AWS API Gateway 概要 - APIゲートウェイの基本と設計
AWS API Gatewayは、Webアプリケーションやモバイルアプリが必要とするAPIを簡単に作成・管理できるフルマネージドサービスです。従来サーバーで行っていたAPI処理を、AWSが代わりに処理してくれるため、運用負荷を大幅に削減できます。
この記事では、API Gatewayの基本概念から実際の設計パターンまで、初心者にも分かりやすく解説します。
API Gatewayとは
基本的な役割
API Gatewayは、Webアプリケーションとバックエンドサービス間の「仲介役」として機能します。クライアントからのリクエストを受け取り、適切なバックエンドサービスに転送し、レスポンスを返す役割を担います。
主な機能
- API管理: APIの作成、公開、バージョン管理
- トラフィック制御: リクエスト数の制限とスロットリング
- 認証・認可: APIアクセスのセキュリティ制御
- データ変換: リクエスト・レスポンスの形式変換
- 監視・ログ: APIの使用状況やエラーの監視
API Gatewayの種類
AWS API Gatewayには3つのタイプがあり、用途に応じて選択できます。
| タイプ | 用途 | 特徴 | コスト |
|---|---|---|---|
| REST API | 一般的なWebAPI | 豊富な機能、柔軟性が高い | 高 |
| HTTP API | シンプルなAPI | 高性能、低レイテンシ | 低 |
| WebSocket API | リアルタイム通信 | 双方向通信、チャット等 | 中 |
選択の目安
- 複雑なAPI処理が必要 → REST API
- シンプルで高速なAPIが必要 → HTTP API
- リアルタイム通信が必要 → WebSocket API
API Gatewayのアーキテクチャ
基本的な構成
API Gatewayは以下の要素で構成されます。
主要コンポーネント
- API Gateway: リクエストの受付とルーティング
- バックエンドサービス: Lambda、EC2、RDS等の実際の処理を行うサービス
- 認証: API キーやIAMロールによるアクセス制御
- ステージ: 開発・テスト・本番等の環境管理
統合パターン
API Gatewayは様々なAWSサービスと連携できます。
Lambda統合 最も一般的なパターンで、サーバーレスなAPI構築が可能です。
# AWSコンソールでの設定手順（概要）
1. API Gatewayでリソース作成
2. メソッド（GET、POST等）を追加
3. 統合タイプでLambdaを選択
4. 対象のLambda関数を指定HTTP統合 既存のWebサービスやEC2上のアプリケーションとの連携に使用します。
認証とセキュリティ
認証方法の比較
API Gatewayでは複数の認証方法を選択できます。
| 認証方式 | 適用シナリオ | 複雑さ | コスト |
|---|---|---|---|
| API Key | シンプルなアクセス制御 | 低 | 低 |
| IAM認証 | AWS内部サービス間 | 中 | 低 |
| Cognito | エンドユーザー認証 | 中 | 中 |
| Lambda Authorizer | カスタム認証ロジック | 高 | 中 |
セキュリティ設定のポイント
API Key使用時の注意
- クライアント側でのAPI Key保護
- 定期的なローテーション
- 使用量制限の設定
HTTPS強制 API Gatewayは標準でHTTPS通信をサポートします。
# CLIでHTTPS強制設定確認
aws apigateway get-rest-api --rest-api-id your-api-idパフォーマンス最適化
キャッシュの活用
API Gatewayはレスポンスキャッシュ機能を提供しています。
キャッシュの効果
- レスポンス時間短縮
- バックエンドサーバー負荷軽減
- コスト削減（Lambda実行回数減）
キャッシュ設定の考慮事項
- キャッシュキーの設計
- TTL（Time To Live）の適切な設定
- キャッシュ無効化のタイミング
スロットリング設定
Usage Plans APIの使用量を制御し、サービス品質を保つ仕組みです。
- バーストリミット: 短期間での大量リクエスト制御
- レートリミット: 持続的なリクエスト数制御
- クォータ: 月間・日間の使用量制限
運用と監視
CloudWatch統合
API Gatewayは自動的に以下のメトリクスを収集します。
主要メトリクス
- リクエスト数
- レスポンス時間
- エラー率（4xx、5xx）
- キャッシュヒット率
ログ設定
アクセスログ リクエストの詳細情報を記録できます。
# CloudWatch Logsでアクセスログ確認例
aws logs describe-log-groups --log-group-name-prefix API-Gateway-Execution-Logs実際の設計パターン
サーバーレスWebアプリケーション
このパターンでは、フロントエンドはS3、APIはAPI Gateway + Lambda、データベースはDynamoDBの組み合わせで構成します。
マイクロサービス統合
複数のマイクロサービスを単一のAPIエンドポイントとして公開できます。
メリット
- クライアント側の複雑性軽減
- 統一されたAPI仕様
- 横断的な関心事（認証、ログ等）の一元管理
コスト最適化
料金体系の理解
REST API料金
- API呼び出し: 1百万回あたり$3.50～
- データ転送: 1GBあたり$0.09～
HTTP API料金
- API呼び出し: 1百万回あたり$1.00～
- データ転送: REST APIと同等
最適化手法
HTTP APIの活用 シンプルなユースケースではHTTP APIを選択することでコストを約70%削減できます。
キャッシュ活用 頻繁にアクセスされるデータはキャッシュすることで、バックエンド処理コストを削減できます。
まとめ
API Gatewayは、現代のWebアプリケーション開発において重要な役割を果たすサービスです。適切な設計により、セキュアで高性能なAPI基盤を短期間で構築できます。
導入時の重要ポイント
- 要件に応じたAPIタイプの選択
- 適切な認証方式の設定
- パフォーマンスとコストのバランス
- 監視・運用体制の確立
これらの要素を総合的に検討することで、スケーラブルで運用しやすいAPI環境を実現できます。