AWS認定資格 WEB問題集＆徹底解説

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1. サービス概要

AWS Batchは、大量のバッチコンピューティングジョブを効率的に実行するためのフルマネージドサービスです。ジョブの量に応じて最適な種類・量のコンピューティングリソース（EC2・Fargate・スポット）を自動的にプロビジョニング・スケーリングします。

インフラの管理が不要で、科学技術計算（HPC）・データ処理・機械学習の前処理・レンダリングなどの大規模並列処理に適しています。

2. 主な特徴と機能

2.1 主要コンポーネント

• ジョブ定義（Job Definition）: ジョブの実行方法（コンテナイメージ・vCPU・メモリ・IAMロール・環境変数）を定義。
• ジョブキュー（Job Queue）: 投入されたジョブを保持し、優先度とコンピューティング環境に紐付け。
• コンピューティング環境（Compute Environment）: ジョブを実行するEC2/Fargateリソースのプール。

2.2 実行基盤の選択

• EC2（マネージド）: 指定したインスタンスタイプ範囲で自動スケーリング。
• Fargate: サーバーレスでコンテナジョブを実行（インフラ管理不要）。
• スポットインスタンス: 大幅なコスト削減（中断耐性のあるジョブ向け）。

2.3 配列ジョブとジョブ依存関係

• 配列ジョブ（Array Jobs）: 1回の送信で多数の類似ジョブを並列実行（パラメータスイープ等）。
• ジョブ依存関係: ジョブA完了後にジョブBを実行する依存関係を定義。

2.4 自動スケーリング

ジョブキューの負荷に応じてコンピューティング環境を自動でスケールアップ/ダウン。ジョブがないときはリソースをゼロまで縮小してコストを最小化。

3. アーキテクチャおよび技術要素

1. ジョブ定義でコンテナとリソース要件を定義。
2. ジョブをジョブキューに送信。
3. AWS Batchがコンピューティング環境（EC2/Fargate）を自動プロビジョニング。
4. ジョブをスケジューリングして実行→完了後にリソースを縮小。

コンテナはECS上で実行され、ジョブはDockerイメージ（ECR等）として定義されます。

4. セキュリティと認証・認可

• ジョブIAMロール: ジョブ定義でジョブが使用するIAMロールを指定し、最小権限でAWSリソースにアクセス。
• VPC: コンピューティング環境をVPC内に配置してネットワークを分離。
• 暗号化: EBS・S3等のデータをKMSで暗号化。

5. 料金形態

• AWS Batch自体に追加料金はなし。
• ジョブ実行に使用したEC2・Fargate・EBS等のリソース料金のみ発生（スポット利用でコスト削減可能）。

6. よくあるアーキテクチャ・設計パターン

• 大規模並列処理: 配列ジョブで数千の並列ジョブを実行（ゲノム解析・金融シミュレーション等）。
• コスト最適化バッチ: スポットインスタンスのコンピューティング環境で大幅にコスト削減。
• イベント駆動バッチ: S3アップロード → EventBridge → AWS Batchジョブ起動。
• ワークフロー統合: Step FunctionsでBatchジョブをオーケストレーション（複雑な依存関係を管理）。

7. 設定・デプロイ手順（ハンズオン例）

1. コンピューティング環境を作成（EC2/Fargate・スポット可否・インスタンスタイプ範囲を設定）。
2. ジョブキューを作成してコンピューティング環境に紐付け・優先度を設定。
3. ジョブ定義を作成（コンテナイメージ・vCPU・メモリ・IAMロール）。
4. ジョブをキューに送信→AWS Batchが自動でリソースをスケールして実行。
5. CloudWatch Logsで実行ログを確認。

8. 試験で問われやすいポイント