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Azure Well-Architected Framework

Azure Well-Architected Framework は、高品質なクラウドソリューションを構築するための指針となる原則です。アーキテクチャの卓越性を支える 5 つの柱で構成されています。

概要

目的：アーキテクトやエンジニアが、アプリケーション向けにセキュアで高性能、回復性に優れ、効率的なインフラストラクチャを構築できるよう支援します。

5 つの柱：

1. 信頼性
2. セキュリティ
3. コスト最適化
4. オペレーショナルエクセレンス
5. パフォーマンス効率

柱 1：信頼性

定義：システムが障害から復旧し、機能し続ける能力です。

主な原則：

• 障害を想定して設計する
• 可用性ゾーンとリージョンを使用する
• 冗長性を実装する
• 障害を監視し、対応する
• ディザスターリカバリーをテストする

ベストプラクティス：

可用性ゾーン：

# Deploy VM across availability zones
az vm create \
  --resource-group MyRG \
  --name MyVM \
  --zone 1 \
  --image Ubuntu2204 \
  --size Standard_D2s_v3

# Availability SLAs:
# - Single VM (Premium SSD): 99.9%
# - Availability Set: 99.95%
# - Availability Zones: 99.99%

バックアップとディザスターリカバリー：

# Enable Azure Backup
az backup protection enable-for-vm \
  --resource-group MyRG \
  --vault-name MyVault \
  --vm MyVM \
  --policy-name DefaultPolicy

# Recovery Point Objective (RPO): How much data loss is acceptable
# Recovery Time Objective (RTO): How long can system be down

ヘルスプローブ：

• Application Gateway のヘルスプローブ
• Load Balancer のプローブ
• Traffic Manager のエンドポイント監視

柱 2：セキュリティ

定義：アプリケーションとデータを脅威から保護することです。

主な原則：

• 多層防御
• 最小権限アクセス
• ネットワークを保護する
• 保存中および転送中のデータを保護する
• 監視および監査する

ベストプラクティス：

ID とアクセス：

# Use managed identities (no credentials in code)
az vm identity assign \
  --resource-group MyRG \
  --name MyVM

# RBAC assignment
az role assignment create \
  --assignee <principal-id> \
  --role "Contributor" \
  --scope /subscriptions/<subscription-id>/resourceGroups/MyRG

ネットワークセキュリティ：

• Network Security Groups（NSG）を使用する
• Azure Firewall または Application Gateway WAF を実装する
• PaaS サービスに Private Endpoints を使用する
• パブリック向けアプリでは DDoS Protection Standard を有効にする

データ保護：

# Enable encryption at rest (automatic for most services)
# Enable TLS 1.2+ for data in transit

# Azure Storage encryption
az storage account update \
  --name mystorageaccount \
  --resource-group MyRG \
  --min-tls-version TLS1_2 \
  --https-only true

セキュリティ監視：

# Enable Microsoft Defender for Cloud
az security pricing create \
  --name VirtualMachines \
  --tier Standard

# Enable Azure Sentinel
az sentinel onboard \
  --resource-group MyRG \
  --workspace-name MyWorkspace

柱 3：コスト最適化

定義：提供する価値を最大化できるようにコストを管理することです。

主な原則：

• コストを計画し、見積もる
• 最適化を考慮してプロビジョニングする
• 監視と分析を活用する
• クラウド支出の効率を最大化する

ベストプラクティス：

適正なサイズの選択：

# Use Azure Advisor recommendations
az advisor recommendation list \
  --category Cost \
  --output table

# Common optimizations:
# 1. Shutdown dev/test VMs when not in use
# 2. Use Azure Hybrid Benefit for Windows/SQL
# 3. Purchase reservations for consistent workloads
# 4. Use autoscaling to match demand

予約インスタンス：

• 1 年または 3 年の契約
• 従量課金制と比べて最大 72% 削減
• VM、SQL Database、Cosmos DB、Synapse、Storage で利用可能

Azure Hybrid Benefit：

# Apply Windows license to VM
az vm update \
  --resource-group MyRG \
  --name MyVM \
  --license-type Windows_Server

# SQL Server Hybrid Benefit
az sql vm create \
  --resource-group MyRG \
  --name MySQLVM \
  --license-type AHUB

コスト管理：

# Create budget
az consumption budget create \
  --budget-name MyBudget \
  --category cost \
  --amount 1000 \
  --time-grain monthly \
  --start-date 2025-01-01 \
  --end-date 2025-12-31

# Set up alerts at 80%, 100%, 120% of budget

柱 4：オペレーショナルエクセレンス

定義：システムを本番環境で稼働し続けるための運用プロセスです。

主な原則：

• 運用を自動化する
• 監視し、分析情報を得る
• 運用手順を改善する
• 障害を予測する
• 最新の更新プログラムを適用する

ベストプラクティス：

Infrastructure as Code：

# Use ARM, Bicep, or Terraform
# Version control all infrastructure
# Implement CI/CD for infrastructure

# Example: Bicep deployment
az deployment group create \
  --resource-group MyRG \
  --template-file main.bicep \
  --parameters @parameters.json

監視とアラート：

# Application Insights for apps
az monitor app-insights component create \
  --app MyApp \
  --location eastus \
  --resource-group MyRG

# Log Analytics for infrastructure
az monitor log-analytics workspace create \
  --resource-group MyRG \
  --workspace-name MyWorkspace

