Serverless backendformobilegame and_aws-appsync_gamingtechnight-2

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Amazon Web Services Japan K.K.Solutions Architect Fumihiko Hata2017.01.24

AWS におけるモバイルゲーム向けAPI サーバの実装 2018AWS Gaming Tech Night #2


内容についての注意点

本資料では2017年1⽉24⽇時点のサービス内容および価格についてご説明しています。最新の情報はAWS公式ウェブサイト(http://aws.amazon.com)にてご確認ください。

• 資料作成には⼗分注意しておりますが、資料内の価格とAWS公式ウェブサイト記載の価格に相違があった場合、AWS公式ウェブサイトの価格を優先とさせていただきます。

• 価格は税抜表記となっています。⽇本居住者のお客様が東京リージョンを使⽤する場合、別途消費税をご請求させていただきます。

AWS does not offer binding price quotes. AWS pricing is publicly available and is subject to change in accordance with the AWS Customer Agreement available at http://aws.amazon.com/agreement/. Any pricing information included in this document is provided only as an estimate of usage charges for AWS services based on certain information that you have provided. Monthly charges will be based on your actual use of AWS services, and may vary from the estimates provided.


Agenda

モバイルゲームのアーキテクチャと構成要素API サーバ実装/アーキテクチャ

Amazon EC2 & ELB (Typical 3-Tier)Amazon API Gateway & AWS Lambda (Serverless 3-Tier)Amazon Cognito (Serverless 2-Tier)AWS AppSync (Managed GraphQL)

まとめ


アーキテクチャ例

S3CloudFront

WAF

Shield

ELB

ElastiCache DynamoDB

RDSEC2 Game Servers

EC2 API Servers

Kinesis S3

Redshift

Athena

QuickSight

CognitoRoute53

分析

配信

ネットワークセキュリティ

API

ゲーム

共通基盤

Client

RDS

プッシュ通知

Pinpoint



S3CloudFront

WAF

Shield

ELB


RDSEC2 Game Servers

EC2 API Servers

Kinesis S3

Redshift

Athena

QuickSight

CognitoRoute53

分析

配信


API

ゲーム

共通基盤

Client

RDS

プッシュ通知

Pinpoint

① HTTP API を⽤いてログイン



S3CloudFront

WAF

Shield

ELB


RDSEC2 Game Servers

EC2 API Servers

Kinesis S3

Redshift

Athena

QuickSight

CognitoRoute53

分析

配信


API

ゲーム

共通基盤

Client

RDS

プッシュ通知

Pinpoint

② Game Assets をダウンロード



S3CloudFront

WAF

Shield

ELB


RDSEC2 Game Servers

EC2 API Servers

Kinesis S3

Redshift

Athena

QuickSight

CognitoRoute53

分析

配信


API

ゲーム

共通基盤

Client

RDS

プッシュ通知

Pinpoint

③ Game Serverのマッチメイク



S3CloudFront

WAF

Shield

ELB


RDSEC2 Game Servers

EC2 API Servers

Kinesis S3

Redshift

Athena

QuickSight

CognitoRoute53

分析

配信


API

ゲーム

共通基盤

Client

RDS

プッシュ通知

Pinpoint

④ GameServer へ接続してバトル



S3CloudFront

WAF

Shield

ELB


RDSEC2 Game Servers

EC2 API Servers

Kinesis S3

Redshift

Athena

QuickSight

CognitoRoute53

分析

配信


API

ゲーム

共通基盤

Client

RDS

プッシュ通知

Pinpoint

⑤ HTTP API を⽤いて結果を永続化


S3CloudFront

WAF

Shield

ELB


RDSEC2 Game Servers

EC2 API Servers

Kinesis S3

Redshift

Athena

QuickSight

CognitoRoute53

分析

配信


API

ゲーム

共通基盤

Client

RDS

プッシュ通知

Pinpoint

API サーバ


モバイルゲームの API サーバ

• ゲーム内の様々なユーザ操作を処理、保存する

• ログイン、アイテム購⼊、デッキ編成、バトルのマッチング、etc.

