この記事は株式会社qnoteのQiita Advent Calendar 2022の13日目の記事です。

はじめに

AWS Certified Solutions Architect – Associate(SAA-C03)に一発合格したので、自分の学習内容についてまとめました。

ちなみに受験時点での私のステータスは以下の通り。

WEBエンジニア(PHP,JSの使用経験1年半)
AWS(EC2,RDS,S3)の使用経験1年半

この記事はあくまで自分の学習記録として残したメモです。
SAA受験のための全ての内容を網羅しているわけでは無いことをご了承ください。

対象者

この記事は下記のような人を対象にしています。

駆け出しエンジニア
プログラミング初学者
AWSの資格取りたいけど、何から手をつけたら良いかわからない人

結論

Ping-tやっときゃ間違いない。

AWS SAAを取得する勉強に使用した教材

合計約23時間、期間にして2ヶ月程度。

AWS Technical Essentials (Japanese) 日本語実写版 (5時間)

AWSの最も基本的な内容を学習できるコース。

日本人スタッフの小芝居がやや鼻につくが、内容はとてもわかりやすい。

Exam Prep: AWS Certified Solutions Architect - Associate (Japanese) 日本語字幕版 (3時間)

AWS SAAを受験するにあたり、どの程度準備ができてるか、を確認するコース。

かなり不明な内容が多かったため、次のBlack Beltで各サービスの概要を調べてまとめることに。

AWS Black Belt Online Seminar (4時間)

各サービス10~20分程度、調べてまとめる学習を繰り返した。

プレゼンを試聴したり、スライドを見ることができるので、お好みの学習スタイルを選べる。

Exam Readiness: AWS Certified Solutions Architect – Associate (Digital) (Japanese) (日本語実写版 (2時間)

AWS SAAを受験するにあたり、どの程度準備ができてるか、を確認するコース。

この時点で、「聞いたことのない単語はほぼ無いな〜」という状態に。

AWS Certified Solutions Architect – Associate Official Practice Question Set (SAA-C03 - Japanese) (45分)

模擬試験。

Ping-t(問題演習サイト)(8時間)

こちらから無料で登録できる。
SAA-C03に対応した問題が500問ほどあり、全て無料で何度もチャレンジできる。
問題は本番よりやや難しい問題が多かった印象。
この問題集の正答率を9割以上にしてけば安心ですね。

ぶっちゃけ、Black BeltとかExam Readinessを飛ばして、これに時間を割けば良かった、と反省。
問題に付随する解説が丁寧なので、自分で調べてまとめるより、間違った問題の解説を読んでいく方が効率的。

AWS受験トリビア

オンライン受験で「試験官は英語、試験は日本語」という選択肢もある
合格した資格は3年間で失効する
オンライン受験(Pearson Vue)のアプリのボタンの反応が鈍く、試験に集中できないレベルなので要注意
オンライン受験でも、早く終われば、いつでも終了できる

モジュール0: 基礎知識

データセンター<アベイラビリティゾーン(AZ)<リージョン
AWSリージョンの考慮事項
- コンプライアンス
- レイテンシー
- 価格設定
- サービス可用性
AWS APIにアクセスする3つの方法
- マネジメントコンソール
- コマンドラインインターフェイス(CLI)
- ソフトウェア開発キット(SDK)
RootユーザーにはMFAはほぼ必須
IAM

0-1.コンピューティング基礎

コンピューティングオプション
- 仮想マシン(VM) = EC2
  - AMI(Amazon Machine Image)
  - EC2 インスタンスタイプ(インスタンスファミリー+世代番号)
    - インスタンスファミリー
      - 汎用(T,M)
      - コンピューティング最適化(C)
      - メモリ最適化(R)
      - 高速コンピューティング(P,Gなど)
      - ストレージ最適化(I,D,H)
  - EC2 インスタンスサイズ
  - 起動→保留中→実行中→停止中→停止済み
  - シャットダウン中→終了(終了保護オプションあり)
  - 休止準備中or実行中のみ、課金される
- コンテナサービス(コンテナオーケストレーションツール)
  - スケーリングを自動化・高速化できる
  - ECS(Amazon Elastic Container Service)
  - EKS(Amazon Elastic Kubernetes Service)
- サーバーレス
  - アプリケーションの開発だけに集中できる手法(責任分解点が他と異なる)
  - AWS Fargate(ECSやEKSを利用できるサーバーレス)
  - AWS Lambda
    - Lambda関数+トリガー
      - CloudWatch Logsからアクセス可能。
    - 長時間実行するサービスには不向き
    - 使用中のみ課金される

0-2.ネットワーク基礎

VPC(Virtual Private Cloud)

リージョン
IP範囲(CIDR)

サブネット(パブリック(EC2)/プライベート(DBなど))

VPC

IP範囲(VPCの範囲内)

