AWSクラウドを活用したWordPress環境構築・運用のやり方講座

AWSクラウドを活用したWordPress環境構築・運用のやり方講座

横井公紀https://www.facebook.com/kiminori.yokoi

なぜ、クラウドにWordPress？

規模の大きなWebサイトの運営してみませんか？

波は読めない。突然やってくる。

or

どちらを使っていますか？

の場合

1 User OK！

200 User

×200

×200 サーバダウン

サーバが落ちたなんとかしてくれ増やしましょう

今でしょ！いつ増やしたいの？

物理サーバは簡単には増やせない

要件の確定→発注→設定→キッティング

1〜2ヶ月はかかります

繰り返しますが、波は突然やってきます

なぜ、波はやってくるのか？

今、見たいから！

どうしたらいいんだ…

あらかじめ買っておくしかない

200 User

×200

×200

OK！

波は突然来ますが、やがて引いていきます

200 User→ 50 User

×200→×50

×200→×50

こんなにいらない

せっかく買ったのに…

の場合

1 User OK！

波が来た！！！

自動で拡張

200 User

×200

×200

OK！

ボタン一発で

Big Size

200 User

×200

×200

OK！

波が引き始めました

自動で縮小

200 User→ 50 User

×200→×50

×200→×50

無駄なし！

突然の負荷に強くお金にも優しい！

AWSにWordPressを構築してみよう！

・Amazon社が提供するクラウドサービス

・使いたいときに、使いたいだけのリソース・使いたいときに、すぐ使える・急にアクセスが増えても大丈夫

どうやって使うの？

クレジットカードを準備し、アカウントを作ります。

ログインしてみる

ユーザとパスワードを入れるだけです。

ここにある全てのサービスを使えます。(使った分だけお金が発生します！)

メニュー画面！

コストを抑えた負荷に強いサイト

落ちないサイトをつくるために

・サーバを複数台にして、負荷分散します。

・WordPressとDBとの相乗りをやめます。

・Apacheをチューニングします。

・そしてAWSでAuto Scaling！

基本構成

EC2

Availability Zone #1

負荷分散構成 ※不完全

EC2


EC2


ELB(AWSのロードバランサ)

EC2


EC2


WordPressの記事データはMySQL (データベース)に保存されます

EC2


EC2


2台にしたら、どっちに保存される？

EC2


EC2


RDS

DBを共通の参照先にする必要があります。

EC2


EC2


RDS

DBも冗長化できます。(Multi-AZ機能)

RDS

データを自動でレプリケーションします。

EC2


EC2


RDS

片方のDBが落ちると自動で切り替わります

RDS

EC2


EC2


RDS

あなたのWordPress同時に何人

接続できますか？

httpd.conf

MaxClientsが256だから、256までいける！

httpd.conf

MaxClients (が256だから、256までいける！

↑おそらく

かなりの確率で違います

httpd = Apache

Apacheのプロセス(リクエスト処理中と待機中を含みます)

消費メモリメモリ消費を

見てみましょう。

1プロセスあたり60MBほど

消費していますね。

メモリの総容量

そもそも、どれだけのメモリが使えるのかを知っておく必要があります。

自分のサーバ(WordPress)の限界を知ろう！

メモリ全体: 3,858,708 (KB) ※m3.medium / 3.75GB

Apache 1プロセスあたりのメモリ消費: 約60,000 (KB)

起動できるApacheのプロセスは・・・3,858,708 ÷ 60,000 = 約64

設定では256プロセスまで起動するようになっているけど

実際は64プロセスまでしか起動できないようです。

※今の説明には注意が必要です・物理メモリを全てApacheに割り当てた前提の

試算になります。

・実際は他のプロセスでもメモリを消費しています。よって、もっと厳しく、余裕を見て、

メモリ消費量の見積をしなければなりません。だから、メモリをApacheに最大限使わせるためにも、

WordPressとMySQLは別サーバにしたほうが良いのです。

256個まで起動と書いてある

EC2

実際は64個までしか起動できない

そしてサーバダウンへ・Apacheの設定ファイルには

「最大256プロセスまで起動する」と書いてあります。Apacheは設定ファイルを読み込んで、256プロセスまでは、起動しようと頑張ってしまいます。

・ところが、実際は64プロセスまでしか起動できないため、メモリに空きがなくなり、プロセスを起動できなくなります。

Apacheを起動すると、・まず8プロセスが起動し待機

・アクセスがない場合、待機プロセスを5まで減らす。

・アクセスが増えてくると処理プロセスが増えて、待機プロセスが減るため待機プロセスを20まで増やす。

・処理/待機合わせて256プロセスまで。(ただし、待機<=20)

プロセスを増やす= メモリ消費が増える

だけではない！

プロセスを増やすためにCPUを使います・Linuxではプロセスを起動するとき、CPU利用率が

跳ね上がります。

・つまり、先ほどのような設定にしていると、待機プロセスが足りなくなる → プロセスを起動

→ CPU利用率が上がるの繰り返しとなります。

そしてサーバダウンへ (2回目)・「アクセスが集中したとき、動的にプロセス数を増やす」

このApacheの仕組みは便利なものですが、先ほどの理屈から、CPU消費が跳ね上がっていきます。

・プロセスの起動を繰り返すうち、

応答を返さなくなることがあるのです。これでは本末転倒になってしまいます。

Apacheの設定を変えてみよう！


・アクセスがなくても待機プロセスは50のまま。

・アクセスが増えてくると待機プロセスが処理プロセスに変わる。

・処理/待機合わせて50プロセスまで。(処理プロセスが50のとき、待機プロセスは0)


