Oracle出身 Windows Azure エバンジェリストが３０分で語る「丸山先生の話を聞く前におさえておきたいクラウドの基礎」 Oracle Open World 2009会場内で行う セッションの資料です

1. 2009年4月24日 12:20-12:50 @OTNラウンジ
“ Oracle出身 Windows Azure
”
エバンジェリストが３０分で語る
丸山先生の話を聞く前に
おさえておきたい
クラウドの基礎
Shinichiro Isago, Architect Evangelist, Microsoft

2. この場をお借りして30分でお話する内容
SaaS / PaaS / HaaS ?
1
2 クラウドOSの内部構造
3 Key Value ストア 対 RDBMS
4 設計原則のパラダイムシフト
最後にちょっとだけAzureの話
5

3. 1 言葉の定義：「クラウド・コンピューティング」
…といってもベンダー都合でいろいろありますが、
ここでは PaaS の話に絞ります
SaaS
完成品の
ソフトウェアを提供
PaaS
開発・実行環境となる
プラットフォームを提供
HaaS
ハードウェアを提供
（CPU貸し、ディスク貸し）

4. 2 クラウドOSの基本構造：分散・仮想化技術が
随所にちりばめられています
例）Windows Azure の場合 Queueを介した通信で
ボトルネックをつくらない
ロ
ー
Web Role
ド
バ
Key Value形式のスト
Q
外部からのアクセス
ラ
レージ領域。パーティ
を担うアプリケー
ン
ションキーで分割する
u Table
ションサーバーVM
サ
ことで高い拡張性を実現
ー
e
u
Worker Role
e バイナリファイルを格納
Map Reduce的な
する領域。分割したブ
処理用の大量一括
ロック単位で管理するた
BLOB
バッチ用VM
めほぼ無限に拡張可能
ハードウェアは「ファブリックコントローラー」で
仮想化し、冗長性を持たせている

5. 2 Elastic：簡単な設定で伸縮自在にリソースを
確保できます
例）Windows Azureの環境設定ファイルで <Instances count=“4”/>
とした場合の開発・デバッグ環境

6. 2 Map Reduce：大規模分散処理に適した仕組み。
状態の概念をもたない関数型言語と組み合わせが
適しています
ユーザー プログラム
Map フェーズ Reduce フェーズ
Map Task1
Reduce Task1
Map Task2
output
input
....
Map Task3
..... Reduce Task N
Map Task N
出所：Google OSDI2004

7. 2 冗長故の可用性：壊れて当然。障害を前提とした
フェイルオーバーの機構をOSが持っています
例）Windows Azureにおける 構造化オーバーレイ
データ冗長化のイメージ
データの読み出しはプライマリのみ 数万台のサーバーとなると、
 
それぞれのサーバーは全ノード
セカンダリノードに非同期で

の管理領域を把握しにくい
書き込みを行う
ノードの離脱、追加を行った際に、

プライマリ障害時に昇格する

管理領域の変更の影響をおさえる仕
セカンダリは多数決で決定
組みが必要
Ack Read
Value Write 200
180 210
174 218
151 225
Ack r7 250
P Ack 135
Ack Ack r6 r-6 2
120
S 17
Write S r5 r-5
103
Write 98 30
90 r4 r-4
40
83 46
S 76
S 50
64
Write Write

8. Key Valueストア：分割キーによる分散が前提。
3
スキーマを必要とせず、クラウド上のストレージ
として広まりつつあります
CAP定理（Consistency、 クラウドで広まりつつある
Key Valueストアの代表的な特長
Availability、Partition
が同時に並び立たない）に キーと値の組を格納
おいて、クラウドでは拡張 キーを与えて値を得る
性と可用性を優先させる キーで分散
分割キーを指定しないと遅い
値の方は何を入れてもよい
スキーマを必要としない
データは正規化しない
JOINは行わない
メモリでの操作が主体
キャッシュなどにも使われる
整合性重視の利用には不向き
イベンチュアルコンシステンシー
という割り切りのもと…

