ElastiCache for Redis レプリケーショングループの自動フェイルオーバー有効化設定手順

2025.08.25

このブログシリーズ 「クラウドセキュリティ 実践集」 では、一般的なセキュリティ課題を取り上げ、「なぜ危険なのか？」 というリスクの解説から、 「どうやって直すのか？」 という具体的な修復手順（コンソール、AWS CLI、Terraformなど）まで、分かりやすく解説します。

この記事では、ElastiCache for Redisレプリケーショングループの自動フェイルオーバー有効化について、リスクと対策を解説します。

ポリシーの説明

ElastiCache for Redisのレプリケーショングループにおいて、自動フェイルオーバー機能は高可用性を実現する重要な設定です。自動フェイルオーバーが有効な場合、プライマリノードに障害が発生すると、システムが自動的にレプリカノードをプライマリに昇格させ、サービスの継続性を保ちます。この機能により、手動介入なしにダウンタイムを最小限に抑制できます。

前提条件

  • Redis 2.8.6以降（Redis 7.0以降を推奨）
  • 少なくとも1つのレプリカノード（2つ以上を強く推奨）
  • レプリケーショングループとして構成されていること（スタンドアロンクラスターでは利用不可）

修復方法

コンソールでの修復手順

AWSのコンソールを使用して、ElastiCache for Redisの自動フェイルオーバーを有効化します。

既存のレプリケーショングループに対する設定手順：

  1. AWS Management Console にログインし、ElastiCacheサービスに移動します。
  2. 左側のナビゲーションペインから 「Redis OSS キャッシュ」 を選択します。
  3. 対象のレプリケーショングループを選択し、名前をクリックして詳細画面を開きます。
  4. 上部の 「アクション」 ボタンをクリックし、「変更」 を選択します。
  5. 変更画面で以下の設定を行います：
    • 「Multi-AZ」 セクションで 「自動フェイルオーバーを有効化」 にチェックを入れます
    • 「マルチAZ」 オプションも併せて有効化を推奨
    • 「レプリカ数」 が少なくとも1以上であることを確認します
      • 開発環境：1レプリカ
      • 本番環境：2レプリカ以上を強く推奨
      • ミッションクリティカル：3レプリカ以上を検討
  6. 「変更の適用タイミング」 を選択します：
    • 「今すぐ適用」：即座に変更を適用
      • 接続断：数秒から最大30秒程度
      • 開発環境では選択可
    • 「次のメンテナンスウィンドウ中」：設定されたメンテナンス時間帯に適用
      • 本番環境では強く推奨
      • 事前にアプリケーションチームへの通知が必要
  7. 「変更をプレビュー」 をクリックして、変更内容を確認します。
  8. 問題がなければ 「変更する」 をクリックして適用します。

新規レプリケーショングループ作成時の設定：

  1. ElastiCacheコンソールで 「作成」 ボタンをクリックします。
  2. 「Redis」 を選択し、以下の設定を行います：
    • 「クラスターモード」 を選択（有効/無効）
    • 「Multi-AZ」 セクションで 「自動フェイルオーバーを有効化」 をオンにします
    • 「レプリカ数」 を1以上に設定します
  3. その他必要な設定（ノードタイプ、ネットワーク、セキュリティ等）を行い、作成を完了します。

Terraformでの修復手順

ElastiCache for Redisの自動フェイルオーバーを有効にするTerraformコードと、主要な修正ポイントを説明します。

# Variables
variable "environment" {
  description = "Environment name"
  type        = string
  validation {
    condition     = contains(["dev", "staging", "prod"], var.environment)
    error_message = "Environment must be dev, staging, or prod."
  }
}

variable "enable_automatic_failover" {
  description = "Enable automatic failover for high availability"
  type        = bool
  default     = true
}

resource "aws_elasticache_replication_group" "redis_cluster" {
  replication_group_id       = "${var.environment}-redis-cluster"
  description               = "Redis cluster with automatic failover enabled for ${var.environment}"

  # 自動フェイルオーバーの有効化（重要）
  automatic_failover_enabled = var.enable_automatic_failover
  multi_az_enabled          = var.enable_automatic_failover  # 自動フェイルオーバーと連動

  # ノード設定（環境別に最適化）
  node_type                 = var.environment == "prod" ? "cache.r7g.large" : "cache.t3.small"
  engine                    = "redis"
  engine_version            = "7.0"
  port                      = 6379
  parameter_group_name      = aws_elasticache_parameter_group.redis.name

  # レプリケーション設定（環境別）
  num_node_groups           = var.cluster_mode_enabled ? 3 : 1  # クラスターモード時は3シャード
  replicas_per_node_group   = var.environment == "prod" ? 2 : 1  # 本番は2レプリカ必須

  # セキュリティ設定
  at_rest_encryption_enabled = true
  transit_encryption_enabled = true
  auth_token_enabled        = true
  auth_token                = var.redis_auth_token

  # バックアップ設定（自動フェイルオーバーと併用推奨）
  snapshot_retention_limit  = var.environment == "prod" ? 30 : 7
  snapshot_window          = "03:00-05:00"  # UTC
  maintenance_window       = "sun:05:00-sun:07:00"  # UTC

  # 通知設定（重要）
  notification_topic_arn    = aws_sns_topic.redis_alerts.arn

  # ネットワーク設定
  subnet_group_name        = aws_elasticache_subnet_group.redis.name
  security_group_ids       = [aws_security_group.redis.id]

