EC2 配置グループ（Placement Group）とは？クラスター・スプレッド・パーティションの使い分け
EC2 配置グループは 「インスタンス同士をどう物理配置するか」を制御する設定。クラスター（密集）・スプレッド（分散）・パーティション（区画分け） の 3 戦略があり、低レイテンシ通信の確保や、物理障害ドメインの分離に活用する。 ---
EC2 の物理配置を制御する仕組み。クラスター・スプレッド・パーティションの 3 戦略から選択する。
1. 概要（端的に）
EC2 配置グループは 「インスタンス同士をどう物理配置するか」を制御する設定。クラスター（密集）・スプレッド（分散）・パーティション（区画分け） の 3 戦略があり、低レイテンシ通信の確保や、物理障害ドメインの分離に活用する。
2. 何ができるか
- クラスター配置：同一 AZ 内の同じハードウェアラックに密集 → 低レイテンシ・高スループット通信
- スプレッド配置：異なるラックに分散 → 物理障害の影響を最小化
- パーティション配置：複数のパーティション（独立障害ドメイン）に分割 → 大規模分散システム向け
- AZ 制約：基本的に単一 AZ 内（パーティションのみ複数 AZ 対応）
3 種類の戦略
| 戦略 | 配置 | 用途 | インスタンス上限 |
|---|---|---|---|
| Cluster（クラスター） | 同じラック | 高速通信が必要な HPC・分散処理 | 単一 AZ 内 |
| Spread（スプレッド） | 異なるラック（最大 7 台/AZ） | 重要な少数のサーバー | 7 台/AZ |
| Partition（パーティション） | 複数パーティション（各最大 7 台） | 大規模分散 DB（Cassandra 等） | パーティション数 × 多数 |
3. 特徴
| 観点 | 特徴 |
|---|---|
| 追加料金 | 無料（EC2 料金のみ） |
| AZ 制約 | Cluster/Spread は単一 AZ、Partition は複数 AZ 可 |
| インスタンスタイプ制約 | Cluster は同一ファミリー / 互換性が必要 |
| キャパシティ保証 | なし（リソース不足時は起動失敗） |
| 後付け | 既存 EC2 を配置グループに追加可（停止が必要） |
Cluster（クラスター）
- 配置：同一 AZ・同一ラック近接
- 通信：10/25/100 Gbps の低遅延ネットワーク
- 用途：HPC・科学計算・GPU クラスタ・MPI 並列処理
- 注意：物理的に近接 → ラック障害で全滅リスク
Spread（スプレッド）
- 配置：異なるラックに分散（同一 AZ 内 7 台まで、複数 AZ なら計多数）
- 通信：通常のネットワーク
- 用途：少数の重要サーバー（メールサーバー・DB プライマリ等）
- 注意：上限 7 台/AZ
Partition（パーティション）
- 配置：複数のパーティション（各々独立したラック群）
- 通信：通常のネットワーク
- 用途：HDFS・Cassandra・Kafka 等の分散システム
- 特徴：1 パーティション障害で他パーティションは影響なし
4. 仕組み
配置グループは EC2 の物理配置スケジュールに対するヒント として動く。AWS は配置グループの戦略に応じて物理ホスト割当を決定する。
動作の流れ
- 配置グループ作成：戦略を選択（Cluster/Spread/Partition）
- EC2 起動時に指定：
placement-groupパラメータ - AWS スケジューラ判定：戦略に応じた物理ホストを選択
- 起動：Cluster なら同ラック、Spread なら別ラック
- 以降の起動：同じ戦略で配置を継続
Cluster の物理イメージ
[同一 AZ]
[同一ラック / 隣接ラック]
EC2-1 ─┐
EC2-2 ─┼─ 低遅延ネットワーク
EC2-3 ─┘Spread の物理イメージ
[同一 AZ]
[ラック A] EC2-1
[ラック B] EC2-2
[ラック C] EC2-3
...（最大 7 台、各別ラック）Partition の物理イメージ
[同一 AZ（または複数 AZ）]
[パーティション 1] EC2-1, EC2-2, EC2-3 ...
[パーティション 2] EC2-4, EC2-5, EC2-6 ...
[パーティション 3] EC2-7, EC2-8, EC2-9 ...5. ユースケース
ユースケース 1：HPC（クラスター）
科学計算・流体シミュレーション・遺伝子解析。MPI ベースの並列計算で低遅延通信が必須。
ユースケース 2：金融取引（クラスター）
HFT（高頻度取引）でマイクロ秒単位の通信レイテンシが必要。
ユースケース 3：少数の重要サーバー（スプレッド）
DB プライマリ・基幹ファイルサーバーなど、少数で物理障害耐性を上げたいケース。
ユースケース 4：大規模分散 DB（パーティション）
Cassandra・HDFS・Kafka のクラスター。パーティションごとにレプリカを分けて、1 パーティション障害でもデータ消失なし。
ユースケース 5：機械学習トレーニング（クラスター）
GPU クラスターでの分散学習（Horovod 等）。GPU 間の低遅延通信が学習速度を左右する。
6. 関連用語
- EC2 — 配置対象
- EC2-InstanceTypes — Cluster は対応タイプ制約あり
- VPC — 配置グループは VPC 内
- EC2-Auto-Scaling — 配置グループ指定で起動可能
7. 関連サイト
AWS 公式
参考
🎓 試験での出題傾向
| 試験 | 重要度 | 主な出題パターン |
|---|---|---|
| CLF | 低 | 出題稀 |
| SAA | 中 | 「HPC で低遅延通信 → Cluster」「分散 DB → Partition」「重要少数 → Spread」 |
| DVA | 低 | 出題ほぼなし |
| SOA | 中 | 配置グループの運用設計 |