AWSのロードバランサーとは？種類と選び方を分かりやすく解説

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AWSでシステムの可用性を高め、トラフィックを効率的に分散するにはロードバランサー（ELB）が不可欠です。しかし、ALBやNLBなど種類が多く選び方に迷う方も多いでしょう。結論から言うと、一般的なWebアプリケーションにはALB、高速なTCP/UDP通信にはNLBを選ぶのが基本となります。

この記事で分かること

AWSのロードバランサー（ELB）の仕組みと役割
導入による可用性向上や負荷分散などのメリット
ALB・NLBなど各種類の特徴と最適な選び方

本記事を読めば、自社のシステム要件に合った最適なAWSのロードバランサーを迷わず選択・導入できるようになります。

AWSのロードバランサーの基礎知識

Webサイトやアプリケーションを安定して稼働させるために、ロードバランサーは欠かせない技術の一つです。ここでは、ロードバランサーの基本的な役割や仕組み、そしてAWSが提供するロードバランシングサービスの特徴について詳しく解説します。

ロードバランサーの役割と仕組み

ロードバランサー（負荷分散装置）とは、クライアントから送られてくる大量の通信（トラフィック）を、複数のサーバーへ均等に振り分ける仕組みのことです。アクセスが特定のサーバーに集中することを防ぎ、システム全体のパフォーマンス低下やダウンタイムを回避する重要な役割を担っています。

具体的な仕組みとして、ロードバランサーはクライアントとサーバーの間に配置され、リクエストの窓口となります。受け取ったリクエストは、あらかじめ設定されたアルゴリズム（ラウンドロビンや最小接続数など）に基づいて、バックエンドの各サーバーへ転送されます。

また、ロードバランサーは定期的にサーバーの稼働状況を確認するヘルスチェック機能を持っています。異常が検知されたサーバーにはトラフィックを送信せず、正常なサーバーのみに通信を振り分けることでシステムの安定性を保ちます。

AWSにおけるロードバランサー（Elastic Load Balancing）とは

AWS環境においてロードバランサーの役割を果たすのが、Elastic Load Balancing（ELB）と呼ばれるマネージドサービスです。ELBは、Amazon EC2インスタンスやコンテナ、IPアドレスなど、複数のターゲットに対してアプリケーショントラフィックを自動的に分散させます。

ELBを利用することで、トラフィックの増減に合わせてロードバランサー自体の処理能力が自動的に拡張・縮小されるため、急激なアクセス増加にも柔軟に対応できます。AWSにおけるELBの主な特徴は以下の通りです。

トラフィックの変動に対する自動スケーリング機能が標準で備わっている
複数のアベイラビリティーゾーン（AZ）にまたがる負荷分散により高い可用性を実現する
AWS WAFやAWS Certificate Manager（ACM）などのセキュリティサービスと容易に連携できる

オンプレミスとAWSのロードバランサーの違い

自社運用（オンプレミス）の物理的なロードバランサーと、AWSが提供するクラウド型のELBには、導入方法や運用面で大きな違いがあります。オンプレミス環境では、専用のハードウェア機器を購入し、データセンターに設置して設定・保守を行う必要があります。一方、AWSのELBはソフトウェアとして提供されるフルマネージドサービスであるため、物理的な管理が不要です。

以下の表は、オンプレミスのロードバランサーとAWSのELBの主な違いを整理したものです。

比較項目	オンプレミスのロードバランサー	AWSのロードバランサー（ELB）
初期費用・導入スピード	高額なハードウェア購入費用がかかり、調達から設置までに数週間から数ヶ月を要する	初期費用は無料で、管理画面やAPIから数分で構築・利用開始が可能
スケーラビリティ	機器のスペック上限に縛られるため、拡張時はハードウェアの追加やリプレイスが必要	トラフィックに応じてAWS側で自動的にスケールアップやスケールダウンが行われる
運用・保守の手間	ファームウェアのアップデートや故障時の部品交換など、自社で物理的な保守が必要	インフラ部分の保守管理はAWSが行うため、利用者は設定や監視に集中できる
料金体系	機器購入費やライセンス費などの固定費が中心となる	稼働時間や処理したデータ量に応じた従量課金制となる

