Serverless backendformobilegame and_aws-appsync_gamingtechnight-2

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Amazon Web Services Japan K.K.
Solutions Architect Fumihiko Hata
2017.01.24
AWS におけるモバイルゲーム向け
API サーバの実装 2018
AWS 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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)
Amazon
Mobile 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 Architecture
１．典型的な３層Web
アプリケーション構造

３．2-Tier Architecture２．Serverless Architecture
１．典型的な３層Web
REST REST REST

REST API
Data
Source
GET /search
GET /m_search
POST /taps
GET /taps
GET /taps/:id
GET /taps/:id/status
PUT /taps/:id
REST Endpoints
ü 簡単にセットアップ
ü 標準の HTTP 呼び出し
p Join
p 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 AppSync
Currently Public Preview
https://pages.awscloud.com/awsappsyncpreview.html

Managed GraphQL Service
Alexa skill
Elasticsearch
DynamoDB
/foo
AWS AppSync
Browser
Mobile
device
Subscription
AWS 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: String
description: String
priority: Int
duedate: String
}
query {
getTodos {
id
name
priority
}
}
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

Request Template
(1) GraphQL Query
(2) Request Template

Request Template
(1) GraphQL Query
(2) Request Template
(3) Dynamo DB API Call

Response Template
(1) DynamoDB Result Data

Response Template
(2) Response Template

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
Subscription
AWS Lambda
Other service

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

3. 2-Tier Architecture2. Serverless Architecture
1. 典型的な３層Web
★ 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

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