• 処理結果は RDB に永続されることが多い

• バトルやステージ内での⼀連のゲームプレイ処理は専⽤のゲームサーバが受け持つことが多い

• HTTP(S) で RESTful など• 全ユーザで同⼀のエンドポイント

ELB


EC2 API Servers

API

RDS


モバイルゲームの API サーバに求められるもの

1. 可⽤性• 落ちるとゲームが進⾏不可に

2. スケーラビリティ• 全ユーザが単⼀のエンドポイント

3. レスポンス速度• ゲーム体験に直接的に影響

4. コードのメンテナビリティ• ⽇々、機能追加・機能修正• 繰り返されるイベント実装

ELB


EC2 API Servers

API

RDS


実装/アーキテクチャ


１．典型的な３層Webアプリケーション

クライアントはHTTP(S) で Web サーバと通信

サーバサイドはELB + EC2 + RDS

Elastic Load Balancing(以下ELB)

Amazon Elastic Compute Cloud

(以下EC2)

Amazon Relational Database Service

(以下RDS)


１．典型的な３層Webアプリケーション

‣ メリット‣ 実績が多く枯れた構成‣ カスタマイズ性が⾼い‣ 場合によっては後述の

サーバレスアーキテクチャよりスケールしやすい

‣ デメリット‣ サーバのスペック、台数

などスケールを意識して設計する必要がある

‣ サーバの運⽤は利⽤者に任されている


スーパーマリオラン - 任天堂・DeNA様

https://aws.amazon.com/jp/solutions/case-studies/nintendo-dena/

• 150の国と地域が配信対象• 極めて短い構築期間• 配信開始時にアクセスが集中

しかし、障害はなし（2017年3⽉時点で8000万DL）


２．Serverless Architecture

Amazon API Gateway(以下API GW)

AWS Lambda(以下Lambda)

Amazon DynamoDB(以下DynamoDB)

Amazon Cognito(以下Cognito) クライアントアプリは Cognito から

Temporary Credentials を得た後、JSON で Web API と通信

サーバサイドはAPI GW/Lambda/DynamoDBといったマネージドサービスを⽤い、EC2 や ELB を利⽤しない


２．Serverless Architecture

‣ メリット‣ クライアント側の実装は従

来とあまり変わらずノウハウを活かせる

‣ サーバの運⽤、スケールはAWS に⼀任できる

‣ Cognito によるセキュアなAPI アクセス制御が可能

‣ コスト効率が⾼い‣ デメリット

‣ カスタマイズ性が低い‣ 運⽤ノウハウが枯れていな

い


モンスターハンターエクスプロア - カプコン様

https://aws.amazon.com/jp/solutions/case-studies/capcom/


３．2-Tier Architectureクライアントアプリは Cognito からTemporary Credentials を得た後、AWS SDK を通じて各 AWS リソースの API を直接叩く

サーバサイドは各 AWS リソースをセッティングしておくのみ(左図は⼀部の例)

AmazonMobile Analytics

(以下MA)

Lambda

DynamoDB

Cognito


３．2-Tier Architecture

‣ メリット‣ インフラの運⽤、スケール

は AWS に⼀任できる‣ 上限値の緩和申請は除く

‣ Cognito によるセキュアなアクセス制御が可能

‣ Web API の設計は不要‣ コスト効率が⾼い

‣ デメリット‣ カスタマイズ性が低い‣ 運⽤ノウハウが枯れていな

い‣ クライアントサイドが各

AWSリソースに依存する


アナザーエデン - グリー様

https://aws.amazon.com/jp/solutions/case-studies/gree-ddb/

Amazon DynamoDB を利⽤したオートセーブ機能の実装により、通信待ちストレスのない往年の JRPG を彷彿させるようなシームレスなゲーム体験を実現

• MySQL を排除し、サーバーサイドをシンプルに• DynamoDB Streams でリアルタイムな分析も


３．2-Tier Architecture２．Serverless Architecture１．典型的な３層Webアプリケーション構造


３．2-Tier Architecture２．Serverless Architecture１．典型的な３層Webアプリケーション構造

REST REST REST


REST API

DataSource

GET /searchGET /m_searchPOST /tapsGET /tapsGET /taps/:idGET /taps/:id/statusPUT /taps/:id

REST Endpoints

ü 簡単にセットアップü 標準の HTTP 呼び出し

p Joinp 簡略化された「一覧情報」p クエリサポートp 順序付けとページングp 通知


AWS re:Invent 2017

Introduced AWS AppSyncCurrently Public Previewhttps://pages.awscloud.com/awsappsyncpreview.html


Managed GraphQL Service

Alexa skill

Elasticsearch

DynamoDB

/foo

AWS AppSync

Browser

Mobile device

SubscriptionAWS Lambda

Other service


GraphQL とは• データ取得のために設計された宣⾔的なクエリ⾔語。• 仕様はオープン• グラフDBとは関係ない（例えば、Neo4j）• NoSQL, Relational, HTTP, etc.