9. Key ValueストアとRDBMSは、しばらくの間
3
クラウド側で共存することになりそうです
マイクロソフトの製品ポートフォリオに見る移行シナリオの例
一足飛びにクラウド風に
クラウド上の
移行するのは大変
2
Key Valueストア
スケーラビリティが重視される
部分からKey Valueに変更
SQL Server互換の
インタフェース
オンプレミスの クラウド上の
TSQLにも対応し、
RDBMS RDBMS
1 整合性も重視
資産・スキルを活かしつつ 初期は拡張性に
クラウド移行で管理を自動化 若干の制約

10. 参考）Windows Azureのテーブルにおける
3
データ格納のイメージ
従来のリレーショナル Windows Azure テーブル
テーブル
Partitioning Row Key
CId Conf
Key
Title
1 PDC
Conf Track Session Conf Track Session
2 Tech Ready Id Id Id Title Subject Subject
1 Null Null PDC Null Null
Row 1 1 Null Null Cloud Null
TId CId Track Title
Compute
group
1 1 1 Null Null Live
1 1 Cloud Compute
Meeting
2 Null Null Tech Null Null
1 2 SQL Server 2008
Ready
2 1 Null Null SQL Null
Row Server
group 2008
SId CId TId Session Subject
2 2 1 Null Null SQL Server
FILESTREAM
1 1 1 Live Meeting
1 2 1 SQL Server
FILESTREAM
Primary Key

11. 4 設計原則：クラウドの特長を活かしたスケール
アウト重視の開発手法が必要とされています
N階層モデルにおける スケールアウト重視の開発手法
データベースのボトルネック 機能分割
• SOAに基づくサービス単位化
Web ビジネス
サーバ ロジック データ設計
• 保守用データ定義、論理データ配置
データ分割
データ
• パーティションスキームに従う水平分割
ベース
分散トランザクション回避
ロードバランサ
• 分割したデータ間の一貫性の確保
非同期による機能分割
• 分割したデータ間の一貫性の確保
キャッシュの設計
• おもに読み取りデータ向け
一貫性モデルの提供
• イベンチュアルコンシステンシーなど
その他
• RESTリソース、ドメインモデルとの対応付け
※詳細はアーキテクトの審美眼（萩原正義 著）参照

12. 5 マイクロソフトは、ソフトウェア＋サービスの
考え方に基づき、お客様目線で現実的な
クラウドの利用法をご提案しています
既存のスキルやIT資産を活用し
クラウドへの拡張・連携が可能

13. 5 使い慣れたツールやスキルをクラウドでも
そのまま活かせる開発エクスペリエンスを
ご提供しています

14. 5 .NETだけでなくPHPなどインターオペラビリティ
を重視したプラットフォームを目指しています
Azure上で動いているPHPアプリの例
http://tweval.cloudapp.net/mix09-smarx
http://tweval.cloudapp.net/index.php
↑ phpinfo() の内容が表示される

15. 5 関連情報：ご興味お持ちいただいた方は、
下記リソースをあわせてご活用ください
• Azure Services Platform デベロッパーセンター
http://msdn.microsoft.com/ja-jp/azure/
• TechDays 資料ダウンロード、ストリーミング
http://www.microsoft.com/japan/powerpro/techdays/
• .NET未来展望台
http://www.atmarkit.co.jp/fdotnet/dnfuture/
• エバンジェリストコラム＠Tech Fielders
http://www.microsoft.com/japan/powerpro/TF/column/fs_01_1.mspx
• EnterpriseZine ０からわかるWindows Azure入門講座
http://enterprisezine.jp/article/detail/1306/
• Fumio Sekita’s Blog
http://blogs.msdn.com/fumios/
• Azureの鼓動
http://blogs.itmedia.co.jp/isago/

16. “ Oracle出身 Windows Azure
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エバンジェリストが３０分で語る
丸山先生の話を聞く前に
おさえておきたい
クラウドの基礎
Shinichiro Isago, Architect Evangelist, Microsoft