Azure認定資格 WEB問題集＆徹底解説

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1. サービス概要

Azure Batch は、クラウド規模で大規模な並列および高性能コンピューティング (HPC) ジョブを実行するためのマネージドサービスです。 インフラストラクチャの管理を気にすることなく、大規模なコンピューティングジョブを効率的にスケジュール、実行、監視できます。 Batch は、バッチ処理、科学計算、エンジニアリングシミュレーション、レンダリング、データ変換など、幅広いユースケースに対応できます。 Batch は、仮想マシン (VM) プールを自動的にプロビジョニング、スケーリング、管理し、ジョブを VM に分散し、ジョブの進行状況を監視し、ジョブの完了時に VM をシャットダウンします。

Azure Batch は、大規模な並列および HPC ジョブをクラウドで効率的に実行するための強力なプラットフォームです。

2. 主な特徴と機能

2.1 マネージドサービス

Azure Batch は、インフラストラクチャの管理を抽象化し、VM プールのプロビジョニング、スケーリング、管理、ジョブのスケジュール、実行、監視などのタスクを Azure が担当します。

2.2 スケーラビリティ

Azure Batch は、アプリケーションの需要に基づいて、VM プールを自動的にスケールアウト/スケールインします。これにより、大規模なジョブを短時間で完了できます。

2.3 さまざまな VM サイズのサポート

Azure Batch は、汎用 VM から GPU 最適化 VM まで、さまざまな VM サイズをサポートしています。これにより、ワークロードの要件に最適な VM サイズを選択できます。

2.4 さまざまな OS のサポート

Azure Batch は、Windows Server と Linux の両方をサポートしています。これにより、さまざまなアプリケーションを Azure Batch で実行できます。

2.5 ジョブのスケジュールと管理

Azure Batch は、ジョブのスケジュール、優先順位付け、依存関係の管理などの機能を提供します。これにより、複雑なワークフローを簡単に実行できます。

2.6 エラー処理と再試行

Azure Batch は、エラー処理と再試行のメカニズムを提供します。これにより、ジョブの信頼性を高めることができます。

2.7 監視とロギング

Azure Batch は、Azure Monitor と統合されており、ジョブのパフォーマンスとヘルス状態を監視できます。また、ジョブのログを Azure Storage に収集し、分析できます。

3. アーキテクチャおよび技術要素

1. ユーザーが Azure Portal、CLI、PowerShell、または SDK を介して Batch アカウント、プール、ジョブ、タスクを作成/管理。
2. ユーザーは、プール構成 (VM サイズ、OS、スケール設定)、ジョブ構成 (タスク、コマンドライン、リソースファイル)、タスク構成 (コマンドライン、リソースファイル、環境変数) などの構成を指定。
3. Azure Batch サービスが、プール内の VM を自動的にプロビジョニング、スケーリング、管理。
4. Batch サービスが、ジョブをプール内の VM に分散し、タスクを実行。
5. Batch サービスが、タスクの進行状況を監視し、エラーが発生した場合は再試行。
6. Batch サービスが、ジョブの完了時にプール内の VM をシャットダウン。

Azure Batch は、Azure Resource Manager (ARM) を使用して管理され、Azure の他のサービス (Azure Storage、Azure Virtual Network など) と統合できます。

4. セキュリティと認証・認可

• Azure Active Directory (Azure AD): Azure AD を使用して、Batch アカウントへのアクセスを制御できます。
• Azure Role-Based Access Control (RBAC): RBAC を使用して、Batch リソースへのアクセス権限を、ロールに基づいて付与/制限できます。
• 証明書: 証明書を使用して、タスクから他の Azure サービスへの安全なアクセスを認証できます。
• マネージドサービス ID (MSI): MSI を使用して、Batch プール内の VM から他の Azure サービスへの安全なアクセスを認証できます。
• Azure Key Vault: Azure Key Vault を使用して、Batch プールで使用されるシークレットを安全に管理できます。

5. 料金形態

Azure Batch は主に以下に基づく料金体系です:

• VM 時間: Batch プールで実行される VM の時間に応じて課金。
• ストレージ: ジョブで使用されるストレージリソース (Azure Storage) に応じて課金。
• ネットワーク: ジョブで使用されるネットワークトラフィックに応じて課金。
• スケジュール: ジョブのスケジュールと管理に使用される Batch サービスに対して課金。

6. よくあるアーキテクチャ・設計パターン

• バッチ処理: Azure Batch を使用して、大規模なデータセットをバッチ処理できます。
• 科学計算: Azure Batch を使用して、科学計算を実行できます。
• エンジニアリングシミュレーション: Azure Batch を使用して、エンジニアリングシミュレーションを実行できます。
• レンダリング: Azure Batch を使用して、3D グラフィックスをレンダリングできます。
• データ変換: Azure Batch を使用して、データを変換できます。

7. 設定・デプロイ手順（ハンズオン例）

1. Azure Portal、CLI、または PowerShell を使用して、リソースグループを作成。
2. Batch アカウントを作成 (名前、リージョンなどを指定)。
3. プールを作成 (VM サイズ、OS、スケール設定などを指定)。
4. ジョブを作成 (優先度、スケジュールなどを指定)。
5. タスクを作成 (コマンドライン、リソースファイルなどを指定)。
6. ジョブを実行し、監視。
7. ジョブの完了時にプールを削除。

8. 試験で問われやすいポイント

8.1 Azure Batch の基本的な概念

• Q: Azure Batch とは何ですか？
  A: クラウド規模で大規模な並列および高性能コンピューティング (HPC) ジョブを実行するためのマネージドサービスです。
• Q: Azure Batch の主な利点は何ですか？
  A: マネージドサービス、スケーラビリティ、さまざまな VM サイズのサポート、さまざまな OS のサポート、ジョブのスケジュールと管理、エラー処理と再試行、監視とロギング。

8.2 プール、ジョブ、タスク

• Q: プールとは何ですか？
  A: ジョブを実行するための VM のコレクションです。
• Q: ジョブとは何ですか？
  A: 実行するタスクのコレクションです。
• Q: タスクとは何ですか？
  A: プール内の VM で実行される個々の作業単位です。

8.3 料金

• Q: Azure Batch の料金はどのように計算されますか？
  A: VM 時間、ストレージ、ネットワーク、スケジュールに基づいて計算。

8.4 ユースケース

• Q: Azure Batch の一般的なユースケースは何ですか？
  A: バッチ処理、科学計算、エンジニアリングシミュレーション、レンダリング、データ変換。

8.5 Azure Batch と他の Azure サービスの比較

• Q: Azure Batch と Azure Functions の違いは何ですか？
  A: Azure Batch は大規模な並列コンピューティングジョブに適しており、Azure Functions はイベントトリガー型のサーバーレス関数に適しています。
• Q: Azure Batch と Azure Kubernetes Service (AKS) の違いは何ですか？
  A: Azure Batch はバッチ処理に適しており、AKS はコンテナ化されたアプリケーションのオーケストレーションに適しています。

8.6 その他細かな試験ポイント

• Batch アカウントの作成
• プールの構成 (VM サイズ、OS、スケール設定)
• ジョブの構成 (タスク、コマンドライン、リソースファイル)
• タスクの構成 (コマンドライン、リソースファイル、環境変数)