AWS認定資格 WEB問題集＆徹底解説

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1. サービス概要

Amazon Neptuneは、AWS が提供するフルマネージドのグラフデータベースサービスです。ノード（頂点）とエッジ（辺）で構成されるグラフ構造のデータを効率的に格納・クエリできます。

ソーシャルネットワーク・不正検出・レコメンデーションエンジン・知識グラフ・サプライチェーン分析など、データ間の関係性（つながり）の分析が重要なユースケースに最適です。

2. 主な特徴と機能

2.1 サポートするグラフモデルとクエリ言語

• Property Graph (PG): ノードとエッジにプロパティを持つグラフモデル。
  • Gremlin（Apache TinkerPop）: グラフトラバーサル言語。
  • openCypher: Neo4jで使われるグラフクエリ言語（2022年以降サポート）。
• RDF（Resource Description Framework）: セマンティックウェブ・知識グラフ向けの標準モデル。
  • SPARQL: RDFグラフのクエリ言語。

2.2 高可用性ストレージ

Auroraと同様に3AZにわたる6コピーの分散ストレージ。最大128TiBまで自動拡張。フェイルオーバー時はレプリカが自動的にプライマリに昇格（30秒以内）。

2.3 Neptune Serverless

トラフィックに応じてコンピューティングを自動スケールするサーバーレスオプション。断続的・予測困難なワークロードに適しています。

2.4 Neptune グローバルデータベース

複数リージョンへの低レイテンシレプリケーション（通常1秒未満）でディザスタリカバリとグローバル読み取りを実現。

2.5 Neptune ML

Neptune とAmazon SageMakerを統合してグラフ上の機械学習（Graph Neural Networks）を実行。ノード分類・リンク予測・不正検出に活用。

2.6 Neptune Analytics

インメモリのグラフ分析エンジン。大規模グラフデータに対する高速な分析クエリ（コミュニティ検出・最短経路・PageRank等）を実行。Neptune Databaseとは別サービス。

3. アーキテクチャおよび技術要素

• クラスター構成: プライマリ（書き込み）＋最大15台のリードレプリカ（読み取り専用）。
• エンドポイント: クラスターエンドポイント（書き込み）・リーダーエンドポイント（読み取り分散）・インスタンスエンドポイントを提供。
• VPC内配置: パブリックアクセス不可。VPC内のみからアクセス可能。
• ポート: HTTPSポート8182でBolt/Gremlin/SPARQL/openCypherエンドポイントを提供。

4. セキュリティと認証・認可

• VPC内配置: パブリックエンドポイントなし。セキュリティグループで通信を制御。
• TLS暗号化: クライアント-クラスター間の通信をTLSで暗号化。
• 保存時の暗号化: KMSによるストレージ・スナップショット・バックアップの暗号化。
• IAM認証: IAMポリシーによるアクセス制御（SigV4署名でHTTPSリクエストを認証）。

5. 料金形態

• インスタンス: インスタンスタイプ × 稼働時間で課金（Neptune Serverlessは Neptune Capacity Unit: NCUで課金）。
• ストレージ: 使用ストレージGB/月で課金。
• I/O: 100万リクエストあたりで課金。
• バックアップ: クラスターストレージを超えたバックアップ保存に課金。

6. よくあるアーキテクチャ・設計パターン

• ソーシャルネットワーク分析: ユーザー・フォロー・友人関係をグラフで格納→Gremlin/openCypherで「共通の友人」「影響力のあるユーザー」を効率的にクエリ。
• 不正検出: トランザクション・アカウント・デバイスの関係をグラフで表現→連鎖的な不正パターンをリアルタイムで検出。
• レコメンデーションエンジン: ユーザー・購入・商品の関係グラフから「この商品を買った人はこれも買っています」を効率的に計算。
• 知識グラフ（RDF/SPARQL）: エンタープライズの知識・概念の関係をRDFトリプルで表現→SPARQLで意味的な検索・推論を実行。

7. 設定・デプロイ手順（ハンズオン例）

1. Neptuneコンソール→「クラスターを作成」→グラフモデル・インスタンスタイプ・VPC/サブネットを設定。
2. セキュリティグループでポート8182のアクセスを許可。
3. クラスター作成後、Neptune Workbenchまたはクライアントからエンドポイントに接続。
4. Gremlin/openCypher/SPARQLでクエリを実行してグラフを操作。

8. 試験で問われやすいポイント