Oracleが提供するマイクロサービス開発環境

Oracleが提供するマイクロサービス開発基盤
日本オラクル株式会社
April, 2021

Agenda
2
1
Oracleが提供するマイクロサービス・フレームワークと統合運用ソフトウェア
マイクロサービス・アプリケーションに最適なOracle Cloud サービス群
Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates
2

3
マイクロサービス・アプリケーションに最適な
Oracle Cloud サービス群

デジタルトランスフォーメーション | 社内業務の効率化から新ビジネスの創造へ
ビジネスにもとめられる進化のスピードと品質
サービスの早期リリース
市場の動向/反応を早期フィードバックして対応
サービス停止による機会損失をなくす
システムは変化するビジネス要件に合わせ
短い時間で高頻度にリリースする事が求められる
アプリの変更をすぐに本番環境に適用
変化を許容できるシステムを構築
停止時間の短縮と運用作業の効率化
企業システムに求められるニーズの変化
4
業務
効率化
社外
社内業務の
効率化
社外顧客向け
新ビジネス
創造

DevOpsを視野に入れたマイクロサービス・アーキテクチャに対する期待
マイクロサービス・アーキテクチャ
• 大規模なシステムを疎結合な複数のサービスの
組み合わせで実現する設計方式
• 変更による影響範囲をサービス単位に極小化
し高頻度のアプリケーション更新を実現
DevOps
• 開発・運用の組織的な隔たりを無くし、サービス
の継続的な更新を実現する
• CI/CDツールを用いてアプリのテストからデプロイを
自動化し、迅速なリリースと品質確保を両立
高頻度リリースを実現するための開発トレンド
5
計画
開発
ビルド
テスト
デプロイ
運用
監視
変更

サービス間の影響を極小化しシステムの変更容易性を高めるアーキテクチャ
保守とテストの容易性
• 組織単位でサービスを分割し開発・運用の自由度を高める
• 更新単位を最小限にすることでテスト規模を最小化
疎結合
• API化や非同期化によりサービス間の結合度を低減
• 変更による他の稼働中のサービスにへの影響を極小化
独立してデプロイ可能
• データソースやアプリケーション・モジュールをサービス毎で占有
• デプロイやスケールの変更の単位サービス毎で任意に最適化
マイクロサービス・アーキテクチャとは
6
API
サービス実装
データストア
メッセージ・ブローカー

変更に対する影響範囲が広く、リソース共有・呼出しの依存によりエラーが伝播しやすい
データソースの共有による弊害
• データベースのテーブルをサービス
間で共有
• 一部のサービスでカラムの型変更
を行う
• 他のサービスで想定外の動作を
引き起こす
リソースの共有による弊害
• 同じアプリケーション・サーバ上に
異なるサービスをデプロイ
• 一部のサービスの負荷が増大し
CPU/メモリリソースが逼迫
• リソースが不足し他のサービスで
遅延や予期せぬ不具合が発生
同期呼出し連携による弊害
• 他のサービスのモジュールを同期
呼出ししてサービスを構成
• 呼出し先のサービス内の処理中
に障害でエラーが発生
• 呼出し元のサービスの処理結果
が連鎖的にエラーになる
モノリシック・アーキテクチャが抱える課題
7
アプリケーション・サーバ
製品
カタログ
サービス
注文管理
サービス
在庫管理
サービス
Error! Error!
更新アクセス
参照アクセス(増大)
製品
カタログ
サービス
注文管理
サービス
在庫管理
サービス
製品マスタ
型変更
Error! 誤動作
注文管理
サービス
在庫管理
サービス
注文履歴
Error!
在庫マスタ
Error!
Error!

サービス間の影響の伝播を抑止することで稼働状態や実装方式をサービス毎に任意にコントロール
共有リソースの排除による依存関係の解消
• サービス毎でランタイムやリソースを占有しAPIを通し
て疎結合化
• 変更に対する他のサービスへの影響の考慮が不要
• サービス単位で独立したスケールや稼働の制御、
データストア/アプリケーションの実装方式の選択
非同期連携の活用による負荷影響の伝播回避
• メッセージング等の基盤で処理を蓄積し非同期化
• 各サービスの任意のタイミングで処理を実行
• リリースなどのサービス断やリソース不足による全体へ
の影響を極小化
マイクロサービス・アーキテクチャの主な強み
8
コンテナ
製品
カタログ
サービスコンテナ
製品
カタログ
サービス
コンテナ
製品
カタログ
サービス
コンテナ
注文管理
サービス
アプリケーション・サーバ
在庫管理
サービス
NoSQL
RDB
キャッシュ
注文管理
サービス
在庫管理
サービス
RDB
製品
カタログ
サービス
在庫予約キュー
更新通知キュー
在庫マスタ
一定のスルー
プットで処理
NoSQL
REST
API

