AWS Wavelength

解決する課題

モバイルアプリの遅延は、端末からアプリのサーバーまでの物理・ネットワーク距離にも左右されます。通常は通信事業者網からリージョンへ到達するまでに距離があるため、高速な 5G でも往復遅延は残ります。AWS Wavelength は、AWS の計算・ストレージを通信事業者の拠点に置き、4G/5G や一部事業者の固定回線から近い場所で処理するサービスです。

• 低遅延: 端末に物理的・ネットワーク的に近い場所で処理し、リージョン往復を減らす
• モバイル特化の体験: AR/VR、クラウドゲーム、ライブ動画解析など遅延が体験を左右する用途
• 現場近くのリアルタイム処理: 工場・スタジアム・車載などで生成されるデータをその場で推論・処理
• バックホール削減: リージョンまで往復させずに済み、ネットワーク負荷とコストを抑える

主要概念と用語

• Wavelength Zone: 通信事業者のデータセンター内に置かれた AWS インフラの論理的なまとまり。親リージョンに紐づく特殊な AZ として扱われる
• キャリアゲートウェイ（Carrier Gateway）: Wavelength Zone と通信事業者網を結ぶ IPv4 の出入口。インスタンスのプライベート IPv4 とキャリア IP の間で NAT する
• キャリア IP アドレス: 対象のネットワーク境界グループから割り当て、通信事業者網から到達するための IPv4 アドレス
• 親リージョン: Wavelength Zone が紐づく通常の AWS リージョン。コントロールプレーンはここに存在する
• VPC 拡張: 既存 VPC のサブネットを Wavelength Zone まで延伸し、エッジにリソースを配置する仕組み
• エッジコンピューティング: 利用者やデータの発生源に近い場所で処理を行う考え方。Wavelength はその5G版にあたる

仕様・制限・クォータ

• Wavelength Zone で利用できるサービスは限定的で、一般に EC2・EBS・VPC・ECS/EKS の一部など、エッジで動かす意味があるものが中心。フルマネージドな上位サービスは親リージョンに置く
• 利用前に Wavelength Zone グループをオプトインする。Wavelength サブネットは IPv6 と VPC エンドポイントに非対応で、EBS は gp2 のみ
• Wavelength Zone の EC2 はオンデマンドのみ。インスタンス Savings Plans は適用できるが、Spot、Dedicated Instance、Dedicated Host は利用できない
• 利用できるインスタンスタイプや搭載 GPU は Zone ごとに限られ、容量も有限なためキャパシティ計画が前提
• 提供エリアは対応する通信事業者と都市に依存し、すべての地域で使えるわけではない
• 端末から低遅延で到達できるのは、原則として同じ通信事業者のネットワーク経由でアクセスした場合
• 親リージョンのサービスとは VPC を延伸した AWS ネットワークで通信し、キャリアゲートウェイは主に通信事業者網側の出入口として使う
• 対応事業者・都市・インスタンスタイプ・上限値は変動するため、設計時に最新情報を確認する

内部の仕組み

横にスクロール

Wavelength の要点は、VPC を通信事業者のエッジまで延伸する点にあります。利用者は親リージョンの VPC に Wavelength Zone のサブネットを作成し、そこへ EC2 などを配置します。端末からのトラフィックはキャリアゲートウェイを通じてこのサブネットへ直接届き、インターネットやリージョンを経由しないため遅延が小さく抑えられます。

• コントロールプレーンは親リージョン側にあり、利用者はリージョンと同じコンソール・API・CLI で操作する
• データプレーン（実際のワークロード）はエッジの Wavelength Zone 上で動作する
• 端末との通信にはキャリア IP を使い、事業者ネットワーク内で完結する経路をとる
• リージョン側のデータベースや分析基盤へは VPC を経由して連携する

