【ITニュース解説】AWS - Infrastructure for the Rest of Us

AWS（アマゾン ウェブ サービス）は、インターネットを通じてサーバーやストレージ、データベースなどのITインフラを提供するサービス群だ。これまで企業や組織が自前でITインフラを構築・管理する「オンプレミス」が主流だったが、AWSのようなクラウドサービスの登場により、インターネット経由で必要な時に必要なだけリソースを利用できるようになり、初期投資を抑えることが可能になった。

今回解説する記事は、AWSを活用し、安全で拡張性の高い「成績管理システム」を構築する具体的な手順を示している。システムエンジニアを目指す皆さんにとって、これはAWSの主要サービスである「IAM（Identity and Access Management：ユーザーとアクセス管理）」「VPC（Virtual Private Cloud：仮想プライベートクラウド）」「S3（Simple Storage Service：シンプルなストレージサービス）」の基礎と、それらを組み合わせてセキュリティを確保する方法を学ぶ非常に実践的な機会となるだろう。

まず、システムの利用者を管理し、誰が何にアクセスできるかを決めるのがAWSの「IAM」サービスだ。IAMは、システム内の様々なリソースに対して、細かなアクセス制御を行う役割を担う。記事では、「student-user1」という学生用のIAMユーザーを作成し、S3の「読み取り専用アクセス」権限を付与する。一方で、成績データが保存される特定のS3バケットへのアクセスは「拒否」するカスタムポリシーを設定する。これは「最小権限の原則」というセキュリティの重要な考え方に基づいている。必要最小限の権限だけを与え、それ以外のアクセスを許可しないことで、万が一ユーザーアカウントが不正利用されても、機密情報が漏洩するリスクを最小限に抑えることができる。

次に、システムが動作するネットワーク環境を構築するのがAWSの「VPC」だ。VPCは、AWSの広大なデータセンターの中に、利用者専用の隔離されたネットワーク空間を作り出すサービスで、ネットワーク構成を自由に設計できる。記事では、「cs-dept-vpc」というVPCを作成し、その中に二つの異なる種類の「サブネット」を設定している。「パブリックサブネット」はインターネットと直接通信が必要なWebサーバーなどを配置し、インターネットゲートウェイを通じて外部と通信できるよう設定する。一方、「プライベートサブネット」は、インターネットからの直接アクセスを遮断し、データベースのように機密性の高い情報を持つサーバーを配置するために使う。これにより、外部からの不正アクセスリスクを大幅に低減できる。 さらに、VPC内での通信を制御するために「セキュリティグループ」を設定する。これは、サーバーへのアクセスを許可する「防火壁」のようなもので、WebサーバーへのHTTP/HTTPS通信は全世界から許可し、SSHなどの管理用通信は特定のIPアドレスからのみ許可するといった細かなルールを設定できる。データベースサーバーへは、Webサーバーからの特定の通信のみを許可するなど、より厳格なアクセス制御を行うことで、ネットワークレベルでの安全性を高める。

システムを構築する上で、データを保存する場所も重要だ。AWSでは、あらゆる種類のデータを、容量を気にすることなく、非常に高い耐久性で保存できる「S3」というサービスが提供されている。S3は、データを「バケット」と呼ばれる単位で管理する。記事では、「cs-dept-gradebook-2024」という成績データ用のS3バケットを作成している。このバケットは、デフォルトで「パブリックアクセスをブロック」する設定が有効になっており、非常にセキュアに設定される。さらに、「バケットポリシー」というルールを設定することで、このバケットへのアクセスを細かく制御する。具体的には、学生ユーザーからのアクセスは「完全に拒否」し、管理者からはアクセスを「許可」するルールを設定する。これにより、機密性の高い成績データが、権限のない学生に誤って閲覧されたり、変更されたりするのを防ぐことができる。また、公開する資料を置くための別のS3バケット「cs-dept-public-assets-2024」も作成し、こちらはパブリックアクセスを許可する設定にすることで、誰でも自由に資料を閲覧できるようにしている。このように、S3を使うことで、データの種類や機密性に応じて、適切なセキュリティレベルでデータを保存し、アクセス制御を行うことが可能になる。

IAMが「誰がアクセスできるか」を管理し、VPCが「安全なネットワーク環境」を提供し、S3が「データを安全に保存する」役割を担うことで、これらAWSの各サービスが連携し、一つの堅牢なシステムが構築される。例えば、学生が成績管理システムにアクセスしようとした場合、IAMが権限をチェックし、成績データへのアクセス権限がないため拒否される。もしシステム内部のサーバーにアクセスしようとしても、VPCで設定されたセキュリティグループがアクセスを遮断する。そして、成績データ自体はS3に厳重に保管されており、S3のバケットポリシーによってもアクセスが拒否されるため、二重、三重のセキュリティ対策が施された状態となる。AWSの各サービスは、互いに連携し合うことで、より強固なセキュリティと信頼性を持つシステムを構築できるのだ。

最後に、記事では、大学が従来のオンプレミス環境からAWSのようなクラウドサービスへ移行することで得られるメリットを説明している。「運用負担の軽減」は、サーバーの保守や管理の手間から解放され、大学が教育活動に集中できる。「拡張性の向上」により、アクセスが集中する時期にもシステムリソースを柔軟に増減させ、ピークが過ぎれば元に戻すことで、効率的な運用が可能となる。「高度なセキュリティ機能」は、AWSが提供する世界トップレベルの機能により、大学自身では実現が難しいレベルのセキュリティを享受できることを意味する。「コスト最適化」は、使用した分だけ料金を支払う従量課金制により、無駄な設備投資を削減できる。「高可用性と災害復旧」は、システムの一部に障害が発生してもサービスが停止せず稼働し続け、地理的に離れたデータセンターにデータを保存することで、大規模災害時にもデータが失われるリスクを低減できる。「グローバルなアクセス性」は、AWSのグローバルインフラを利用することで、世界中の学生や教員がどこからでも安定したパフォーマンスでシステムにアクセスできるようになる。

この記事で解説されたラボ演習は、システムエンジニアを目指す皆さんにとって、AWSの基本的なサービスがいかに協力し合い、安全で効率的なシステムを構築できるかを学ぶ貴重な機会となる。IAMでアクセスを管理し、VPCでセキュアなネットワークを構築し、S3でデータを安全に保存するという一連の流れは、クラウドを活用したシステム開発の基礎だ。これらの知識と経験は、今後のシステムエンジニアとしてのキャリアにおいて、必ず役立つものとなるだろう。不要な課金を避けるためのリソースのクリーンアップ手順も、クラウド環境で作業する上で非常に重要な心構えとなる。この実践的な内容を通じて、クラウドコンピューティングの魅力と可能性をぜひ感じ取ってほしい。