWatch(2)システム運用における監視項目

AWSでシステム構築を行う場合、基本的にはこのCloudWawtchのみの監視で十分なことが多い。様々な監視項目が存在するが、システム運用を行う際に特に監視する必要のある項目は以下の通り。

DynamoDB

多くの項目がデフォルトで 1 分ごとにデータを送信するが、5 分間隔で送信されるデータも存在する。事前に設定した容量(スループット)が十分であるかを監視しておくと良い。

  • ProvisionedReadCapacityUnits
  • ConsumedReadCapacityUnits
  • ProvisionedWriteCapacityUnits
  • ConsumedWriteCapacityUnits

EC2

Amazon EC2 はデフォルトで 5 分ごとに CloudWatch にデータを送信する。インスタンスを作成する際に、「詳細モニタリングを有効」にチェックを入れることでこれを 1 分ごとに変更することができるCPU使用率を監視しておくと良い。メモリやディスクのメトリクスを取得するためには、CloudWatch Agentをインストールする必要がある

  • CPUUtilization

Kinesis

事前に設定した容量(シャード数)が十分であるかを監視しておくと良い。

  • PutRecords.Records
  • IncomingRecords
  • GetRecords.Bytes
  • IteratorAge

AWS Cognito(4)Cognitoストリーム

Cognitoストリームとは

Cognito Datasetに蓄積されたデータを取得するためには、Cognitoストリームを設定してKinesis経由でデータを出力する必要がある。Cognitoストリームを設定すると、Cognito Datasetに変更が生じる度にKinesisにそのデータを入力することができる。

Cognitoストリームの設定

Cognitoのダッシュボードから「Edit identity pool」をクリックし、Cognito Streamの項目を編集する

Cognitoストリームの設定

Kinesis stream名とシャード数を設定する

  • 「Create stream」をクリック
  • シャードとはKinesisの入出力処理のパイプの太さを表す

Kinesisストリームの作成

ロール設定を行う

  • 「Create role」をクリック
  • ロール名が自動入力されるので、作成ウィザードで登録を行う

ロールの設定

有効化する

  • 「StreamStatus」を「Enabled」に設定することで、Cognito Streamが有効化される

設定変更を実行する

  • また、上記の設定を行った上で「Save Changes」をクリックしてもストリーム名、シャード、ロールなどがきちんと反映されていない場合があるので、反映されているか確認することが重要である
  • ユーザのロール設定と同様に、先ほど作成したロールのポリシーを確認する
{
  "Version": "2012-10-17",
  "Statement": [
    {
      "Effect": "Allow",
      "Action": [
        "kinesis:PutRecord"
      ],
      "Resource": [
        "arn:aws:kinesis:ap-northeast-1:172664222583:stream/STREAM_NAME"
      ]
    }
  ]
}

なお、Bulk publishをクリックすることでこれまで蓄積されたCognito DatasetをKinesisに一括で送り出すことが可能だが、24時間に1回しか実行できないことに注意が必要である。

ストリームレコード

CognitoからKinesisへは、以下のフォーマットでレコードが送信される。

{
  "identityPoolId" : "Pool Id"
  "identityId" : "Identity Id "
  "dataSetName" : "Dataset Name"
  "operation" : "(replace|remove)"
  "kinesisSyncRecords" : [
    { 
      "key" : "Key",
      "value" : "Value",
      "syncCount" : 1,
      "lastModifiedDate" : 1424801824343,
      "deviceLastModifiedDate" : 1424801824343,
      "op": "(replace|remove)"
    },
    ...
  ],
  "lastModifiedDate": 1424801824343,
  "kinesisSyncRecordsURL": "S3Url",
  "payloadType" : "(S3Url|Inline)",
  "syncCount" : 1
 }

AWS CLI経由でコマンドを入力することで、Cognitoから正常にレコード入力されているかの確認を行うことが可能である。