IGW(Internet Gateway)をVPCにアタッチすると、インターネットでEC2にアクセスすることが可能になる

VGW(Virtual Gateway)をVPCにアタッチすると、暗号化されたVPN接続できるようになる。

メインルートテーブルはVPCと関連づけられている
カスタムルートテーブルとパブリックサブネットを関連づけ
- 送信先：0.0.0.0/0、ターゲット：IGWで登録（=インターネット経由のアクセスを許可）
ネットワークアクセスコントロールリスト(ネットワークACL)
- デフォルトで全て許可なので、許可or拒否ルールを設定する
- インバウンド/アウトバウンドでhttpとhttpsを許可する
- サブネットごとに設定する
- ステートレス
セキュリティグループ
- デフォルトが「インバウンド：すべて拒否、アウトバウンド：全て許可」なので、許可リストを作成する
- インバウンドでhttp(ポート80)とhttps(ポート443)を許可する（ステートフルリソースだから）
- EC2インスタンスごとに設定する
監視
- メトリクス
  - CPU使用率など
Amazon CloudWatch
ELB(Elastic Load Balancing)
- 可用性が高く、自動的スケールが可能
- リージョナルサービス(S3やRDSと同じ)
- アプリケーションロードバランサー(ALB):http,https
  - リスナー(ポート、プロトコル)
  - ターゲットグループ
  - ルール
  - レイヤー7(アプリケーション層)
- ネットワークロードバランサー(NLB):tcp,udp,tls
  - 低遅延で大量アクセス分散
  - レイヤー4(トランスポート層)
- ゲートウェイロードバランサー(GLB)
  - レイヤー3(ネットワーク層)
  - サードパーティーの仮想ネットワークを拡張
- クラシックロードバランサー(CLB)
  - 最も古い
  - レイヤー7 or 4

0-3.ストレージ基礎

ファイルストレージ
- 共有が必要なファイル(開発環境など)
- NASと類似
ブロックストレージ
- 頻繁にアクセスするファイル(DBなど)
- DASやSANと類似
オブジェクトストレージ
- アクセスが少ないファイル（画像など）
EC2インスタンスストア
- EC2内部のストレージ
- エフェメラルボリューム
- 高速
- インスタンス停止・終了するとデータが保持できない
EBS(Elastic Block Store)
- EC2外部のストレージ
- インスタンス停止・終了してもデータが保持できる
- EC2インスタンスと1対1でアタッチする
  - デタッチしない限り、他のインスタンスでは利用できない
- ボリュームタイプ
  - SSD
  - HDD
S3(Simple Storage Service)
- インターネット用ストレージ
- オブジェクトストレージ
- 分散ストレージ
- ５TB/個のファイルを無制限に保存可能
- バケット名
  - dns準拠(特殊文字やスペースはNG)
EFS(Elastic File System)
- ファイルストレージ

0-4.データベース基礎

RDS
- Managed DB
- DBソフトウェア管理の責任なし
EC2でDBをホストする
- Unmanaged DB
- DBソフトウェアの管理が必要。
RDSは単一のAZ内のサブネットでホストされる
- マルチAZ配置をすることで、2つのAZに同期したRDSを配置できる
- DNS経由でフェイルオーバーが実現できる
Purpose build Database
- Amazon DynamoDB
  - 非リレーショナルDBなので、とにかく早い
  - 読み書きしてる間だけ課金
- Amazon DocumentDB
  - コンテンツ管理に最適(MongoDB互換)
- Amazone Neptune
  - グラフデータベース
  - SNS分析
- Amazon QLDB
  - 不変な台帳データベース
  - 銀行、不動産など
Amazon DynamoDB
- サーバレスDB
- テーブル>項目>属性
- 非リレーショナルDB
- フルマネージドnoSQL DB
- 大量アクセスに適する
- オンラインゲームなどに適している

ここまでが基礎内容となります。

以下のモジュール1~4は実際の試験項目に沿ってまとめました。

モジュール 1: 弾力性に優れたアーキテクチャ

1-1.多層アーキテクチャソリューションの設計

1-2.可用性と耐障害性に優れたアーキテクチャの設計

災害対策(DR)の計画

DR目標は2つ

目標復旧時間(RTO)：サービスの中断からサービスの復元までの最大許容遅延(=ダウンタイム)
目標復旧時点(RPO)：最後のデータ復旧ポイントからの最大許容時間(=データ損失)

戦略は4種類

戦略名	手法	RPO/RTO	データ	サービス	コスト
バックアップと復元	アクティブ/パッシブ	数時間	バックアップ済	なし	$
パイロットライト	アクティブ/パッシブ	数十分	ライブ	アイドル	$$
ウォームスタンバイ	アクティブ/パッシブ	数分	ライブ	キャパシティを下げて実行	$$$
マルチサイトアクティブ/アクティブ	アクティブ/アクティブ	ほぼリアルタイム	ライブ	ライブ	$$$$

	スループット	配信方式	配信順序	利用料金
スタンダードキュー	ほぼ無制限	二回以上の配信もあり得る	順序が変わることもある	100万件を超えた場合100万件ごとに0.4USD
FIFOキュー	1 秒あたり最大 300 件のメッセージ	1回のみ	順序性を保つ	100万件を超えた場合100万件ごとに0.5USD

