Serverless技術スタック厳選：効率的でスケーラブルなアプリケーションを構築するための実用的なツールのおすすめ

Serverlessアーキテクチャはますます普及しており、アプリケーションのデプロイと運用を大幅に簡素化し、開発者がビジネスロジックの実装に集中できるようにします。ただし、Serverlessの利点を最大限に活用するには、適切な技術スタックを選択することが不可欠です。この記事では、X/Twitterでの議論に基づいて、いくつかの実用的なServerlessツールとリソースをお勧めし、効率的でスケーラブルなアプリケーションを構築するための実践的なテクニックを提供します。

Serverlessの主な利点

具体的なツールを詳しく調べる前に、まずServerlessの主な利点を確認しましょう。

• サーバー管理不要： サーバーを手動で構成および保守する必要がなく、運用コストが削減されます。
• 自動スケーリング： プラットフォームは、実際のトラフィックに基づいてリソースを自動的に調整し、高負荷下でのアプリケーションの安定した実行を保証します。
• 従量課金制： 実際に使用したコンピューティングリソースに対してのみ料金を支払うため、リソースの浪費を回避できます。
• 迅速なデプロイ： アプリケーションのデプロイプロセスが簡素化され、開発効率が向上します。

Infrastructure as Code (IaC) ツール

Serverlessはサーバー管理が不要であることを強調していますが、インフラストラクチャの構成は依然として重要です。 IaCツールを使用すると、インフラストラクチャのデプロイと管理を自動化し、一貫性と再現性を保証できます。

• AWS CloudFormation / AWS CDK: AWSが提供するネイティブのIaCツール。CloudFormationはYAMLまたはJSONを使用してインフラストラクチャを定義し、AWS CDKを使用すると、使い慣れたプログラミング言語（TypeScript、Python、Javaなど）を使用してクラウドのリソースを定義できます。

  • 実用的なテクニック: CloudFormation StackSetsを使用して、リージョンおよびアカウント間のリソースデプロイメントを実装します。 CDKが提供する高度な抽象化レイヤーは、CI/CDパイプラインの構築など、複雑なリソースの構成を簡素化できます。

• Terraform: AWS、Azure、Google Cloudなどの複数のクラウドプラットフォームをサポートするオープンソースのIaCツール。

  • 実用的なテクニック: Terraformのモジュール化機能を使用して、インフラストラクチャの定義を再利用可能なコンポーネントに分解します。 Terraformのstateファイルを利用して状態管理を行い、構成の一貫性を保証します。

• Serverless Framework: Serverlessアプリケーション専用に設計されたIaCツール。複数のクラウドプラットフォームをサポートし、Serverlessアプリケーションのデプロイと管理を簡素化します。

  • 実用的なテクニック: Serverless Frameworkのプラグインメカニズムを利用して、カスタムドメインの追加、API認証の構成など、その機能を拡張します。

コンピューティングプラットフォーム

コンピューティングプラットフォームはServerlessアーキテクチャの中核であり、アプリケーションのビジネスロジックを実行するために使用されます。

• AWS Lambda: AWSが提供する関数コンピューティングサービス。Python、Node.js、Java、Go、C#などの複数のプログラミング言語をサポートします。

  • 実用的なテクニック: Lambda Layersを使用して共通コードを共有し、関数パッケージのサイズを削減します。 Lambda Extensionsを利用して、監視、セキュリティなどの機能を追加します。 Lambdaのコールドスタートの問題に注意し、Provisioned Concurrencyを使用して関数を事前にウォームアップできます。

  # Python Lambda 関数の例
  import json
  
  def lambda_handler(event, context):
      body = {
          "message": "Hello from Lambda!"
      }
  
      response = {
          "statusCode": 200,
          "body": json.dumps(body)
      }
  