APIや非同期化により疎結合化された大量のサービスを運用するテクノロジ
マイクロサービス・アーキテクチャに欠かせないテクノロジ
9
API
サービス実装
データストア
コントラクト重視のAPIを管理するAPIゲートウェイ
• フロントエンドに提供するセキュアなAPI
• 組織を隔てたサービス利用のAPI管理
大量のサービスを運用するアプリケーション基盤
• コンテナ技術によるリソースの占有
• オーケストレーターによる運用の自動化
• スケーラブルなFaaSによる運用の省力化
サービス毎に分離されたデータソース
• リソースをサービス毎で占有して制御
• プロビジョニングや運用の簡略化
• マネージド・サービスを活用した運用の省力化
処理をバッファし非同期化するメッセージ・ブローカー
• 大量のサービスからの処理を吸収
• 複数のサービスに配信可能なPub/Sub型メッセー
ジング

効果的な運用を実現するマイクロサービス・アーキテクチャ向けのサービス
マイクロサービス・アーキテクチャを支えるOracle Cloudサービス群
10
API
サービス実装
データストア
Oracle Cloud Infrastructure
API Gateway
Oracle Container Engine for Kubernetes
Oracle Functions
Oracle Database Cloud Service
Oracle Autonomous Database
Oracle NoSQL Cloud Service
Streaming

マイクロサービス型アプリケーションの自動運用を支えるKubernetes環境
■ 活用シーン
コンテナ技術によるエコ・モデルのアプリケーションでマイクロサービスを実現
自動運用を実現するKubernetesを高性能・高可用性インフラストラクチャ上
でマネージド・サービスで提供
■ 特徴
高性能・高可用性でスケーラブルなインフラストラクチャにより、大量にデプロイ
されるマイクロサービス・アプリケーションを安定稼働
WebコンソールやCLIにより迅速かつ容易にクラスタを管理しアプリケーションの
開発運用に専念
開発環境やプロダクションなど、用途に合わせて仮想サーバー/ベアメタルサー
バーをハイブリットに選択可能
Master Nodeを含めKubernetesのコントロールプレーンにかかる管理区画の
費用は一切不要
Oracle Container Engine for Kubernetes (OKE)
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Database
System
Load
Balancer
Virtual Machine
OKE
Object
Storage
OCI Registry
Service
Broker
Events
Streaming
OKE

大量のマイクロサービス間のトラフィックを支える高性能・高可用性インフラストラクチャ
高性能インフラ基盤上にKubernetesクラスタを構築し、安定したパフォーマンス
ドメインを横断してクラスタを構成を標準とする、高可用性アーキテクチャ
Oracle Container Engine for Kubernetesを支えるインフラストラクチャ
12
Kubernetes クラスタ
Availability Domain 1 Availability Domain 2 Availability Domain 3
*単一AD構成のデータセンターの場合は、AD内で物理H/Wレベルのメンテナンス区画で分離されたFault Domainにまたがって分散配置することで可用性を担保

アプリケーション開発・運用への注力を実現するマネージドKubernetes環境
Oracle Container Engine for Kubernetesの責任分掌モデル
13
オラクルによる管理 [管理環境を含むすべてのインフラストラクチャ]
顧客による管理[アプリケーション環境のみ]
Container Engine
for Kubernetes
OCI Registry
Cluster Management
OKE Dashboard
in OCI Console
Encryption for Data in
Transit (SSL) and at Rest
VM based Clusters and Nodes
Bare Metal Clusters and Nodes
Customer’s OCI
Account/Tenancy
HA - 3 Masters/etcd
across 3 ADs Control

処理レベルに分割されたマイクロサービス・アプリケーションを容易に実装・運用可能なサーバレス基盤
■活用シーン
粒度の細かい単純な処理のマイクロサービス・アプリケーションをFaaSで実現
フルマネージド型のアプリケーションにより運用負担を極小化
■ 特徴
フルマネージドで提供されるサーバレス基盤(FaaS)
インフラストラクチャの管理は一切不要、負荷に応じた自動スケールに対応
Dockerコンテナを活用した多彩な処理を実装可能
オープンソースのFn Projectをベースとし、ローカル環境でも開発可能な生産
性の高いテクノロジ
実行時のみの課金＆低コストな課金体系を採用、実用に耐え得る無償枠も
併せて提供
Oracle Functions
14
Events
フロントエンドに提供するAPIエンドポイントやStreamingとの連携など
多彩なOracle Cloudサービスと連携した処理を容易に実現可能
API Gateway Streaming
Mobile,Web
App
IoT
Oracle Cloud
Infrastructure
… …
Oracle Cloud
Infrastructure
Oracle
Functions
Oracle
Functions