  # 変更の即時適用
  apply_immediately        = false

  tags = {
    Name        = "${var.environment}-redis-cluster"
    Environment = var.environment
    AutoFailover = var.enable_automatic_failover ? "enabled" : "disabled"
    ManagedBy   = "terraform"
  }

  # ライフサイクル管理
  lifecycle {
    prevent_destroy = var.environment == "prod" ? true : false
  }
}

# パラメータグループ（フェイルオーバー最適化）
resource "aws_elasticache_parameter_group" "redis" {
  family = "redis7"
  name   = "${var.environment}-redis-params"

  # フェイルオーバー時のタイムアウト設定
  parameter {
    name  = "timeout"
    value = "300"  # 5分（デフォルトは0で無制限）
  }

  # レプリケーション遅延の監視
  parameter {
    name  = "repl-timeout"
    value = "60"  # 60秒後にレプリカを切断
  }

  # クライアント出力バッファ制限
  parameter {
    name  = "client-output-buffer-limit-replica-soft-limit"
    value = "8388608"  # 8MB
  }
}

# サブネットグループの定義
resource "aws_elasticache_subnet_group" "redis" {
  name       = "redis-subnet-group"
  subnet_ids = var.private_subnet_ids

  tags = {
    Name = "Redis Subnet Group"
  }
}

# セキュリティグループの定義
resource "aws_security_group" "redis" {
  name_prefix = "${var.environment}-redis-sg-"
  vpc_id      = var.vpc_id

  ingress {
    from_port       = 6379
    to_port         = 6379
    protocol        = "tcp"
    security_groups = [var.application_security_group_id]
    description     = "Allow Redis access from application"
  }

  egress {
    from_port   = 0
    to_port     = 0
    protocol    = "-1"
    cidr_blocks = ["0.0.0.0/0"]
    description = "Allow all outbound traffic"
  }

  tags = {
    Name = "${var.environment}-redis-sg"
    Environment = var.environment
  }
}

# SNSトピック（フェイルオーバー通知用）
resource "aws_sns_topic" "redis_alerts" {
  name = "${var.environment}-redis-failover-alerts"

  tags = {
    Name = "${var.environment}-redis-alerts"
    Purpose = "Automatic failover notifications"
  }
}

# SNSサブスクリプション
resource "aws_sns_topic_subscription" "redis_email" {
  topic_arn = aws_sns_topic.redis_alerts.arn
  protocol  = "email"
  endpoint  = var.alert_email
}

# CloudWatchアラーム（フェイルオーバー監視）
resource "aws_cloudwatch_metric_alarm" "redis_primary_link_health" {
  alarm_name          = "${var.environment}-redis-primary-link-health"
  comparison_operator = "LessThanThreshold"
  evaluation_periods  = 2
  metric_name        = "ReplicationLag"
  namespace          = "AWS/ElastiCache"
  period             = 60
  statistic          = "Maximum"
  threshold          = 30  # 30秒以上の遅延でアラート
  alarm_description  = "Alert when replication lag is too high"
  alarm_actions      = [aws_sns_topic.redis_alerts.arn]

  dimensions = {
    ReplicationGroupId = aws_elasticache_replication_group.redis_cluster.id
  }
}

 

主要な修正ポイント：

  1. automatic_failover_enabled = true：この設定が最も重要です。必ずtrueに設定してください。
  2. multi_az_enabled = true：Multi-AZを有効化することで、異なるアベイラビリティーゾーンにノードが配置されます。
  3. replicas_per_node_group：最低1以上、推奨は2以上のレプリカを設定します。これにより、プライマリノード障害時の選択肢が増えます。
  4. セキュリティ設定の併用：自動フェイルオーバーと併せて、暗号化（at_rest/transit）と認証（auth_token）も有効化することを推奨します。
  5. apply_immediately：本番環境ではfalseに設定し、メンテナンスウィンドウ中に適用することを推奨します。
  6. 監視とアラート：CloudWatchアラームとSNS通知を設定し、フェイルオーバー発生時に即座に通知を受け取れるようにします。
  7. パラメータチューニング：timeoutやrepl-timeoutを適切に設定し、フェイルオーバーの応答性を最適化します。

最後に

この記事では、ElastiCache for Redisレプリケーショングループの自動フェイルオーバー有効化について、リスクと対策を解説しました。

自動フェイルオーバーは単なる設定変更ではなく、高可用性アーキテクチャの重要な要素です。適切に設定された自動フェイルオーバーは、年間99.99%（Four Nines）の可用性を実現し、計画外のダウンタイムを年間52分以内に抑えることができます。特に、ミッションクリティカルなアプリケーションや24時間365日のサービス提供が求められる環境では、この設定は必須といえるでしょう。

実装時は、レプリカ数の適正化、Multi-AZの活用、定期的なフェイルオーバーテスト、そして適切な監視とアラートの設定を組み合わせることで、真に信頼性の高いRedisクラスターを構築できます。

この問題の検出は弊社が提供するSecurifyのCSPM機能で簡単に検出及び管理する事が可能です。 運用が非常に楽に出来る製品になっていますので、ぜひ興味がある方はお問い合わせお待ちしております。 最後までお読みいただきありがとうございました。この記事が皆さんの役に立てば幸いです。

参考情報

AWS公式ドキュメント

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