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コンピューティング ・

Amazon EC2 とは？仮想サーバーの仕組み・料金・主要インスタンスタイプを徹底解説

EC2 は AWS の 仮想サーバーをオンデマンドで提供するサービス。物理サーバーを購入・調達することなく、Web ブラウザや CLI から数分で仮想マシン（インスタンス）を起動でき、使った分だけ課金される。AWS の全サービスの土台となる、最も基本かつ重要なコンピューティ...

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AWS が提供する仮想サーバーサービス。必要なサイズ・OS を選び、数分で起動・停止できる IaaS の代表格。

1. 概要（端的に）

EC2 は AWS の 仮想サーバーをオンデマンドで提供するサービス。物理サーバーを購入・調達することなく、Web ブラウザや CLI から数分で仮想マシン（インスタンス）を起動でき、使った分だけ課金される。AWS の全サービスの土台となる、最も基本かつ重要なコンピューティングサービス。

2. 何ができるか

EC2 を使うと、インフラを所有せずに任意のサーバー処理を実行できる。物理サーバー調達に必要な数週間が、数分に短縮される。

主な機能

  • インスタンスの起動・停止・終了：必要な時に立ち上げ、不要なら止める
  • インスタンスタイプの選択：vCPU・メモリ・ネットワーク性能を用途別に選べる（500 種類以上）
  • OS の選択：Linux（Amazon Linux/Ubuntu/RHEL/SUSE 等）、Windows Server、macOS など
  • ストレージの接続：EBS（永続）や Instance Store（一時）をアタッチ
  • ネットワーク制御：VPC 内に配置し、Security Group でファイアウォール制御
  • スケーリング：Auto Scaling と連携し、需要に応じて自動増減
  • 負荷分散：ELB（ALB/NLB）と組み合わせてトラフィック分散
  • イメージ化：AMI として保存・複製・他リージョンへ展開

課金体系

  • 秒単位課金（Linux/Ubuntu/Amazon Linux 等、最低 60 秒）
  • 時間単位課金（Windows・一部の商用 Linux）
  • 4 つの購入オプション：オンデマンド・リザーブド・スポット・Savings Plans

3. 特徴

EC2 の最大の特徴は 「弾力性（Elasticity）」。需要に応じてリソースを自由に増減でき、使った分だけ課金される。

観点特徴
拡張性数秒で台数を 1 → 1000 へスケールアウト可能
多様な料金体系用途に応じて最大 90% の割引を選択可能
OS の自由Linux 各種・Windows・macOS まで対応
ハードウェアの自由汎用・コンピュート最適化・メモリ最適化・GPU・FPGA・ARM など多様
耐久性EBS の組み合わせでデータの永続化が容易
責任共有モデルOS・ミドルウェア以上は利用者責任（IaaS 領域）
グローバル展開全世界 30 以上のリージョンで同じ操作で起動可能
API 駆動すべての操作が API 化されており IaC（CloudFormation/Terraform）と相性◎

「物理サーバーで丸 1 日かかった構築」が EC2 では 5 分で終わる。さらにテンプレート化（AMI）すれば、1 回作れば何度でも複製できる。

4. 仕組み

EC2 は Nitro System という独自設計のハイパーバイザー基盤上で動作する。Nitro はネットワーク・ストレージ・セキュリティを専用ハードウェアにオフロードし、仮想化のオーバーヘッドを最小化することで、ベアメタルに近い性能を提供する。

構成要素

  • インスタンス：仮想マシン本体。t/m/c/r/x/p/g など 用途別 ファミリーから選ぶ
  • AMI（Amazon Machine Image）：OS・ソフトウェアを含む起動テンプレート
  • EBS（Elastic Block Store）：永続ブロックストレージ。インスタンスを止めてもデータは保持
  • Instance Store：物理ホスト直結の一時ストレージ。インスタンス停止で消える
  • VPC（Virtual Private Cloud）：EC2 が起動するプライベートネットワーク
  • Security Group：インスタンスに紐づく仮想ファイアウォール（ステートフル）
  • Key Pair：SSH 接続用の公開鍵 / 秘密鍵ペア
  • IAM Role：インスタンスから他 AWS サービスへの一時権限を付与
  • ENI（Elastic Network Interface）：仮想 NIC。1 インスタンスに複数アタッチ可能

動作の流れ

  1. AMI 選択：起動したい OS・ソフトウェアを含む AMI を選ぶ
  2. インスタンスタイプ選択：vCPU・メモリの規格を選ぶ
  3. VPC・サブネット指定：起動先のネットワークを指定
  4. Security Group 設定：ファイアウォールルール（インバウンド/アウトバウンド）を定義
  5. Key Pair 指定：SSH 接続用の鍵ペアをアタッチ
  6. 起動：API 経由で起動（マネコン・CLI・SDK・IaC のいずれか）
  7. 状態遷移：pending → running → stopping → stopped → terminated

ライフサイクル状態

  • pending（起動中）
  • running（実行中・課金対象）
  • stopping（停止処理中）
  • stopped（停止済み・EBS のみ課金）
  • shutting-down（終了処理中）
  • terminated（終了済み・EBS は条件次第で削除）

5. ユースケース

ユースケース 1：Web サーバー・アプリサーバー

最も代表的な使い方。EC2 + ALB + RDS の構成で、社内システムから一般向け Web サービスまで幅広く対応。Auto Scaling と組み合わせれば、トラフィック変動に自動追従できる。

ユースケース 2：開発・検証環境

本番と同じ構成を低コストで再現したい開発環境に最適。就業時間外は停止することでコストを 60〜70% 削減 できる。

ユースケース 3：バッチ処理・データ処理

夜間の集計バッチや ETL 処理。スポットインスタンスを活用すれば、通常の 90% オフ で大量並列処理が可能。

ユースケース 4：高性能計算（HPC）・機械学習

GPU インスタンス（p4/g5）を使った機械学習モデルの学習や、CFD・ゲノム解析などの科学計算。

ユースケース 5：オンプレ移行（リフト&シフト）

既存のオンプレサーバーを AMI 化して EC2 に持ち込む（「Rehost」戦略）。一番手早いクラウド移行手段。

6. 関連用語

  • VPC — EC2 が起動するプライベートネットワーク
  • EBS — EC2 にアタッチする永続ブロックストレージ
  • Security Group — EC2 のステートフル仮想ファイアウォール
  • AMI — EC2 の起動テンプレート（OS・ソフト込み）
  • ELB — EC2 への負荷分散（ALB/NLB/CLB/GWLB）
  • EC2-Auto-Scaling — EC2 を自動増減する仕組み
  • EC2-InstanceTypes — EC2 のスペック規格（t/m/c/r/x/p/g）
  • EC2-OnDemand / EC2-RI / EC2-Spot / Savings-Plans — EC2 の購入オプション
  • IAM — EC2 に渡す権限を定義
  • CloudWatch — EC2 のメトリクス・ログ監視

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高EC2 の基本概念、料金体系、責任共有モデル
SAA高インスタンスタイプの使い分け、Auto Scaling、配置戦略、コスト最適化
DVA高IAM Role の付与、ユーザーデータ、AMI 自動化、SDK 操作
SOA高監視・運用、パッチ管理、トラブルシュート、コスト管理