  ```## サーバーレスアーキテクチャのベストプラクティス
  

サーバーレスアーキテクチャは、サーバーの管理を必要とせずにアプリケーションを構築および実行できるクラウドコンピューティングモデルです。サーバーレスアーキテクチャを使用すると、開発者はインフラストラクチャの管理ではなく、アプリケーションの構築に集中できます。

関数計算

関数計算は、サーバーレスアーキテクチャの中核となるコンポーネントです。関数計算を使用すると、開発者はコードを関数としてデプロイし、イベントによってトリガーされるようにすることができます。

• AWS Lambda: Amazon Web Services (AWS) が提供する関数計算サービスです。AWS Lambda を使用すると、サーバーをプロビジョニングまたは管理せずにコードを実行できます。正如 @@Sanchit0496 が述べているように、Lambda はサーバーレスアーキテクチャの重要な部分です。

  • 実用的なヒント: Lambda 関数はステートレスである必要があります。つまり、関数は呼び出し間で状態を保持できません。Lambda 関数は、Amazon S3、Amazon DynamoDB、Amazon Kinesis などの他の AWS サービスによってトリガーできます。

import json

def lambda_handler(event, context):
    # TODO implement
    return {
        'statusCode': 200,
        'body': json.dumps('Hello from Lambda!')
    }

exports.handler = async (event) => {
    // TODO implement
    const response = {
        statusCode: 200,
        body: JSON.stringify('Hello from Lambda!'),
    };
    return response;
};

• Google Cloud Functions: Google Cloud が提供する関数計算サービスで、AWS Lambda と同様です。

  • 実用的なヒント: Google Cloud Functions は、Cloud Logging と Cloud Monitoring がデフォルトで統合されており、ログ記録とパフォーマンス監視が容易です。

• Azure Functions: Microsoft Azure が提供する関数計算サービスで、さまざまなプログラミング言語をサポートしています。

  • 実用的なヒント: Azure Functions は、HTTP、Queue、Timer など、さまざまなトリガーをサポートしており、さまざまなシナリオのニーズを満たすことができます。

• Deno Deploy: Deno ランタイム環境の作成者によって提供されるサーバーレスプラットフォームで、高いセキュリティと優れたパフォーマンスが特徴です。正如 @@deno_land が述べているように、Deno Deploy は、Prisma と統合できる即時のサーバーレス Postgres データベースを提供します。

  • 実用的なヒント: Deno Deploy は、パフォーマンスとセキュリティに対する要求が高いアプリケーションの構築に適しています。

データストレージ

サーバーレスアプリケーションは通常、データを保存するために NoSQL データベースを使用する必要があります。

• Amazon DynamoDB: AWS が提供する NoSQL データベースサービスで、高可用性、高性能、自動スケーリングなどの特徴があります。正如 @@Sanchit0496 が述べているように、Lambda と DynamoDB はサーバーレスアプリケーションを構築するための一般的な組み合わせです。

  • 実用的なヒント: ビジネスシナリオに応じて適切なインデックス戦略を選択してください。DynamoDB Accelerator (DAX) を使用してデータをキャッシュし、読み取りパフォーマンスを向上させます。

• Google Cloud Datastore: Google Cloud が提供する NoSQL データベースサービスです。

  • 実用的なヒント: Google Cloud Datastore は強力なトランザクション処理能力を備えており、ACID トランザクションを必要とするアプリケーションに適しています。

• Azure Cosmos DB: Microsoft Azure が提供するグローバル分散マルチモデルデータベースサービスです。

  • 実用的なヒント: Azure Cosmos DB は、SQL、MongoDB、Cassandra など、さまざまな API をサポートしており、既存のアプリケーションを簡単に移行できます。

• Turso Cloud: 正如 @@penberg が述べているように、Turso Cloud が提供するサーバーレスデータベースドライバーは、fetch() API を使用してアクセスでき、ローカルデータベースを必要としないサーバーレスおよびエッジ関数に適しています。

  • 実用的なヒント: Turso Cloud は、軽量のサーバーレスアプリケーションの構築に適しています。

API 管理

API ゲートウェイは、API を管理および保護するために使用されます。

• Amazon API Gateway: AWS が提供する API ゲートウェイサービスで、REST API、WebSocket API、HTTP API をサポートしています。

  • 実用的なヒント: API Gateway の承認機能を使用して、API のセキュリティを保護します。API Gateway のキャッシュ機能を使用して、API のパフォーマンスを向上させます。

• Google Cloud API Gateway: Google Cloud が提供する API ゲートウェイサービスです。

  • 実用的なヒント: Google Cloud API Gateway は Google Cloud Endpoints と統合されており、gRPC API を簡単に管理および保護できます。* Azure API Management: Microsoft Azureが提供するAPIゲートウェイサービス。

  • 実用的なヒント: Azure API Managementは、API Key、OAuth 2.0、OpenID Connectなど、さまざまな認証方式をサポートしています。

AI/ML関連ツール

@@GoogleDevsINと@@AWSstartupsが述べているように、ServerlessアーキテクチャはAI/ML分野で広く使用されています。

• Google Cloud Run: Google Cloudが提供するコンテナプラットフォームで、ステートレスコンテナを実行でき、自動スケーリングとオンデマンド課金をサポートします。 GoogleはCloud Runを使用して、スケーラブルなServerless AIアプリケーションを構築しています。

• AWS SageMaker: AWSが提供する機械学習プラットフォームで、機械学習モデルの構築、トレーニング、デプロイに使用できます。

  • 実用的なヒント: SageMaker Endpointを使用して機械学習モデルをデプロイし、API Gateway経由でアクセスできます。

その他の実用的なツール

• Prisma: オープンソースのORMツールで、データベース操作を簡素化できます。 Deno DeployはPrismaの使用を公式に推奨しています。
• ONNX: オープンな機械学習モデル形式で、さまざまなフレームワーク間でモデルを簡単に移行できます。

Serverless vs. VPS：どちらを選ぶ？

@@rozzabuildsが提起した問題のように、ServerlessとVPS（仮想専用サーバー）にはそれぞれ長所と短所があり、どちらを選ぶかは具体的なアプリケーションシナリオによって異なります。

• アプリケーションがイベント駆動型である場合、または迅速なデプロイと自動スケーリングが必要な場合は、Serverless が良い選択肢です。
• アプリケーションを長期的に実行する必要がある場合、またはカスタム構成が必要な場合は、VPS の方が適している可能性があります。

まとめ

Serverless アーキテクチャは私たちに多くの利便性をもたらしてくれます。適切な技術スタックを選択することが、効率的で拡張可能なアプリケーションを構築するための鍵となります。この記事で紹介したツールとリソースが、Serverless の利点をより良く活用し、より優れたアプリケーションを構築するのに役立つことを願っています。 継続的な学習と実践が、Serverless の専門家になるための不可欠な道であることを忘れないでください。 Serverless の世界での成功を祈っています！