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Andy Pollock, Sr. Software Development Manager, Amazon Robotics
2017年6月2日
Amazon Robotics フルフィルメントセンターでのパフォーマンスの向上のためのエンジニアリング
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アジェンダ
• Amazon Robotics とは?
• モバイルフルフィルメントシステムについて
• Amazon Robotics ソフトウェアについて
• スケールパフォーマンスの設計について
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We Reimagine Now
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Eコマースのフルフィルメントセンターのためのロボットシステム
2003年に設立され、注文のから配送までの効率
化を推進
Amazon.com 傘下の会社
ロボットを使用することにより、人の生産性を上げ、
アマゾンフルフィルメントセンターの効率化を図る
ロボティクスとマテリアルハンドリングにおける未解決
の課題に取り組んでいる
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Amazon Robotics モバイルフルフィルメントシステム
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Amazon Robotics システムの詳細
ワイヤレス通信
Servers and Software受け取り場所
ロボットユニット
在庫ポッド
フロア
充電場所
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モバイルポッドと移動せずに集める人
ポッドに保管されている在庫
ロボットで移動した棚
密度と耐久性を考慮した設計
受け取り場所に人を配置
注文のために製品を集める
在庫をポッドに補充する
在庫品質を確認する
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ロボットの詳細
3,000ポンド(約1,360キロ)まで運べ
る
WiFiネットワーク接続
床を検出するカメラを装備
障害物検出用カメラを装備
充電用ドック
頑丈に設計
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バランスをとり、流動的に動きます
ロボットは分散し、独立して
作業を行う
ロボットを待たず、人が常に
仕事をし続けられるよう設計
共有リソースの使用を最適
化
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Amazon Robotics ソフトウェア
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リソース使用率の最適化
いくつかロボット、人、在庫があるとします。
いくつかの命令を実行してみます
人は最適に動いていますか?
ロボットは最適に使用されていますか?
ロボットと人間が最も効率よくなるようにしていますか?
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受注された本は、多くのポッドに収納されています。どこから選ぶべきでしょうか?
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どのロボットが取りに行くべきでしょうか?
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ポッドが在庫を運び終えました。次は何をすべきでしょうか?
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とてつもないスケールを実現するロボット
1,000人以上の人
1,000台以上のロボット
10,000個以上の在庫ポッド
1,000,000個以上の製品
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スケールパフォーマンスの設計
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垂直方向に拡大 - 「大きなシステムを作ろう」
開始する前にはシステムをダウンする必要があっ
た
共有されたリレーショナルデータベース
年間需要のピーク時に合わせてシステムが作られ
ていた
AWS以前のオンプレミスでの設計
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計算能力は固定されたが、顧客の欲求は制限なし
今年、多くの新しいフルフィルメントセンターを建設し
たとしたら?
フルフィルメントセンターの規模を倍増させたら?
10個の新しい計算能力が必要な機能を追加した
としたら?
ドライブの数を3倍にしたら?
スケールできる限界を伸ばさなければならない
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複数の注文をより効率的に処理する
にはどうすればよいか?
最適な意思決定を行うためにネット
ワーク全体を見渡すことができたら?
1つのフルフィルメントセンターまたは1つ
のゾーンからオーダー全体を取り扱うこ
とができるか?
大きな視点で視る必要がある
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垂直スケーリングの制限
ローカルでの視点
アップグレード=ダウンタイム
弾力性の制限
水平にスケール可能
よりグローバルな視点
停止時間なし
クラウドファーストで、一部のローカルコンポーネント
AWSクラウドアーキテクチャで課題を解決
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キャパシティを予測
する必要なし
プロダクション
規模のテスト
システム
自動化により
テストをより
簡単に可能
新たなアーキ
テクチャを可
能にする
データドリブン
なアーキテク
チャ
ゲームデイを
通して改善
する
AWS 基本的なデザインの原則
*22016年11月のAWS Well-Architected Frameworkより抜粋
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もっとコンピューティングパワーが必要であれば簡単に増加可能
キャパシティを予測する必要なし
最適に稼働中のービス
大きく成長するのであればクラウドが最適です。
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プロダクション規模のテストシステム- バーチャルシステム
負荷テストをすべてのソフトウェアコンポーネントで実行
スケールのテストにもシステムの視点を取り入れる必要がある
複雑な実環境をエミュレートする必要がある
テスト境界を慎重に設定する必要がある
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自動化によりテストをより簡単に可能
継続的な導入によりエンジニアは迅速な対応が可能
テストを世界中の顧客に影響与えないように実施する必要がある
統合されたユニット、負荷、ワンボックステスト
自動ロールバック
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進化したアーキテクチャを可能にする
AWSは不確実性なことにも対応で
きる
要件は不完全であり、同じ機能で
移行することが十分とはいえない
適切なパーシスタンスレイヤーとは何
ですか?
どのくらいの粒度でサービスアーキテク
チャを設計すべきか?
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データドリブンなアーキテクチャ
あらゆるレベルでの計測
1秒あたりのサービストランザクション数
API使用時のSLA
システム性能の特性
メトリクスの計算に基づき、しきい値を超えた時にア
ラーム
メトリクスによるアーキテクチャの選択とソフトウェアの
改善
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Game Day
プリプロダクションでのテストがうまくいっても、実環境では
差が生まれる
実稼働中のイベントをシミュレートする
実稼働中のソフトウェア、ネットワークイベントをシミュ
レートする
天候が嵐のときに船を出す
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最終結果: 80,000台のロボットをAWSで稼働
水平スケーラビリティと弾力性
冗長性、高い可用性、フェールオーバー
NoSQLデータストアの水平スケーリング
分析のためのリレーショナルデータベース
大量データを保管
コンポーネント間のメッセージング、パブリケーション/サ
ブスクリプション
Elastic Load Balancing
Amazon VPC
Amazon EC2
AWSLambda
AmazonS3
AWS Snowball
AmazonDynamoDB
AmazonRDS
Amazon Redshift
Amazon CloudWatch
AmazonSNS
AmazonSQS
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