AWS環境で発生する504 Gateway Time-outエラーの原因と対策とは

目次

はじめに

ブログの記事をどう書けばいいかわからない、という疑問を持っていませんか?本記事は、AWS環境で発生する「504 Gateway Timeout」エラーの原因と対処法をやさしく解説します。初心者の方でも理解できるよう、専門用語は最小限に抑え、具体例を交えて説明します。

本章の目的

この記事の狙いは、504エラーの基礎をしっかり理解して、次の章で紹介する対処法やトラブルシューティングをスムーズに読めるようにすることです。

想定する読者

・WebサイトやAPIの運用担当者
・AWSを使い始めたエンジニア
・サイトの遅延やタイムアウトに悩む方

読み方のポイント

まず本章で用語や全体像をつかんでください。その後、原因や対処法の章を順に読むと理解が深まります。具体的な手順は章6で詳しく扱います。

504 Gateway Timeoutとは何か

概要

「504 Gateway Timeout」は、あるサーバー(ゲートウェイやプロキシ)が、別のサーバー(オリジンやアップストリーム)からの応答を一定時間内に受け取れなかったときに返されるHTTPステータスコードです。利用者のブラウザ自体が処理できないエラーではなく、サーバー間のやり取りで発生します。

どんな場面で起きるか

  • CDNやリバースプロキシ(例:CloudFront、ALBなど)を経由してオリジンサーバーに問い合わせたとき
  • オリジンが重くて応答が遅い、停止している、またはネットワーク障害があるとき
  • バックエンドのデータベースや外部APIが時間内に返答しないとき

ユーザーに見える症状

ページの読み込みが一定時間止まり、その後「504」や「Gateway Timeout」と表示されます。間欠的に発生する場合と、継続的に発生する場合があります。

502や503との違い(簡単)

  • 502:ゲートウェイが不正な応答を受け取った場合
  • 503:サービスが利用不能または過負荷で応答できない場合
  • 504:応答が時間内に返らなかった場合

見分け方・初歩的な確認

ブラウザや監視ツールでステータスを確認し、CDN/ロードバランサーのログ、オリジンサーバーのログを照合します。原因がサーバー側であることが多いため、運用側での調査が必要です。次章ではAWS環境での主な原因を詳しく説明します。

AWS環境での主な原因

概要

AWSで504 Gateway Timeoutが出る原因は複数あります。ここでは、現場でよく遭遇する代表的な原因を分かりやすく説明します。技術に詳しくない方でもイメージしやすいよう、具体例を添えます。

1. オリジンサーバーの応答遅延

アプリが重い処理に時間を要すると、ロードバランサーやCloudFrontのタイムアウトを超えて504になります。例:データベースの長いクエリや外部APIの待ち時間。対策としては処理の見直しや非同期化、キャッシュの導入が有効です。

2. ファイアウォールやセキュリティグループによる通信遮断

セキュリティグループやネットワークACLで必要なポートやIPが遮断されると、接続が確立できずタイムアウトになります。例:HTTP(80)やHTTPS(443)が開いていない、ALBからEC2への通信が許可されていない場合です。

3. オリジンサーバーがインターネット非公開(プライベート環境)

オリジンがプライベートサブネットにあり直接アクセスできないと、CloudFrontや外部からのリクエストが届かず504を返すことがあります。NATやALBを使う、またはVPCエンドポイントで解決します。

4. サーバーのリソース不足(過負荷)

CPUやメモリ、同時接続数が足りないと応答が遅くなります。急なアクセス増加でオートスケールが間に合わないケースもあります。モニタリングで閾値を把握し、必要に応じてスケール設定を見直します。

5. DNS設定不備やネットワーク経路の問題

Route53のレコードミスやVPCのルーティング誤り、ENIの問題で通信経路が切れるとタイムアウトが起きます。ヘルスチェックが失敗しているかどうかも確認します。