・アクセスがなくても待機プロセスは50のまま。

・アクセスが増えてくると待機プロセスが処理プロセスに変わる。

・処理/待機合わせて50プロセスまで。(処理プロセスが50のとき、待機プロセスは0)

無駄にプロセスの起動が発生せず

CPU利用率の増加を防ぐことができます

1プロセスあたりのメモリ消費が膨れ上がらないように

様子を見つつ設定しておきましょう。

MaxRequestsPerChildはCPUとメモリのトレードオフ・「1プロセスあたり処理できるリクエスト数」

を設定します。リクエスト数が設定値に達すると、プロセスを落とし、新しいプロセスを起動します。

・多ければ多いほど、メモリ消費が上がりますが、

プロセスが長生きしますので、CPU消費は上がりません。・小さいとメモリ消費は小さくなりますが、

プロセスの起動が頻発し、CPU消費が上がります。

自分のサーバ(WordPress)の限界を知ろう！

メモリ全体: 3,858,708 (KB) ※m3.medium / 3.75GB

Apache 1プロセスあたりのメモリ消費: 約60,000 (KB)

起動できるApacheのプロセスは・・・3,858,708 ÷ 60,000 = 約64

この見積は、MaxRequestsPerChildの設定次第と言えるでしょう。

ここまでのまとめ

落ちないサイトをつくるために

・サーバを複数台にして、負荷分散すると落ちにくくなることが分かりました。

・自分のサーバの限界に合わせてApacheを設定できるようになりました。

ここまでの前置きがあって、AWSを活用しよう！

という話ができます。

Auto Scaling機能で「限界」を超えよう！

Auto Scalingとは？・AWSの標準機能で、サーバの負荷状態に応じて、

自動でサーバを増減します。

・たとえば、「CPU利用率が5分平均80%を超えたら、1台起動」

「CPU利用率が10分平均10%を割ったら、1台停止」といったことが可能です。

http://www.slideshare.net/horiyasu/20131206-‐reduce-‐costbyawsver2引用: AWS堀内康弘様「AWSでコストを削減できる理由」

http://www.slideshare.net/horiyasu/20131206-‐reduce-‐costbyawsver2引用: AWS堀内康弘様「AWSでコストを削減できる理由」

アクセスが少ない時は、1台分の費用アクセスが増えた時だけ、N台分の費用

設定例

設定例

CPUの利用状況に応じてサーバを増やす！

CPU利用率でサーバの増減・先ほどのチューニングができている前提だと、

アクセス数が爆発的に増加している= プロセスの起動が頻発している= CPU利用率が増加する

・CPU利用率が上がると、レスポンスが悪くなります。サーバを増やして、負荷を分散してあげましょう。

ネットワーク(In)の状況に応じて、サーバを増やす！

設定例

ネットワーク(In)でサーバの増減・先ほどのチューニングができている前提だと、

アクセス数が爆発的に増加している= ネットワーク(In)が増加している= 1プロセスあたりのメモリ利用率が増加する

・やはりサーバを増やして、負荷を分散してあげましょう。

Auto Scalingで運用してみよう・先ほどまで説明してきたように、

1台のサーバで処理できるリクエストには限界がありますがサーバの台数を2台にすれば、2倍処理できます！

・2台に増やすとその分費用が発生しますが、

高スペック1台を常時起動するよりも安価で済みます。CPUやネットワークの状況を見つつ、財布と相談して増やし方を検討します。

AWSで費用が発生するポイント

・サーバの起動時間とスペックに応じて費用が発生します。

・対インターネットに通信するデータのサイズ(Out)に応じて費用が発生します。

Spot Instanceを活用しましょう・AWSの余剰リソースを使ってサーバを起動する

「Spot Instance」を使うと、費用を格段に落とすことが出来ます。

・Spot Instanceでは、インスタンスの時間価格が入札価格

(= 1時間あたりいくらまでなら払う？)をを上回るとサーバが落ちてしまいます(常時起動の保証なし)が、入札価格>>>>>>>>時間価格にしておくと落ちません。

1時間あたり、$0.0117 = 1時間1.4円！

入札価格をこのへんにしておけば落ちない

値動きは、直近3ヶ月ほぼ全ての日で $0.01〜$0.02/時間

※「落ちない」とはSpot Instanceの仕組み上落ちないという意味です。

AWS EC2インスタンス月額費用比較

m3. mediumの場合オンデマンド(通常契約): $70.28 リザーブド(1年分前払い): $39.25

スポット: $8.7 ！！！※リザーブドとは指定期間分の料金を前払いすると、期間中の総額がオンデマンドより安くなる特典です。上記に記載の費用は、前払費用を12で割り、月額費用に換算したものとなります。

サーバ10台同時に起動しても月額1万円くらい！！

通信量(Out)を抑えるには？

・Apacheで、コンテンツを圧縮して返すように設定しましょう。(物によりますが、大きいと1/8くらいまで抑えられます。)

・mod_deflate を有効化しましょう。

mod_deflate 設定例

まとめ

まとめ

・AWSで負荷に強く、安価にサイトを運用できます。・自分のサーバの限界を知った上で、 Apacheを設定しましょう。・「限界×サーバ台数」を意識した Auto Scalingと、Spot Instanceの活用で、徹底的低コストに運営しましょう。

まとめ

・何もかもデフォルト任せではなく、「どうやって動いているか？」「どうやったら早くなるのか？」を突き詰めていくのが、構築の面白いところです。・自分で仕組みをきちんと理解すれば、トラブル対応も楽になるはずです。

AWSとWordPressの組み合わせで負荷に強いサーバを安価に運営しよう！

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