	S3	EFS	EBS PIOPS
スループットスケール	スケーラブル	数GB/s	0.5GB/s
耐久性	3カ所以上で複製	複数AZ	単一AZ
レイテンシ	比較的あり	少しあり	ほぼ無し
ユースケース		ビックデータメディア処理ワークフローコンテンツ管理 Web配信ホームディレクトリ	ブートボリュームトランザクション NoSQL DB データウェアハウス ETL
	スループット重視		レイテンシー重視

	汎用SSD	プロビジョン度IOPS	スループット最適化HDD	コールドHDD
ボリューム	1~16Tib	4~16TiB	0.5~16TiB	0.5~16TiB
IOPS	100~16,000	100~64,000	~500	~250
スループット	160MiB/s	~500MiB/s	~500MiB/s	~250MiB/s
ユースケース	システムブートボリューム仮想デスクトップ小～中規模のデータベース開発環境や検証環境用	高い IO 性能を要求するアプリケーション高い性能を要するワークロード大規模なデータベース	EMR データウェアハウス大規模なETL処理大規模なログ分析	ログデータ保管バックアップアーカイブ
コスト	低い	高い	高い	低い

Standard	Intelligent-Tiering	Standard-IA	One Zone-IA	Glacier	Glacier Deep Archive
最低保持期限	30日以上	30日以上,128KB以上	30日以上,128KB以上	90日以上	90日以上
アクティブ	変化するアクセスパターンのデータ	低頻度アクセスデータ	再作成可能な低頻度アクセスデータ	アーカイブデータ	アーカイブデータ

	プロトコル	キャッシュ	クライアント証明書
Global Accelerator	TCP/UDPのトラフィック・ルーティングに対応	使わない	利用する
CloudFront	http/httpsのみ対応	使う	利用しない

サービス名	向いている用途
RDS	トランザクションと使って信頼性の高いクエリを投げたい金融・認証などのスキーマに従いたい Oracle, MySQL, PostgreSQL, RDBMSの既存システムから移行したい
DynamoDB	スケーラブルに使いたい JSONをネストさせて柔軟にアクセスさせたい

AWS Certified Solutions Architect – Associate(SAA-C03)に一発合格したので、学習内容をまとめた

はじめに

対象者

結論

AWS SAAを取得する勉強に使用した教材

AWS Technical Essentials (Japanese) 日本語実写版 (5時間)

Exam Prep: AWS Certified Solutions Architect - Associate (Japanese) 日本語字幕版 (3時間)

AWS Black Belt Online Seminar (4時間)

Exam Readiness: AWS Certified Solutions Architect – Associate (Digital) (Japanese) (日本語実写版 (2時間)

AWS Certified Solutions Architect – Associate Official Practice Question Set (SAA-C03 - Japanese) (45分)

Ping-t(問題演習サイト)(8時間)

AWS受験トリビア

モジュール0: 基礎知識

0-1.コンピューティング基礎

0-2.ネットワーク基礎

0-3.ストレージ基礎

0-4.データベース基礎

モジュール 1: 弾力性に優れたアーキテクチャ

1-1.多層アーキテクチャソリューションの設計

1-2.可用性と耐障害性に優れたアーキテクチャの設計

災害対策(DR)の計画

CloudFormation

1-3.デカップリングメカニズムの設計

非同期デカップリング

Amazon Simple Notification Service (SNS)

Amazon Simple Queue Service (SQS)

Amazon EventBridge

1-4.耐障害性ストレージの選択

各ストレージサービスまとめ

EFS

EBS

モジュール 2: 高性能なアーキテクチャ

2-1.コンピューティングソリューションの特定

2-2.ストレージソリューションの選択

S3

マルチパートアップロード(100MB以上)

2-3.ネットワークソリューションの選択

Managed VPN

Direct Connect

Transit Gateway

VPN CloudHub

VPC ピアリング(最大125)

PrivateLink

VPCエンドポイント

Route 53

Global Accelerator

CloudFront

DataSync

Snow Family

Transfer Family

DMS(Database Migration Service)

2-4.データベースソリューションの選択

RDS

Aurora

S3データレイク

DocumentDB

DynamoDB

RedShift

モジュール 3: セキュアなアプリケーション

3-1.アクセスの設計

3-2.アプリケーション層の設計

3-3.データセキュリティオプションの選択

Key Management Service (KMS)

CloudHSM

Certificate Manager(ACM)

Marketplace

OpenSSL

モジュール 4: コストを最適化したアーキテクチャ

4-1.ストレージソリューションの特定

AWS Trusted Advisor

Data Lifecycle Manager(DLM)

Backup

S3 Intelligent-Tiering

4-2.コンピューティングサービスとデータベースサービスの特定

オンデマンドインスタンス

リザーブドインスタンス

ハードウェア専有インスタンス

スポットインスタンス

Saving Plans

リードレプリカ