はじめに
こんにちは。駅メモ！開発チームの id:wang です。今回は駅メモのサービスのインフラ環境の EC2 インスタンスをx86_64からAArch64へ移行したため、その話をしようと思います。
なぜARM
単刀直入にいうと、コスト削減のためです。駅メモ！のサービスではAWSの Intel/AMD が載ったインスタンス(x86_64)を使っていました。しかし、公式によるとAWSが開発したAWS Gravitonが搭載されているARMインスタンス(AArch64)が同じスペックのx86_64より20%ほど費用対効果が良いため、移行を検討していました。
そして、全面移行から3ヶ月が経過しました。昨年同月のコストと比較した結果、年間で約20%のEC2コスト削減を実現できる見込みです。
事前検証
まず、ARM移行の是非について、社内で検証しました。考慮すべき問題は主に二つありました。一つ目は会社のサービスがARMインスタンス上で問題なく稼働できるかということです。二つ目は移行することで本当にコストを削減できるかということです。
一つ目については、自社サービス本体のみならず、本番環境と同一の条件で開発を継続できるよう、社内の開発ツール等の検証も行いました。この段階で、ARMインスタンス上で動作しないモジュールの有無を確認し、互換性のないモジュールが発見された場合の対応策についても検討しました。
二つ目に関しては、社内のベンチマーク環境でx86_64とARMインスタンスの性能を直接比較し、費用対効果の検証を実施しました。検証の際は、精度の高い判断を行うため、複数のスペック（インスタンスサイズ）を用いて比較を行っていました。 また、最終的な目的はコスト削減であるため、単なるアーキテクチャ間の比較にとどまらず、x86_64の新旧世代やサイズ変更による性能変化（縦比較）についても並行して検証しました。
検証の結果、以下の2点が明らかになりました。第一に、現行のx86_64と同等のスペックを持つARMインスタンスにおいては、同等のパフォーマンスを維持しつつ、コストを5%削減可能であるという結果が得られました。第二に、現行より1ランク上位のARMインスタンスを検証したところ、コストは4%上昇するものの、パフォーマンスが20%向上することが確認されました。
以上の結果を踏まえ、今回は「現行より1ランク上位のARMインスタンス」への移行を決定しました。インスタンス単価はわずかに上昇しますが、20%の性能向上により、稼働させるインスタンス総数を最適化（削減）できるため、最終的なインフラコストを最も大きく抑えられると判断したためです。
計画
社内状況により本格的な移行作業は最初の検証から1年後となりました。これに合わせ、移行の3ヶ月前から準備を再開したのですが、この1年でインフラ環境に大きな変化が生じていました。
まず、OSが Ubuntu 20.04 から 24.04 へアップデートされ、さらに既存の x86_64 インスタンスのスペックも引き上げられていました。検証当時のデータが現在の環境にそのまま適用できないと判断し、改めてパフォーマンスなどを再検証を行うこととしました。
また、1年前の検証段階では「ARM非対応のモジュール」がいくつか発見されていました。しかし、当時はそれらが近いうちに廃止される予定だったため、移行時には問題にならないと判断し、特段の対応は見送っていました。ところが、この1年で状況が一変します。諸般の事情により該当モジュールは引き続き不可欠な機能として利用継続となったため、急遽ARM環境での互換性を確保するための改修、あるいは代替手段の検討という、想定外の対応を迫られることとなりました。
これらの予期せぬ課題に対し、他チームとも密に連携しながら代替策や改修方針を改めて検討し、柔軟に対応を進めました。 移行の3ヶ月前から余裕を持って準備と現状確認に着手していたことが功を奏し、スケジュールを大きく乱すことなく、確実な移行へと繋げることができました。
実際の移行
検証段階では、サービスが問題なく動作することを確認しましたが、本番環境への全面移行を即座に行うには慎重を期す必要がありました。
そのため、まずは段階的な移行プロセスを採用しました。第一段階として、開発を主管するエンジニア数名にARMベースの開発環境を提供し、日常的な業務において予期せぬ不具合が発生しないかを一定期間観測しました。
続いて第二段階として、本番環境に数台のARMインスタンスを限定的に投入し、実際のトラフィック下での挙動をモニタリングしました。これらのプロセスを経て、十分な安定性が確認できた段階で、最終的な全環境のARM移行を完了させました。
移行結果
コスト削減以外にも、移行によって大きな副次的メリットが得られました。
CI/CD環境の高速化
- 『駅メモ！』チームでは、CI/CD環境としてAmazon EC2を用いたセルフホスト型のGitHub Actionsを構築しています。この実行環境をARMインスタンスへ変更したところ、CIの実行速度が約30%向上しました。
イベント運用時の安定性と効率化
- 『駅メモ！』では、レイドイベント等の高負荷時にパフォーマンスを維持するため、インスタンス数を増強しています。ARM移行後は、従来よりも少ない増加台数で負荷に対応可能となり、インスタンス数の推移もより安定しました。
まとめ
今回のARM移行では、ベンチマーク環境が重要な役割を発揮しました。本来同じスペックの移行だけを考慮していましたが、1ランク上のスペックのパフォーマンス検証もできたことにより、より広い選択肢が視野に入りました。そのおかげで、最終的により費用対効果が良いインスタンスを選択したことで、インフラコストの削減に成功しました。
また、事前に余裕のある移行スケジュールを設定したことで、今回のような前提条件の変化や想定外の技術的課題が生じた際にも、立ち止まることなく素早く計画を調整し、柔軟に対応することができました。この経験から、大規模な環境移行においては、余裕を持った移行計画の策定こそが重要であると改めて実感しました。