このように、AWSのロードバランサーは初期投資を抑えつつ、ビジネスの成長やトラフィックの変動に対して迅速かつ柔軟に対応できる点が最大の強みです。そのため、新規システムの構築や既存システムのクラウド移行において、多くの企業でELBが採用されています。

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AWSのロードバランサーを利用するメリット

AWSが提供するロードバランサーであるElastic Load Balancing（ELB）を導入することで、システムの安定稼働や運用効率の向上など、さまざまな恩恵を受けることができます。ここでは、AWSのロードバランサーを利用する主なメリットを3つの観点から詳しく解説します。

システムの可用性と耐障害性の向上

AWSのロードバランサーを利用する最大のメリットは、システム全体の可用性と耐障害性を飛躍的に高められる点です。ELBは複数のアベイラビリティーゾーン（AZ）にまたがってトラフィックを分散する機能を備えているため、単一のデータセンターに障害が発生した場合でも、他の正常なAZへ自動的にリクエストを振り分けることができます。

また、ターゲットとなるAmazon EC2インスタンスやコンテナに対して定期的なヘルスチェックを実行します。異常を検知したターゲットにはトラフィックを送信せず、正常に稼働しているリソースのみにアクセスをルーティングすることで、システムダウンを未然に防ぐことが可能です。

トラフィックの自動分散による負荷軽減

突発的なアクセス集中やトラフィックの変動に対して、柔軟に対応できる点も大きなメリットです。AWSのロードバランサーは、バックエンドのサーバー群に対して均等に負荷を分散し、特定のサーバーに処理が集中するのを防ぎます。

さらに、AWS Auto Scalingとシームレスに連携できることが特徴です。トラフィックの増減に合わせてバックエンドのリソースを自動的に拡張・縮小し、増減したリソースに対してもロードバランサーが自動でトラフィックの振り分けを開始します。これにより、機会損失を防ぎつつ、不要なインフラコストを削減することができます。

セキュリティ機能の強化と連携

AWSのロードバランサーは、ネットワーク層からアプリケーション層に至るまで、堅牢なセキュリティを構築するための機能を備えています。他のAWSセキュリティサービスと容易に統合できるため、安全な通信環境を効率的に構築できます。

AWS Certificate Manager（ACM）と連携したSSL/TLS証明書の無料発行と自動更新
AWS WAF（Web Application Firewall）との統合による悪意のあるアクセスのブロック
Amazon VPCのセキュリティグループを用いた詳細なアクセス制御

たとえば、Elastic Load Balancingの公式ページでも紹介されているように、SSL復号処理をロードバランサー側でオフロードすることで、バックエンドサーバーの負荷を軽減しながら安全な暗号化通信を実現できます。

以下の表は、AWSのロードバランサーを利用するメリットと、それに関連する主なAWSサービスや機能をまとめたものです。

メリットの分類	関連する主なAWSサービス・機能	期待される効果
可用性と耐障害性の向上	マルチAZ配置、ヘルスチェック機能	障害発生時の自動切り離しと無停止運用
負荷軽減とスケーラビリティ	AWS Auto Scaling	トラフィック変動に応じたリソースの最適化
セキュリティの強化	AWS Certificate Manager、AWS WAF	暗号化通信の容易な実装とサイバー攻撃の防御

AWSのロードバランサーの主な種類と特徴

AWSのElastic Load Balancing（ELB）には、システム要件やトラフィックの特性に応じて選択できる4つの主要なロードバランサーが用意されています。それぞれのロードバランサーは、OSI参照モデルにおける対応レイヤーやサポートするプロトコルが異なるため、目的に合わせて適切なものを選択することが重要です。

