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詳説探究！Cloud Native Databaseの現在地点（CloudNative Days Tokyo 2023 発表資料）
- 1. © 2023 NTTDATA Group Corporation 詳説探究！ Cloud Native Databaseの 現在地点 (CloudNative Days Tokyo 2023) 2023/12/11 株式会社NTTデータグループ 小林 隆浩
- 2. © 2023 NTTDATA Group Corporation 3 「Cloud Native Storageが拓く DB on K8sの未来」 ⚫ CNDT2019でのセッション。 ⚫ 正直、ちょっと早すぎたかも知れない。 ⚫ しかし、当時考えていた ＋ ＝ ∞ は、実現しつつある。
- 3. © 2023 NTTDATA Group Corporation 4 4年の変化 - クラウドの更なる隆盛 - ⚫ 体感的にもオンプレミスは減少、クラウド への移行ケースを多々見る状況。 ⚫ DBaaS側の制約（バージョンやメンテナ ンス時間など）が緩和されてきた。 ⚫ この流れは今後も続いていくと思われる。
- 4. © 2023 NTTDATA Group Corporation 5 ストレージ プライマリ リードレプリカ シャードグループ • Auroraをベースにクラスター内に シャードグループを追加。 • 従来のシングルWriterを超えて、 書込みも水平スケールが可能。 • Auroraの最大128TBという制限も 超えて構成が可能な模様。 データアクセス シャード① データアクセス シャード② データアクセス シャード③ トランザクションルータ 2023年のデータベースのトレンド - Managed Sharding - ⚫ Aurora Limitless Databaseが登場 ※2023/12時点でプレビュー
- 5. © 2023 NTTDATA Group Corporation 6 各クラウドのDBaaSの展開状況 プライマリ スタンバイ レプリケーション プライマリ リードレプリカ RDSタイプ マルチライター/ハイパースケール トランザクションルータ (コーディネータ) ... シャード 分散ストレージ 分散ストレージ Auroraタイプ ⚫ 主要クラウドが、ハイパースケールなデータベースまでフルラインアップ。
- 6. © 2023 NTTDATA Group Corporation 7 “クラウドネイティブ”なデータベースは実現したのか？ ⚫ これまでのポイントはアジリティ／高い可用性／水平スケーラビリティ ⚫ 小さな単位で非機能要件を選択できる反面、上昇する管理負荷を抑える必要がある。 【モノリシックなシステム構成】 【クラウドネイティブなシステム構成】 共有DB アプリケーション マイクロサービス化されたアプリケーション 分割されたDB （論理/物理）
- 7. © 2023 NTTDATA Group Corporation 8 クラウドネイティブではなく、”特定クラウド”・ネイティブになっていませんか？ ⚫ 3年前はこんな感じ。 ⚫ ↑は継続性の視点だが、ビジネス拡大の視点も重要。 ⚫ 開発したサービスはどのクラウドにリリースする？ ⚫ AWSだけ？Google Cloudも？Azureは？ ⚫ SaaSなどでは収益に関わる大きな選択に。
- 8. © 2023 NTTDATA Group Corporation 9 ⚫ サービスのポータビリティを決めるのは、DBaaSの選択次第(かも知れない) マルチクラウドに展開する能力＝ポータビリティ 自社DC ①シングルクラウド ②ハイブリッドクラウド サービス ③(狭義の)マルチクラウド ④クロスクラウド
- 9. © 2023 NTTDATA Group Corporation 10 クラウドベンダーによるDBaaSの問題点 ⚫ 同じDBMSでも、最適化の結果、サービス間の差異は大きくなる。 【A社のDBaaS】 ラック/電源 ハードウェア OS バックアップ/HA/スケール DBMS アプリケーション Kubernetes (オーケストレータ) VM/コンテナ • Devは、同じDBならOK • Opsから見ると、 - 作りこんだIaC - モニタリング - チューニング など、クラウド毎に機能が異なる。 • IaaSレイヤの最適化の結果、 ポータビリティが一部失われる。 【G社のDBaaS】 ラック/電源 ハードウェア OS バックアップ/HA/スケール DBMS アプリケーション Kubernetes (オーケストレータ) VM/コンテナ
- 10. © 2023 NTTDATA Group Corporation 11 （参考）RDSのOptimized ReadsとDedicated Log Volumes ⚫ IaaSレベルからPostgreSQL用の最適化を施している。 ⚫ どちらもチューニングでは一般的な「IOの分離」、他クラウドも同様の最適化を行っている。 NVMe SSD (ローカルディスク) RDSインスタンス EBSボリューム 通常テーブルを配置 (機能非利用時は一時領域もWALもここ) WALを出力 ソートなどの 一時領域 Optimized Reads Dedicated Log Volumes
- 11. © 2023 NTTDATA Group Corporation 12 【X社のDBaaS @AWS】 データベースでもポータビリティを高める工夫とは ⚫ クラウド間の差異を吸収可能なDBaaSの選択も視野に入れる。 ラック/電源 ハードウェア OS アプリケーション Kubernetes (オーケストレータ) VM/コンテナ ラック/電源 ハードウェア OS アプリケーション • その他ベンダーは物理レイヤに 手が届きづらい。 • on Kubernetesで開発された DBaaSでは、クラウド間の ポータビリティが確保される。 • これはベンダーのサービス開発 効率だけでなく、 Opsの効率も 向上させる。 【X社のDBaaS @GoogleCloud】 ラック/電源 ハードウェア アプリケーション Kubernetes (オーケストレータ) VM/コンテナ OS OS バックアップ/HA/スケール DBMS バックアップ/HA/スケール DBMS
- 12. © 2023 NTTDATA Group Corporation 13 いつの間にか、DB on Kubernetesを使っているかも？ ⚫ DBベンダーが近年提供するDBaaSは ”Kubernetes Inside” DBaaS 提供 DBMS K8s 対応クラウド AWS Google Azure BigAnimal EDB PG 利用 〇 〇 〇 Tembo Cloud Tembo PG (利用) 〇 - - Neon Neon PG互換 (利用) - - - YugabyteDB Managed Yugabyte PG互換 利用 〇 〇 〇 TiDB Cloud PingCAP MySQL互換 利用 〇 〇 - ….