設計パターン / ベストプラクティス

• エッジに置くものを絞る: 低遅延が本当に必要な処理だけを Zone に置き、それ以外はリージョンへ
• ハイブリッド構成: 状態の永続化・分析・バックアップは親リージョンのマネージドサービスに集約する
• キャパシティを見越す: エッジの容量は有限なので、ピークを想定して余裕を持った構成にする
• フォールバック設計: Zone が利用できない端末・地域向けに、リージョン側で処理する経路を用意する
• データ同期: エッジで処理した結果を非同期でリージョンへ集約し、全体の一貫性を保つ

運用・監視

• CloudWatch で Wavelength Zone 上のインスタンスのメトリクスや容量を監視し、逼迫を早期に検知する
• リージョンと同一のツールチェーン（IaC・デプロイ・監視）を使い、エッジとリージョンの運用を統一する
• 対応エリアや容量の制約を踏まえ、デプロイ先 Zone の選定基準をあらかじめ決めておく
• 端末からの実測遅延を計測し、期待した低遅延が得られているかを継続的に確認する

コスト

Wavelength のコストは、エッジに配置した EC2・EBS などのリソース利用料が中心で、基本的にはリージョンの従量課金と同様の考え方です。ただしエッジ特有の費用構造に注意が必要です。

• Wavelength Zone 上のインスタンスやストレージは利用量に応じて課金される
• キャリアゲートウェイ経由のデータ転送など、エッジ特有のネットワーク料金が発生する場合がある
• リージョン側で連携するサービスの利用料は別途発生する

具体的な金額や課金体系は変動するため、見積もり時に最新の料金情報で試算してください。

セキュリティ

• IAM による最小権限のアクセス制御や、EBS 暗号化・KMS などリージョンと同等のセキュリティ機能が利用できる
• VPC のセキュリティグループやネットワーク ACL でエッジ上のリソースへのアクセスを制御する
• キャリア IP で公開する範囲を絞り、不要な経路を開かない
• 物理インフラは AWS と通信事業者が管理するが、アプリ・データ・アクセス制御の責任は利用者側にある

関連サービス・比較

低遅延でクラウドを物理的に近づける用途では、ローカルな都市圏に AWS を置く AWS Local Zones と比較されます。Wavelength は5Gモバイル、Local Zones は固定回線・一般用途という住み分けです。

ハンズオン / CLI例

# 利用可能な Wavelength Zone とグループ名を確認
aws ec2 describe-availability-zones \
  --region us-east-1 \
  --filters "Name=zone-type,Values=wavelength-zone" \
  --all-availability-zones \
  --query "AvailabilityZones[].{Name:ZoneName,Group:GroupName,State:OptInStatus}"

# 対象 Zone のグループ名を取得して有効化
GROUP_NAME=$(aws ec2 describe-availability-zones \
  --region us-east-1 \
  --all-availability-zones \
  --zone-names us-east-1-wl1-bos-wlz-1 \
  --query "AvailabilityZones[0].GroupName" \
  --output text)
aws ec2 modify-availability-zone-group \
  --region us-east-1 \
  --group-name "$GROUP_NAME" \
  --opt-in-status opted-in

# VPC にキャリアゲートウェイを作成
aws ec2 create-carrier-gateway \
  --region us-east-1 \
  --vpc-id vpc-0123456789abcdef0

# Wavelength Zone にサブネットを作成（対象 Zone を指定）
aws ec2 create-subnet \
  --region us-east-1 \
  --vpc-id vpc-0123456789abcdef0 \
  --cidr-block 10.0.10.0/24 \
  --availability-zone us-east-1-wl1-bos-wlz-1

# このサブネットに関連付けたルート表の既定経路をキャリアゲートウェイへ向ける
aws ec2 create-route \
  --region us-east-1 \
  --route-table-id rtb-0123456789abcdef0 \
  --destination-cidr-block 0.0.0.0/0 \
  --carrier-gateway-id cagw-0123456789abcdef0

# 起動時にキャリア IP を自動割り当てする
aws ec2 run-instances \
  --region us-east-1 \
  --network-interfaces "DeviceIndex=0,AssociateCarrierIpAddress=true,SubnetId=subnet-0123456789abcdef0" \
  --image-id ami-0123456789abcdef0 \
  --instance-type t3.medium