ロードバランサーの種類	OSI参照モデル	主な対応プロトコル	特徴・最適な用途
Application Load Balancer（ALB）	レイヤー7（アプリケーション層）	HTTP、HTTPS、gRPC	Webアプリケーションやマイクロサービスの柔軟なルーティング
Network Load Balancer（NLB）	レイヤー4（トランスポート層）	TCP、UDP、TLS	極めて高いパフォーマンスと固定IPが必要なシステム
Gateway Load Balancer（GWLB）	レイヤー3（ネットワーク層）	IP、GENEVE	サードパーティ製セキュリティアプライアンスの展開と管理
Classic Load Balancer（CLB）	レイヤー4 / レイヤー7	HTTP、HTTPS、TCP、SSL	旧世代のEC2-Classicネットワーク向け（現在は非推奨）

Application Load Balancer（ALB）の特徴

Application Load Balancer（ALB）は、OSI参照モデルのレイヤー7（アプリケーション層）で機能するロードバランサーです。主にHTTPやHTTPSのトラフィックを処理し、AWSの公式ドキュメントでも最新のWebアプリケーション向けとして推奨されています。

ALBの最大の強みは、リクエストの内容に基づいた高度なルーティングが可能な点です。URLのパスやホスト名、HTTPヘッダー、クエリ文字列などを判定し、異なるターゲットグループへトラフィックを振り分けることができます。

パスベースルーティングにより、1つのロードバランサーで複数のサービスを公開できる
AWS WAFと統合して、Webアプリケーションをサイバー攻撃から保護できる
Amazon ECSやEKSなどのコンテナ環境と連携し、動的ポートマッピングに対応している

このように、複雑なトラフィック制御が求められる最新のマイクロサービスアーキテクチャに最適な選択肢と言えます。

Network Load Balancer（NLB）の特徴

Network Load Balancer（NLB）は、OSI参照モデルのレイヤー4（トランスポート層）で機能するロードバランサーです。TCPやUDP、TLSトラフィックの処理に特化しており、毎秒数百万のリクエストを処理できる極めて高いパフォーマンスを誇ります。

ALBがリクエストの内容を見て柔軟に振り分けるのに対し、NLBはIPアドレスとポート番号のみを見て高速にトラフィックを転送します。また、アベイラビリティーゾーンごとに固定のIPアドレス（Elastic IP）を割り当てることができるため、ファイアウォールのルール設定などで固定IPが必要な要件にも対応可能です。

突発的で大規模なトラフィックの急増に対しても、事前のプレウォーミング（暖機運転）なしで対応できる
オンプレミス環境からAWSへの専用線接続（AWS Direct Connect）と相性が良い
超低遅延が求められるリアルタイム通信やゲームサーバーの基盤に適している

Gateway Load Balancer（GWLB）の特徴

Gateway Load Balancer（GWLB）は、ファイアウォールや侵入防御システム（IPS）など、サードパーティ製の仮想ネットワークアプライアンスを簡単に展開、拡張、管理するためのロードバランサーです。OSI参照モデルのレイヤー3（ネットワーク層）のゲートウェイとして機能し、トラフィックを検査用のアプライアンスに転送します。

従来、複数のVPC（Amazon Virtual Private Cloud）にまたがるトラフィックを単一のセキュリティアプライアンスで検査することは複雑な設定が必要でした。しかし、GWLBを使用することで、トラフィックの経路を透過的に維持したまま、セキュリティアプライアンスの可用性とスケーラビリティを確保できます。

エンタープライズ規模のネットワークで一元的なセキュリティ対策を実施したい場合に、非常に有効なロードバランサーです。

Classic Load Balancer（CLB）の特徴と注意点

Classic Load Balancer（CLB）は、AWSが初期から提供している旧世代のロードバランサーです。レイヤー4とレイヤー7の両方で動作しますが、ALBやNLBと比較すると機能が限定的です。

現在、AWSは新規のシステム構築においてCLBの使用を推奨していません。EC2-Classicという旧式のネットワーク環境で構築された既存のアプリケーションを維持する目的でのみ使用されることが一般的です。これからAWS上で新たにシステムを設計する場合は、要件に応じてALB、NLB、またはGWLBのいずれかを選択するようにしてください。