- 13. © 2023 NTTDATA Group Corporation 14 EDB Big Animal ⚫ EDBが提供するPostgreSQL as a Service ⚫ PostgreSQLとEDB Postgres Advanced Server(EPAS)を選択可能 ⚫ EPASではEDB Postgres Distributedを利用し、高い可用性/メンテナンス性を実現 https://www.enterprisedb.com/blog/what-database-service-dbaas-tutorial-how-use-managed-database-service-postgresql Kubernetes、そして PostgreSQL Operatorを 利用して、各クラウドに サービスを展開
- 14. © 2023 NTTDATA Group Corporation 15 OSSでもポータビリティ重視のDBaaSを構築可能に ⚫ 一例として、プライベートDBaaSを標榜するPercona Everest ⚫ Kubernetesを前提に、マルチクラウドなDBaaSの構築と運用を支援するツール群となっている。 Percona Everest AWS Google Cloud オンプレミス KubernetesにOperatorを インストール。 構成管理・監視等の ツールを提供する。
- 15. © 2023 NTTDATA Group Corporation 16 • 大きな課題はKaaSが存在しなかったこと。 • PGaaSだけでなく、IaaSにKubernetesを 構築・管理する仕組みが必要に。 （メンバーは のプロフェッショナル） NTTデータもPGaaSに取り組む PGaaS（仮） プライベートクラウドA プライベートクラウドB PGO OpenEBS Prometheus… ⚫ グループ内のプライベートクラウドに展開するためのPGaaSを開発中。 ⚫ PGO(PostgreSQL Operator)などを利用し、ポータブルなプライベートDBaaSを提供予定。
- 16. © 2023 NTTDATA Group Corporation 17 Workload Cluster (Standby Region) DB on KubernetesとMulti-Cluster Orchestrator @KubeCon ⚫ データベース＋Elotl NovaやKarmadaのセッションが参考になる。 YBDB Multi-Cluster Orchestrator Workload Cluster (Region-A) Nova Agnet Workload Cluster (Region-B) Workload Cluster (Region-C) Monitoring YBDB Nova Agnet YBDB Nova Agnet YBDB Nova Agnet 【Elotl Novaの利用イメージ】 障害を検知すると、 別クラスターにワークロードを デプロイし、Istioで経路を切り替え。
- 17. © 2023 NTTDATA Group Corporation 18 （参考）クロスクラウドは今後どうなっていくのか https://atmarkit.itmedia.co.jp/ait/articles/2311/20/news081.html SQL Server Azure Google Cloud SQL Server Google Cloud Cross-Cloud Network 同期更新 ⚫ 金融でクロスクラウドに挑戦する事例もある。
- 18. © 2023 NTTDATA Group Corporation 19 高速インターコネクトがあれば、マルチクラウドDBaaSは可能？ ⚫ Google Cloudでもパーツは揃いつつある。 ⚫ どのクラウドでも稼働するAlloyDB Omniと、高速接続のCross-Cloud InterConnect AlloyDB Google Cloud AlloyDB Omni AWS Cross-Cloud InterConnect 現状でAlloyDB Omniの Kubernetes Operatorは GAではないが、登場すれば こうした構成も実現の可能 性がある。
- 19. © 2023 NTTDATA Group Corporation 20 まとめ 2
- 20. © 2023 NTTDATA Group Corporation 21 あなたのデータベースはクラウドネイティブですか？ ⚫ クラウドベンダーのDBaaSは2023年、更に強化された。 ⚫ その他DBaaSも百花繚乱、新しく登場したものはKubernetes Inside ⚫ マルチクラウドなビジネス拡大を考えると、DBaaSにもDevOps両面の ポータビリティが求められる時代になる。 今後は、データベースを選ぶ際に、 「マルチクラウドにおけるポータビリティ」 という観点も加えよう。