# Create alerts
az monitor metrics alert create \
  --name HighCPU \
  --resource-group MyRG \
  --scopes <vm-id> \
  --condition "avg Percentage CPU > 80" \
  --description "CPU usage is above 80%"

DevOps のプラクティス：

• 継続的インテグレーション／継続的デプロイ（CI/CD）
• ブルーグリーンデプロイ
• カナリアリリース
• 機能フラグ
• 自動テスト

柱 5：パフォーマンス効率

定義：負荷の変化にシステムが適応する能力です。

主な原則：

• 水平方向にスケーリングする
• 適切なリソースを選択する
• パフォーマンスを監視する
• ネットワークとデータアクセスを最適化する

ベストプラクティス：

スケーリング：

# Horizontal scaling (preferred)
# VM Scale Sets
az vmss create \
  --resource-group MyRG \
  --name MyVMSS \
  --image Ubuntu2204 \
  --instance-count 3 \
  --vm-sku Standard_D2s_v3

# Autoscaling
az monitor autoscale create \
  --resource-group MyRG \
  --resource MyVMSS \
  --resource-type Microsoft.Compute/virtualMachineScaleSets \
  --name MyAutoscale \
  --min-count 2 \
  --max-count 10

キャッシュ：

• Azure Cache for Redis
• 静的コンテンツ向けの Azure CDN
• アプリケーションレベルのキャッシュ

データアクセス：

• データベースでインデックスを使用する
• キャッシュ戦略を実装する
• グローバルなコンテンツ配信に CDN を使用する
• クエリ（SQL、Cosmos DB）を最適化する

ネットワーク：

# Use Azure Front Door for global apps
az afd profile create \
  --profile-name MyFrontDoor \
  --resource-group MyRG \
  --sku Premium_AzureFrontDoor

# Features:
# - Global load balancing
# - CDN capabilities
# - Web Application Firewall
# - SSL offloading
# - Caching

評価とツール

Azure Well-Architected Review：

# Self-assessment tool in Azure Portal
# Generates recommendations per pillar
# Provides actionable guidance

Azure Advisor：

# Get recommendations
az advisor recommendation list --output table

# Categories:
# - Reliability (High Availability)
# - Security
# - Performance
# - Cost
# - Operational Excellence

実装チェックリスト

信頼性：

• 可用性ゾーンにまたがってデプロイする
• バックアップ戦略を実装する
• RTO と RPO を定義する
• 災害復旧をテストする
• ヘルスモニタリングを実装する

セキュリティ：

• Azure AD 認証を有効にする
• RBAC（最小権限）を実装する
• 保存中および転送中のデータを暗号化する
• Microsoft Defender for Cloud を有効にする
• ネットワークセグメンテーション（NSG、Firewall）を実装する
• シークレットに Key Vault を使用する

コスト最適化：

• リソースのサイズを適正化する
• 予測可能なワークロード向けに予約を購入する
• 自動スケーリングを有効にする
• Azure Hybrid Benefit を使用する
• 予算アラートを実装する
• Azure Advisor のコストに関する推奨事項を確認する

運用上の優秀性：

• Infrastructure as Code を実装する
• CI/CD パイプラインを設定する
• 包括的なモニタリングを有効にする
• 運用ランブックを作成する
• アラートの自動化を実装する
• リソースの整理にタグを使用する

パフォーマンス効率：

• 適切なリソース SKU を選択する
• 自動スケーリングを実装する
• キャッシュ（Redis、CDN）を使用する
• データベースクエリを最適化する
• 負荷分散を実装する
• パフォーマンス指標を監視する

一般的なパターン

高可用性の Web アプリケーション：

• Application Gateway（WAF を有効化）
• App Service（Premium レベル、複数インスタンス）
• Azure SQL Database（ゾーン冗長）
• Azure Cache for Redis
• Application Insights
• Azure Front Door（グローバル分散）

ミッションクリティカルなアプリケーション：

• マルチリージョンデプロイ
• Traffic Manager または Front Door（グローバルルーティング）
• 各リージョンの可用性ゾーン
• 地理冗長ストレージ（GRS または RA-GRS）
• 地理レプリケーションを使用した自動バックアップ
• 包括的なモニタリングとアラート

コスト最適化された開発／テスト環境：

• VM の自動シャットダウン
• B シリーズ（バースト可能）VM
• 開発／テスト向け料金プラン
• 共有 App Service プラン
• Azure DevTest Labs

参考資料

• 公式フレームワーク：https://learn.microsoft.com/en-us/azure/well-architected/
• Azure Advisor：https://portal.azure.com/#blade/Microsoft_Azure_Expert/AdvisorMenuBlade/overview
• Well-Architected レビュー：https://learn.microsoft.com/en-us/assessments/azure-architecture-review/
• アーキテクチャセンター：https://learn.microsoft.com/en-us/azure/architecture/

主なポイント

1. 各柱のバランスを取る：柱の間にはトレードオフがあります（例：コストと信頼性）
2. 継続的な改善：アーキテクチャは固定されたものではありません。定期的に見直してください
3. 測定と監視：データに基づいて意思決定してください
4. 自動化：信頼性を高め、コストを削減するため、反復作業を自動化してください
5. セキュリティを最優先する：アーキテクチャのあらゆる層にセキュリティを組み込んでください

Well-Architected Framework は、アーキテクチャを評価し、長期にわたって拡張できる設計を実装するための一貫したアプローチを提供します。