Note）本設計書及びプログラムの最新版はGitHubのRayoo-Nakano/InventoryAllocationに常時更新しています。

システムアーキテクチャ設計書

1. 概要

本設計書は、AWS上に構築されるシステムのアーキテクチャについて説明します。このシステムは、東京リージョンのVPC内にパブリックサブネットとプライベートサブネットを持ち、RDS（PostgreSQL）、API Gateway、Cognito User Poolsを活用して、セキュアかつスケーラブルなアプリケーションを提供します。

2. アーキテクチャ概要

このアプリケーションは、以下のAWSリソースを使用して構築されます：

graph TB
    subgraph VPC
        subgraph Public Subnet
            IGW[Internet Gateway]
            ALB[Application Load Balancer]
        end
        subgraph Private Subnet 1
            RDS1[RDS - PostgreSQL]
            Lambda1[Lambda Function]
        end
        subgraph Private Subnet 2
            RDS2[RDS - PostgreSQL]
            Lambda2[Lambda Function]
        end
    end
    IGW --> ALB
    ALB --> Lambda1
    ALB --> Lambda2
    Lambda1 --> RDS1
    Lambda2 --> RDS2
    Client((Client)) --> IGW
    APIGateway[API Gateway] --> ALB
    Cognito[Cognito User Pools] --> APIGateway

このアーキテクチャの説明:

• VPCは、パブリックサブネットとプライベートサブネットで構成されています。
• パブリックサブネットには、インターネットゲートウェイ（IGW）とアプリケーションロードバランサー（ALB）が配置されています。
• プライベートサブネットには、RDSインスタンス（RDS1とRDS2）が配置されています。
• Lambda関数（Lambda1とLambda2）は、図ではプライベートサブネット内に配置されていますが、実際にはAWS Lambdaサービスによって管理されており、VPC外部で実行されます。
• クライアントからのリクエストは、インターネットゲートウェイ（IGW）を経由してアプリケーションロードバランサー（ALB）に到達します。
• ALBは、トラフィックをLambda関数（Lambda1とLambda2）に分散します。
• Lambda関数は、対応するRDSインスタンス（RDS1とRDS2）と通信し、必要なデータ処理を実行します。
• 処理結果はLambda関数からALBを経由してクライアントに返されます。
• API Gatewayは、アプリケーション用のAPIエンドポイントを提供します。
• Cognito User Poolsは、ユーザー認証と認可を処理し、API Gatewayへのセキュアなアクセスを提供します。

4. コンポーネント

パラメータ (parameters.json)

環境構築時に以下のパラメータを使用します：

4.1 VPC

4.2 RDS (PostgreSQL)

4.3 API Gateway

4.4 Cognito User Pools

5. ロール関係

6. データフロー

sequenceDiagram
    Client->>API Gateway: リクエスト
    API Gateway->>Cognito User Pools: 認証と認可
    Cognito User Pools-->>API Gateway: 認証と認可の結果
    API Gateway->>Lambda: リクエストの転送
    Lambda->>RDS: データの読み書き
    RDS-->>Lambda: データの返却
    Lambda-->>API Gateway: レスポンスの返却
    API Gateway-->>Client: レスポンス

このデータフロー図は、システム内のコンポーネント間のデータの流れを示しています。クライアントからのリクエストは、API Gateway、Cognito User Pools、Lambda、RDSを経由して処理され、最終的にクライアントにレスポンスが返されます。

7. スケーラビリティと保守性

• API Gatewayは、トラフィックに応じて自動的にスケールアップまたはスケールダウンします。
• RDSは、必要に応じて手動でスケーリングできます。
• Lambda関数は、トラフィックに応じて自動的にスケールアップまたはスケールダウンします。
• 各コンポーネントは独立しており、必要に応じて個別に更新または変更できます。

8. セキュリティ

• RDSはプライベートサブネットに配置され、インターネットから直接アクセスできません。
• API GatewayとCognito User Poolsは、APIエンドポイントへのセキュアなアクセスを提供します。
• Lambda関数は、VPC外部で実行されるため、VPC内のリソースへのアクセスを制限できます。

9. 結論

このアーキテクチャ設計は、スケーラビリティ、保守性、セキュリティを考慮しながら、AWS上でモダンなアプリケーションを構築するための基盤を提供します。各コンポーネントは、それぞれの役割を果たし、全体としてシームレスに連携します。Lambda関数の追加により、アプリケーションのロジックを柔軟に実装し、スケーラビリティを向上させることができます。