6. サービスごとのタイムアウト設定の不一致

ALB、API Gateway、Lambda、CloudFrontなどでタイムアウト値がバラバラだと短い側が先に切断して504になります。各サービスの設定値を合わせると改善します。

7. サーバーレスやコンテナ特有の要因

Lambdaのコールドスタートや同時実行制限、ECS/Fargateのタスク不足で遅延が出ることがあります。プロビジョニングやウォームアップ、同時実行数の見直しが有効です。

一般的な504エラーの対処法

概要

504 Gateway Timeoutは、通信相手からの応答が遅れて問題が起きたときに表示されます。多くは一時的なため、まずは簡単な対処から試してください。

ユーザー側でできること

  • ページを再読み込みする:数秒待ってから更新してください。短時間の負荷で復旧することがあります。
  • ブラウザのキャッシュをクリアする:古いデータで問題が起きることがあります。例:Chromeの設定→履歴→キャッシュ消去。
  • 別のブラウザやシークレットモードで試す:拡張機能やログイン状態が影響する場合があります。
  • ネットワークを確認する:Wi‑Fiを切り替えたりルーターを再起動したりしてください。
  • サイト稼働状況を確認する:DownDetectorなどで同報障害がないか確認します。

サイト管理者向けの簡単な対処

  • サーバーのリソースを確認する:CPUやメモリの急増がないか見てください。
  • アプリケーションやアップストリームのログを確認する:処理の遅さやエラーが分かります。
  • タイムアウト設定を確認する:ロードバランサーやプロキシのタイムアウトが短すぎないか確認します。
  • 一時的にトラフィックを分散する:スケールアウトやキャッシュ導入で負荷を下げます。

応急処置と連絡

短時間で直らない場合は、運営に連絡してください。管理者には、発生時刻と行った対処を伝えると対応が早くなります。

AWS特有の対策と推奨設定

概要

AWS上で504が出たら、まず配信層とバックエンドの“時間”と“通信経路”を見直します。以下は実務で使える具体的な手順と推奨設定です。

CloudFront とロードバランサーのタイムアウト

  • CloudFrontのオリジン応答タイムアウトを、想定されるバックエンドの最大処理時間より少し長めに設定します(CloudFrontは設定で上限あり)。
  • Application Load Balancer(ALB)はアイドルタイムアウトを確認します。長時間処理があるならタイムアウトを延長してください(デフォルトは60秒)。
  • API Gatewayは統合(バックエンド)タイムアウトが短め(約29秒)です。長時間処理は非同期化やSQS、Lambdaの非同期呼び出しに切り替えます。

サーバーとスケーリング

  • EC2やコンテナのCPU・メモリを監視し、負荷時に自動でスケールするAuto Scalingを設定します。
  • ランタイムでガベージコレクションやスレッド不足が起きる場合はリソースを増やすか、処理を分割して短時間で終わるようにします。

ネットワークとDNS

  • セキュリティグループやNACLが必要な通信を遮断していないか確認します。ヘルスチェック用のIPやポートが開いていることを必ず確認してください。
  • Route 53のTTLを適切にし、内部DNSやVPCエンドポイントの疎通も確認します。

ログ・監視・トレース

  • CloudFront、ALB、アプリケーションのアクセスログを有効にして、どこで遅延が発生するか特定します。
  • X-RayやCloudWatchでトレースやメトリクスを取り、レスポンスタイムの分布を確認します。

これらを順に確認・調整すると、AWS固有の要因で起きる504の再現を減らせます。

トラブルシューティングの具体的手順

以下は、どのリクエストで504が発生しているかを特定し、原因を絞り込むための実務的な手順です。初めての方でも取り組みやすいよう順序立てて説明します。

1) CloudFront/ALBログとメトリクスを確認

  • CloudFrontのアクセスログやCloudWatchのOriginLatency、4xx/5xxの増減を確認します。具体例:CloudWatchでOriginLatencyの急上昇があるか見ます。