AWSのロードバランサーの正しい選び方

AWSのElastic Load Balancing（ELB）には複数の種類があり、システムの要件や扱う通信プロトコルに応じて最適なものを選択することが不可欠です。適切なロードバランサーを選ぶことで、システムのパフォーマンスを最大化し、コストを最適化することができます。ここでは、具体的なユースケースに基づいたロードバランサーの選び方を解説します。

HTTPやHTTPSの通信を扱う場合の選び方

WebサイトやWebアプリケーションなど、主にHTTPやHTTPSのトラフィックを処理するシステムを構築する場合は、Application Load Balancer（ALB）を選択するのが最適です。ALBはOSI参照モデルのレイヤー7（アプリケーション層）で動作するため、リクエストの内容を詳細に解析して柔軟なトラフィックの振り分けを行うことができます。

例えば、URLのパスやHTTPヘッダー、クエリ文字列に基づいた高度なルーティングが必要なケースではALBが必須となります。コンテナベースのアプリケーションやマイクロサービスアーキテクチャを採用しているシステムにおいて、最も推奨される選択肢です。

Webアプリケーションのトラフィックを分散させたい場合
URLパスやホスト名による柔軟なルーティングが必要な場合
AWS WAF（Web Application Firewall）と連携してセキュリティを高めたい場合
ユーザーの認証機能（Amazon Cognitoなど）をロードバランサー側で実装したい場合

TCPやUDPの高速通信が求められる場合の選び方

極めて低い遅延（レイテンシー）が求められるシステムや、毎秒数百万リクエストに及ぶような突発的で大規模なトラフィックを処理する必要がある場合は、Network Load Balancer（NLB）を選択します。NLBはレイヤー4（トランスポート層）で動作し、TCP、UDP、およびTLSトラフィックを高速かつ効率的に処理します。

また、NLBは静的なIPアドレス（Elastic IP）を割り当てることができるという大きな特徴を持っています。クライアント側でファイアウォールのホワイトリスト登録が必要な場合や、IoTデバイスからの大量のデータを受信するバックエンドシステムに非常に適しています。

ミリ秒単位の超低遅延でのレスポンスが要求される場合
TCPやUDPプロトコルを使用したリアルタイム通信を行う場合
ロードバランサーに固定IPアドレス（Elastic IP）を付与したい場合
急激なトラフィックの増加に対して事前申請なしで対応したい場合

サードパーティの仮想アプライアンスを導入する場合の選び方

次世代ファイアウォール（NGFW）や侵入検知・防御システム（IDS/IPS）、ディープパケットインスペクション（DPI）など、AWSパートナーネットワークが提供するサードパーティ製のネットワーク仮想アプライアンスを導入したい場合は、Gateway Load Balancer（GWLB）を選択します。

GWLBはレイヤー3（ネットワーク層）のゲートウェイとレイヤー4のロードバランサーの機能を兼ね備えています。これにより、VPCをまたぐトラフィックを透過的に仮想アプライアンスへルーティングし、セキュリティ機器の可用性確保とスケーリングを自動化することができます。セキュリティ検査の運用負荷を大幅に軽減したいエンタープライズ環境で活躍します。

各ロードバランサーの選び方まとめ

これまで解説した内容をもとに、要件ごとの推奨ロードバランサーを以下の表に整理しました。なお、以前から提供されているClassic Load Balancer（CLB）は旧世代のロードバランサーであるため、新規システムを構築する際は、要件に応じてALB、NLB、GWLBのいずれかを選択することがAWSの公式ドキュメントでも推奨されています。

システムの要件・特徴	推奨されるロードバランサー	対象レイヤー
HTTP/HTTPS通信、柔軟なルーティング、WAF連携	Application Load Balancer（ALB）	レイヤー7
TCP/UDP通信、超低遅延、固定IPアドレスの付与	Network Load Balancer（NLB）	レイヤー4
セキュリティ仮想アプライアンスの展開と冗長化	Gateway Load Balancer（GWLB）	レイヤー3 / レイヤー4