REST APIよくあるデータ取得 GraphQLによるデータ取得/posts/postInfo/postJustTitle/postsByAuthor/postNameStartsWithX/commentsOnPost


GraphQL とは

• API ⽤のクエリ⾔語

• クライアントーサーバ間で共有される強い型付け

• クライアントはサーバのデータを取得、更新、購読する

• クライアントはレスポンスの形式を指定。• クライアント側の欲しいデータを欲しい形式でクエリ可能


API のためのクエリ⾔語

1. Queries read data

2. Mutations write data

3. Subscriptions are pushed data in real time


GraphQLはどのように動くのか

{"id": "1","name": "Get Milk","priority": "1"

},{ "id": "2",

"name": "Go to gym","priority": "5"

},…

type Query {getTodos: [Todo]

}

type Todo {id: ID!name: Stringdescription: Stringpriority: Intduedate: String

}

query {getTodos {

idnamepriority

}}

データのスキーマを定義問い合わせ（クエリ）希望したデータが返却


AWS AppSync の特徴

• マネージドの GraphQL サービスとクライアント SDK

• AWS アカウント内のリソースに接続

• GraphQL の Request/Response とデータソース間のマッピングを宣⾔的に記述

• オフラインの処理をビルトイン

• クライアント側とサーバ側の更新コンフリクトをクラウド上で解決

• シンプルかつスケーラブルなリアルタイムのデータ同期


AWS AppSync はどのように動くのか


Resolver Mapping Template

• 「GraphQL Request」を「DynamoDB の API コール」にどう変換するか• 「DynamoDB の Response データ」を「Response Body」にどう変換するか

（※データソースが DynamoDB の場合）

これらは Mapping Template を使ってカスタマイズが可能https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/appsync/latest/devguide/resolver-mapping-template-reference-overview.html


Request Template(1) GraphQL Query

https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/appsync/latest/devguide/resolver-mapping-template-reference-overview.html



(2) Request Template




(2) Request Template

(3) Dynamo DB API Call



Response Template(1) DynamoDB Result Data




(2) Response Template




(2) Response Template

(3) Response Data



Response Template

(3) Response Data



Response Template

(3) Response Data

(4) GraphQL Response



Response Template

(3) Response Data

(4) GraphQL Response

※ Response Template は Simple にこうも書ける



料⾦

https://aws.amazon.com/jp/appsync/pricing/


料⾦例

https://aws.amazon.com/jp/appsync/pricing/


AWS AppSync を使ってデータ駆動のアプリケーションを構築

• 堅牢で、1⽇に何百万件ものイベントを処理できるスケーラブルなストレージ

• 地理空間検索

• モバイルとウェブ両⽅でリアルタイムに更新

• モバイルとウェブのクライアント


AWS AppSync の利点

• スケーラブルなマネージドの GraphQL Service

• 単⼀リクエストで複数データソースから複数リソースを取得• クライアントが欲しいデータを過不⾜なく取得

→ リクエスト数の低減によるパフォーマンスの向上

• 強⼒な型システム• GraphQL の⾃⼰記述的な API と、

AppSync の宣⾔的なリゾルバ・マッピング・テンプレート→ API ロジックのメンテナビリティを向上


AWS AppSync

Alexa skill

Elasticsearch

DynamoDB

/graphql

AWS AppSync

Browser

Mobile device

SubscriptionAWS Lambda

Other service


3. 2-Tier Architecture2. Serverless Architecture1. 典型的な３層Web

アプリケーション構造


3. 2-Tier Architecture2. Serverless Architecture1. 典型的な３層Web

アプリケーション構造★ Managed

GraphQL Service


まとめ

• AWS で実現される多様な API サーバ実装⼿段

• ゲーム特性や開発チームに応じて、選択/組み合わせ

• AWS AppSync による• マネージド GraphQL API Server & Client SDK• リアルタイム処理/ストリーミング処理• 宣⾔的なメンテナブル API ロジック


Technology

Serverless backendformobilegame and_aws-appsync_gamingtechnight-2