2) 問題のリクエストを絞り込む

  • タイムアウトが起きるURLパス、メソッド、クエリパラメータをログから抽出します。時間帯やIP帯域で偏りがないかも確認します。

3) ネットワークとファイアウォールの点検

  • Security Group、NACL、外部FWで対象ポートやIPレンジが遮断されていないか確認します。例えば、バックエンドへのアウトバウンドがブロックされていないかチェックします。

4) サーバー側のリソース監視

  • CPU、メモリ、ディスクI/O、ネットワーク帯域を監視し、急激なリソース不足がないか調べます。必要ならスケールアウトやインスタンスタイプ変更を検討します。

5) アプリケーションプロファイリング

  • ログで遅い処理(DBクエリ、外部API呼び出し)を特定します。簡易的にログに処理時間を出すか、APMツールでトレースを採ります。

6) 再現と対処の実施

  • テスト環境で該当リクエストを負荷や特定パラメータで再現します。タイムアウト値の一時的な延長や、リトライの実装、バックエンド処理の分割で改善効果を確認します。

7) 証跡の保存と次の対策へ

  • 調査結果と実施した変更を記録しておきます。発生頻度が高ければ根本対策(クエリ最適化、キャッシュ導入、オートスケール設定)を計画します。

以上の手順を順に実行すれば、どの部分がボトルネックかを明確にできます。必要であれば、各手順の具体的なコマンドや画面操作もお伝えします。

スマホ対応やユーザー側でできること

簡単に試せる操作

スマホで504エラーが出たら、まずはページの再読み込みを試してください。多くの場合、一時的な遅延で解決します。次に、ブラウザのタブを閉じて再度開くか、別のブラウザ(例:Chrome→Safari)で開いてみてください。

キャッシュやアプリの確認

ブラウザのキャッシュをクリアすると古いデータによる問題が解消します。手順は設定→履歴→閲覧データの消去のように簡単です。ブラウザのプライベート(シークレット)モードで試すと、拡張機能やキャッシュに影響されない状態で確認できます。

ネットワークと端末の確認

Wi‑Fiとモバイル回線を切り替えて試してください。ネットワーク側の問題で応答が遅れることがあります。端末の再起動や他の端末(別スマホやPC)からのアクセスも有効です。別端末で問題が出ない場合は、自分の端末側に原因がある可能性が高いです。

管理者に伝えるための情報集め

問題が続く場合はサイト管理者に連絡しましょう。その際、発生時間、アクセスしたURL、使っている端末・ブラウザ名、可能ならスクリーンショットを添えると原因特定が早まります。エラーメッセージが出たページの操作手順も伝えてください。

最後に

504エラーは多くの場合サーバー側の問題です。ユーザー側でできる対処は限られますが、上記の手順で状況を切り分けると管理者とのやり取りがスムーズになります。

まとめ

本記事では、AWS環境で発生する504 Gateway Timeoutの主な原因と対処法を解説しました。原因としては、オリジンサーバーの応答遅延、ファイアウォールやWAFによる遮断、サーバーリソース不足、DNSやネットワークの問題、設定ミス(タイムアウト値やヘルスチェック)などが挙げられます。

対処ではまずログを確認し、CloudFrontやALB/NLB、オリジンサーバーのタイムアウト設定を見直してください。セキュリティルールは最新の通信要件に合わせて更新し、誤ったブロックがないか確認します。負荷増大が原因ならスケールアップやオートスケーリングを検討し、短期的にはキャッシュ設定で負荷を軽減します。

トラブル対応の優先順位は、(1)ログと監視で状況把握、(2)設定とセキュリティの確認、(3)ネットワーク経路とDNSの検証、(4)リソース強化とスケール戦略、(5)再発防止策の実施、です。モバイルなどユーザー側では再読み込みや通信環境の確認が有効です。

これらを順に実行すれば、原因特定と復旧を効率よく進められます。運用では監視とテストを継続し、同様の障害を未然に防ぐ体制作りをおすすめします。

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