AWSのロードバランサーに関するよくある質問

AWSのロードバランサー（Elastic Load Balancing：ELB）の導入や運用を検討する際、多くのユーザーから寄せられる疑問について解説します。

AWSのロードバランサーの料金はどのように計算されますか

AWSのロードバランサーの料金は、主に「ロードバランサーが稼働している時間（時間あたりの料金）」と「処理されたデータ量（キャパシティーユニット）」の2つの要素を組み合わせて計算されます。初期費用は不要で、実際に使用した分だけ課金される従量課金制が採用されています。

各ロードバランサーの種類によって、キャパシティーユニットの計算基準が異なるため注意が必要です。詳細な最新の料金については、AWS公式のElastic Load Balancing 料金ページをご確認ください。

ロードバランサーの種類	稼働時間あたりの料金	キャパシティーユニットの名称と課金対象
Application Load Balancer (ALB)	課金あり	LCU（新規接続数、アクティブ接続数、処理データ量、ルール評価数から算出）
Network Load Balancer (NLB)	課金あり	NLCU（新規接続数、アクティブ接続数、処理データ量から算出）
Gateway Load Balancer (GWLB)	課金あり	GWLCU（新規接続数、アクティブ接続数、処理データ量から算出）
Classic Load Balancer (CLB)	課金あり	処理されたデータ容量（GB単位）

ALBとNLBのどちらを選べばよいですか

ALBとNLBの選択は、システムが処理するトラフィックの特性と要件によって決まります。Webアプリケーションの構築ではALBが一般的ですが、用途に応じて適切なものを選択してください。

ALBを選ぶべきケース：HTTPやHTTPSの通信を扱い、URLのパスやホスト名に基づいた柔軟なルーティングを行いたい場合。マイクロサービスアーキテクチャにも適しています。
NLBを選ぶべきケース：TCPやUDPなどのプロトコルを使用し、極めて低い遅延や毎秒数百万リクエストの超高速処理が求められる場合。また、固定IPアドレス（Elastic IP）を割り当てる必要がある場合にも必須となります。

AWSのロードバランサーはSSL証明書の設定ができますか

はい、設定可能です。AWSのロードバランサーは、AWS Certificate Manager (ACM) とシームレスに連携しており、SSL/TLS証明書を簡単に設定できます。

ACMを利用して発行したパブリック証明書は無料で利用できるうえ、証明書の更新作業も自動で行われるため、運用負荷を大幅に軽減できます。ロードバランサー側でSSL/TLSの暗号化および復号の処理（SSLオフロード）を行うことで、バックエンドのEC2インスタンスのCPU負荷を下げるメリットもあります。

AWSのロードバランサーは自動でスケールしますか

AWSのロードバランサーは、トラフィックの増減に合わせて自動的にスケーリング（拡張・縮小）する仕組みを備えています。そのため、アクセスが集中した場合でも、基本的にはユーザー側で設定を変更することなく処理能力が最適化されます。

ただし、テレビ放送や大規模なキャンペーンなどで、数分以内にトラフィックが急激に数倍から数十倍に跳ね上がるような「突発的なスパイクアクセス」が予想される場合は注意が必要です。自動スケーリングが間に合わずエラーが発生する可能性があるため、事前にAWSサポートへ連絡し、ロードバランサーの暖機運転（Pre-Warming）を申請することが推奨されます。

ロードバランサーのヘルスチェックとは何ですか

ヘルスチェックとは、ロードバランサーがトラフィックの転送先（EC2インスタンスやコンテナなど）が正常に稼働しているかを定期的に監視・確認する機能のことです。

ロードバランサーは設定されたプロトコル（HTTPやTCPなど）とポート番号を使用して、ターゲットに対して定期的にリクエストを送信します。一定回数連続して正しい応答が返ってこなかった場合、そのターゲットを「異常（Unhealthy）」と判断し、新たなトラフィックの転送を自動的に停止します。その後、再び正常な応答が確認できるようになると、トラフィックの転送を再開します。これにより、システム全体の高い可用性と耐障害性が維持されます。