マイクロサービス・アプリケーション間の非同期連携を実現するマネージドなメッセージ・ブローカー
■ 活用シーン
マイクロサービス・アプリケーション間の非同期連携でとしてメッセージ・ブローカーを活用
マネージド・サービスの活用により非同期アプリケーションの運用負担を極小化
■ 特徴
運用が煩雑になりやすいメッセージ・ブローカーをマネージドで提供
インフラストラクチャの管理は一切不要、エンドポイントに接続して即座に利用可能
Pub/Subモデルの採用によりサービス間通信の非同期化と、多数の宛先へのデータ配信
を効率的に実現
シンプルなStreaming API/SDKの他、Kafka互換APIでのアクセスもサポートし、容易に
アプリケーション開発が可能
課金体系はデータの転送量とデータ保持期間に対する安価な従量課金
Oracle Cloud Infrastructure - Streaming
15
Streaming
API
Gateway
Oracle
Functions
Events IoT Mobile/Web
Activities
Object
Storage
Database
System
App
Streaming
Kafka
Client

API Gateway
バックエンドサービスの入口として機能する、セキュアなAPIエンドポイント
■ 活用シーン
フロントエンド向けのAPIや、サービス間で共有するAPIをゲートウェイで隠蔽し
て位置透過性を維持
マネージド・サービスの活用によりAPIの開発・管理に専念
■ 特徴
パブリック/プライベート双方の用途でのAPIゲートウェイとして利用可能
IAMと統合されたマネージド・サービスとして提供され、パブリックAPIを容易且
つセキュアに保護
APIの作成、公開、保護、監視機能をマネージドで提供
• リクエスト上限の設定、CORSサポート、ログ/メトリクス
• OAuth2.0をはじめとする各種認証プロトコルによるAPI保護
1,000,000 APIコールに対し 360.00 と手軽に利用可能な価格設定
Oracle Cloud Infrastructure - API Gateway
16
API Gateway
Internet
(Public/Private)
Integration
Tools
Oracle Cloud
Infrastructure
Other Public
API Services
Load
Balancer
OKE
(API Service
as Backend)
Oracle
Functions
Custom
Authentication

Kubernetes上でのデータベース運用の限界
Kubernetes上での実現した隔離されたデータベース環境の実態
• Kubernetes Operatorを活用した環境構築の簡素化
• Kubernetesに準じたリソース制限による制御
データベース環境としての適合性
• 永続化の領域は容量ベースで制御
• 処理リソース(CPU/メモリ)も制御可能
• パフォーマンスを制御するためのIOPSは制御不可能
データベース環境の選択の実態
• Kubernetes外部に別途個別のデータベース環境を構築
• マネージド・データベース・サービスを利用
マイクロサービス・アーキテクチャにおけるデータベース領域の課題
17
制御不可能

データベース・レイヤにおけるコンテナ化によりマイクロサービス化の促進
マイクロサービス毎に論理的なリソース占有型のデータベース環境を即座に払い出し
• 共通層(CDB)と個別層(PDB)により構成されるコンテナ・アーキテクチャ
• DBAによりCDBを集中管理し、サービス開発者はPDBをマイクロサービス毎に分離されたデータベースとして利用
Oracle Databaseのマルチテナント・アーキテクチャ (MTA)
18
PDB PDB
PDB
CD
B
サービス毎に独立したPDB
• オブジェクト競合しない独立した仮想データベース
• 迅速なプロビジョニング (クローン)
• ポータビリティ (プラグ/アンプラグ)
CDB単位の統合管理オペレーション
データベース・システム構成の一括管理
(パッチ、アップグレード、HA構成、バックアップ)
集約密度を向上するリソース効率の高いリソース・プール
• 共有メモリー/バックグラウンド・プロセスをCDBに集約
• QoS ManagementによるIOPSを含めたPDB毎のリソース制御
DBA
開発者

