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Cloud Spanner : ミッションクリティカルな業務に対応するグローバルなデータベースサービス

Google Cloud Japan Team

2017年2月23日

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グローバルな分散リレーショナルデータベースサービス Cloud Spanner をパブリックベータとしてリリースしました。ACID トランザクションや SQL が利用できるにも関わらず、水平スケーリングと高可用性を実現しています。

これまでクラウドアプリケーションを構築するとき、トランザクションの一貫性を保証するリレーショナルデータベースと、シンプルながら水平スケーリングとデータ分散が可能な NoSQL データベースのどちらかを選択する必要がありました。Cloud Spanner は、この選択の必要をなくし、1 つのフルマネージドサービスとして両方の主要な機能を提供します。

Cloud Spanner は、我々の顧客である世界中の小売業、製造業、卸売業にとてつもなく大きな価値をもたらすでしょう。簡単なプロビジョニングとスケーラビリティ、それが世界中のユーザーにクラウドベースのオムニチャネルサプライチェーンソリューションを提供する我々のビジネスを後押しします。John Sarvari, Group Vice President of Technology, JDA

小売業向けソリューションやサプライチェーンソフトウェアのリーディングプロバイダである JDA は、2015 年から、新しいアプリケーションの開発とデリバリの基盤に Google Cloud Platform（GCP）を利用しています。Cloud Spanner の初期ユーザーでもあり、データを扱うときに必要な一貫性と高可用性を実現しながら、今後 IoT などの新しい情報ソースから送られてくる爆発的な量のデータを処理できるポテンシャルがあると見ています。

Cloud Spanner は、Cloud SQL、Cloud Datastore、Cloud Bigtable と並び、 GCPのデータベースサービスのポートフォリオをより完全なものにします。

マネージドサービスであることで、Cloud Spanner はデータベース管理者に次のようなメリットを提供します。

ハードウェアとソフトウェアの管理に費やしてきた時間を、アプリケーションのロジックに充てることができる
シャーディングやクラスタリングをすることなく RDBMS ソリューションをスケールアウトできる
リレーショナルデータベースから NoSQL データベースへ移行せずに水平スケーリングを実現できる
レプリケーションやフェイルオーバーのためにインフラストラクチャーを計画する必要もなく、高可用性は維持され、災害からも保護される
データレイヤの暗号化、ID とアクセス管理、監査ロギングから、統合的なセキュリティを得られる

Cloud Spanner で作成したデータベースは必要に応じてスケールアップ、スケールダウンします。そこで必要な料金は使用した分だけです。料金体系は、ノード毎の利用時間、実際のストレージ消費量、外部ネットワークへのアクセスから計算できるシンプルな価格設定モデルに従います。

Cloud Spanner を使ったアプリケーション開発は、使い慣れたリレーショナルデータベース環境の標準ツールと言語が使えることから、余計に複雑になることはありません。そのため在庫管理、金融取引、制御システムなどで、そのシステムが対応できなくなるほど肥大化しているリレーショナルデータベースで行われている処理に利用することにも適しています。Cloud Spanner は、分散トランザクション、スキーマ、DDL 文、SQL クエリ、JDBC ドライバに対応し、Java、Go、Python、Node.js 等のクライアントライブラリも用意しています。

他の Cloud Spanner ユーザーからのフィードバック

オンライン学習ツールの Quizlet は、毎月 2,000 万人以上の生徒と教師をサポートしています。メインのデータベースには MySQL が使われ、ビジネスとしてもそのパフォーマンスと安定性が重大な課題であるなか、毎年 50% ずつユーザー数が増える状況で、その負荷に対応するためにデータベースを何倍にもスケールさせることを強いられました。そこで、テーブルを他のデータベースに分割し（垂直シャーディング）、クエリの負荷はレプリカに移し、クエリの能力を増強させてきました。

しかし、このテクニックはすぐに限界に達します。MySQL の 1 つのシャードがサポートできる規模をテーブルが超えてしまったのです。そこで Quizlet は他のスケーラブルなアーキテクチャを探し、その中で Cloud Spanner を、簡単にリレーショナルデータベースをスケーリングでき、アプリケーションもシンプルにできるソリューションとして見出しました。

これまでの経験とパフォーマンステストから、大規模なリレーショナルデータベースへのクエリ負荷に対応できる最も魅力的な選択肢は Cloud Spanner です。NoSQL データベースと同様のパフォーマンスとスケーラビリティがありながら、SQL が使える。これは現実的にシャーディングした MySQL の代わりになり得ます。本当に素晴らしいテクノロジーで、データベース管理するということが劇的なまでにシンプルになるでしょう。Peter Bakkum, Platform Lead, Quizlet

Cloud Spanner の歴史

これまで長い間、リレーショナルデータモデルと SQL を備えたデータベースに依存して、業務上の要件を満たすアプリケーションが構築されてきました。その間にスケールや速度、効率的なデータ処理という面で勝る NoSQL ソリューションが現れましたが、ストロングコンシステンシーが要求される状況には対応できません。

今でも 2 つの最適とは言えない手段からの選択がお客様を悩ませていますが、 2007 年、Google のシステムリサーチャーとエンジニアのチームは、このギャップを埋めるグローバルな分散データベースの開発を始めます。2012 年には Spanner のリサーチペーパーを発表し、Spanner に含まれる多くのイノベーションについて説明しました。そして、次の表のように両方の優れた機能を持つデータベースに至ります。

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注目してほしいのは、このような機能の組み合わせを CAP 定理に違反することなく実現したことです。その方法は、CAP 定理を提案した Eric Brewer（Google の Vice President of Infrastructure）が投稿した記事で説明しています。

Cloud Spanner のテストは内部で数年にわたり行われ、より実際的なテストになるように数百種類のアプリケーションと世界中のデータセンターのペタバイトにもなるデータが使われました。Spanner は秒間数千万ものクエリに対応し、Google では AdWords や Google Play といった私たちにとって重要なサービスの一部を動かしています。

データで膨れ上がった MySQL や PostgreSQL を使っていたり、イベンチュアルコンシステンシーのデータベースで自前のトランザクション処理をしようと苦労しているなら、Cloud Spanner は探し求めていたソリューションになるかもしれません。Cloud Spanner のページでより多くのことを調べたら、次世代データベースサービスを使ったアプリケーションの開発に着手しましょう。

* この投稿は米国時間 2 月 14 日、Cloud Spanner の Product Manager である Deepti Srivastava によって投稿されたもの（投稿はこちら）の抄訳です。

- By Deepti Srivastava, Product Manager for Cloud Spanner

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