マルチテナント・アーキテクチャを踏襲したマイクロサービスと親和性の高いデータベース・サービス
Oracle Cloudで提供されるデータベース・サービス
Database Cloud Service
(Customer Managed)
Autonomous
(Oracle Managed)
Oracle Database on
Virtual Machines
1-24 OCPUs
Oracle RAC on
Virtual Machines
4-48 OCPUs
仮想マシン
Oracle Database on
Bare Metal Servers
2-52 OCPUs
ローカルNVMe搭載
ベアメタル Exadata
Oracle Exadata
Max 400 OCPUs
Autonomous
Autonomous
Transaction
Processing
Autonomous Data
Warehouse
開発者
運用管理者
PDBを容易に作成・運用
CDBとPDB用のリソースを集約管理
容易に作成・運用
管理不要
19

完全メンテナンス・フリーな自律型ハイパフォーマンス・マネージド・データベース
Oracle Autonomous Database
20
柔軟性
オンラインのままスケールアップ・ダウン／自動スケール
CPU停止による課金停止も可能（Storageは課金継続）
可搬性
100%オンプレミス版との互換性
既存資産・既存スキルをそのまま活用可能
運用管理性
Oracle オペレーションによるエラー監視、パッチ適用
機械学習による障害予知および事前対策
開発生産性
細かな設定やサイジングは不要／最小限の入力項目に
て作成後わずか数分で利用可能に
自動最適化
リアルタイム監視、分析、検証を通じて、
機械学習による性能の自律的向上
パフォーマンス
データベース基盤にExadataを採用、IOボトルネックをハード
ウェア・ソフトウェア両面から排除
可用性
フラッシュバック技術や多重化構成、Maximum Availability
Architectureによる99.95%SLA
セキュリティ
パッチ適用の自動化、機械学習による
外部攻撃の検知と防御、多段階のアクセス制御

単一のデータベースで “Polyglot Persistence” に対応
■ 活用シーン
マイクロサービス毎の用途に合わせてデータ・タイプを柔軟に選択
マネージド・サービスを活用しアプリケーション開発・運用に専念
■ 特徴
リレーショナルのみではなくNoSQLやグラフ、位置情報など、多種多様なデー
タ・タイプをシングル・インスタンスで利用
利用するデータ・タイプに依らず、プロビジョニングやアクセスなど同一の手法で
利用可能
可用性・セキュリティなどのインフラストラクチャ管理はマネージドサービスとして
一元管理
利用目的に応じてオンラインでのスケール変更に加え、利用状況に応じた自
動スケーリングにも対応
Autonomous Databaseで活用可能な多彩なデータ・タイプ
21
JSON
Graph
Key Value
NoSQL
Relational
Spatial
Files
Oracle
Autonomous
Database

アプリケーション・フレンドリなデータ・モデルに最適なマネージド・データストア
■ 活用シーン
アプリケーション・フレンドリなデータ・モデルに適したマイクロサービス毎のデータ
ソースとして活用
様々なデータ・タイプを提供するマネージド・サービスを活用しアプリケーション
開発・運用に専念
■ 特徴
アプリケーションから容易に利用可能なカラムナー型、キーバリュー型、ドキュメ
ント型のデータ・タイプをサポート
利用するテーブル単位でプロビジョニングされ、テーブル毎でキャパシティやス
ループット、アクセス制御などを管理可能
最新のSSD＋機械学習により実現される、高パフォーマンス＆高信頼性の
フルマネージドNoSQLデータベース・サービス
使用データ量とスループットに基づいた従量課金による課金体系
Oracle NoSQL Database Cloud Service
22
NoSQL Tables Billing
NoSQL Database Cloud Service
App
App App
App

23
Oracleが提供するマイクロサービス・フレームワークと
統合運用ソフトウェア

DevOpsを視野に入れたマイクロサービスへの期待
エンタープライズ・アプリケーションの世界の変化
24
Build
Deploy
Test
Releas
e
DevOps
Cycle
場所を問わず動作する
クラウドネイティブな
コンテナの展開
オープンソースの
DevOps ツール群の連携
マイクロサービスと
サーバーレス・
アプリケーション
複数言語を扱う
Polyglot な
アプリケーション
Micro
service
1
Busines
s
Domain
Micro
service
2

Javaのマイクロサービス・フレームワーク
OracleがホストするOSSプロジェクト
• GitHubでソースコードを公開：https://github.com/oracle/helidon
• Helidonの商用サポートはWebLogic Server/Coherenceのサポート契約に含まれる
マイクロサービスアプリケーションが必要とする機能(Webサーバ/コンフィギュレーション/セキュリティ)を提供するJavaライブラリの集合体
• 単体のJVMとして動作し、アプリケーションサーバ不要
• 必要なコンポーネントを追加して拡張することも可能
2つのプログラミングモデルを提供
• Helidon MP：宣言的記法(Java EE開発者フレンドリー)
• Helidon SE：関数的型記法
マイクロサービスの監視に適合
Project Helidon
25

Helidon SE と MP
26
• マイクロ・フレームワーク
• 超軽量フットプリント
• 関数型
• Reactive Web Server
• MicroProfile 3.2
• 軽量フットプリント
• 宣言型
• Java EEサブセット +
マイクロサービス関連機能
Helidon MP
Helidon SE
CDI Extensions
フットプリント重視
機能性重視
互換性（MicroProfile準拠）重視

高速起動・高速スケールが求められるユースケース（マイクロサービス、FaaS）に適する
• ランタイムの起動時間、及びプログラム実行初期のパフォーマンスの劇的な向上
• メモリフットプリントの削減
Helidon は GraalVMネイティブ・イメージの作成をサポート
• Maven profileによるビルド - Helidon Quickstart を参照
• Local build (for the OS installed locally)
• Docker build (for Linux)
GraalVM ネイティブ・イメージ
27
＋

WebLogic
Helidon ~ マネージド・サービスを活用したアプリケーション構成例
28
App App App
App #1 デプロイメント
App App App
Load
Balancer
API
Gateway
App App App
App App App
ATP#1
ATP#2
ATP#3
スケール
スケール
スケール
周辺
システム
フロント層バック層データ永続化層
OKE
OKE
Autonomous Database
Cloud
Services
• レプリカセットの維持(再起動)
• ローリングアップデート
• スケーリング

DRやBlue/Greenなどマイクロサービスを含めたリアルな高可用性システムの実現
複数のKubernetesクラスタとアプリケーションを包括的に管理するVerrazzano Container Platform
• 各ベンダーが提供するマネージドKubernetesサービスやオンプレミス環境に展開するKubernetesクラスタを統合管理
• 複数のクラスタにまたがってデプロイされるアプリケーションを透過的に維持運用するフレームワークを提供
• マイクロサービスと連携する既存アプリケーションも含め包括的な自動化運用を実現
Verrazzano Container Platformで実現する “Multi Cloud”
29
マルチクラスタ管理
Verrazzano
インフラ運用管理
Rancher/Istio
モニタリング・ログ収集
Prometheus
Grafana
Fluentd
EFK Stack
Jaeger
SSO/アクセス管理
Keycloak
Oracle Cloud Private Cloud 3rd Party Cloud
Kubernetes Kubernetes Kubernetes

マルチKubernetes環境のライフサイクルを統合的に管理可能なコンテナプラットフォーム
■ ユースケース
マルチクラスタやマルチサイトに展開されるマイクロサービスとKubernetes環境のライ
フサイクル管理を統合運用
システムに必要な既存のアプリケーション環境も含め、サイトに依存しない透過的な
運用を実現
■ 特徴
オープンソースベースの管理コンポーネントを統合して提供
Open Application Model(OAM)による標準化されたアプリケーション定義
Blue/Green Deploymentなど高度なデプロイ手法を複数環境を跨いて実現
Observability含めたアプリケーションライフサイクルをサポート
事前インストール済みのコンポーネントを利用したセキュリティの実現
WebLogic/Coherence/Helidonとの高い親和性
Verrazzano Container Platform
30
Public
Cloud
Private Cloud
On-premise
Metrics
Logging
Tracing

Multi Cloud
• マネージド（クラウド）およびセル
フマネージド（プライベート/オンプ
レミス）のKubernetesクラスタを
サポート
• ベンダーロックインの回避
Application Lifecycle
Management
• 大規模アプリケーションを管理可
能
• アプリケーションに対するオペ
レーション、デプロイメント戦略、
監視スタックを構成
Verrazzano Container Platformが持つ5つのコンセプト(1)
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Public Cloud Private Cloud
On-premise
オペレー
ション
Observ
ability
セキュリティ
デプロイメン
ト戦略
ワーク
ロード管
理
Metrics
Logging
Tracing
Observability
• Prometheus/Grafana/Elastics
earch/Kibana/Jaeger/Zipkinな
どの最も広く使用されているオープ
ンソースツールを利用した
Observabilityの実現
• 各種ダッシュボードを即時に
利用可能

Security
• CalicoやPod Securityを利用したポリシーの適用
• サービスメッシュ間の通信暗号化
• アプリケーション認証、シングルサインオンの実現
Workload Management
• WebLogic/Coherence/HelidonといったOracleが提
供する各種サービスとのネイティブな連携とワークロード
設定の提供
• SpringBootやMicronaut、Java以外のアプリケーショ
ンも含めたワークロードの提供とObservabilityの提供
Verrazzano Container Platformが持つ5つのコンセプト(2)
32

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