クラウドネイティブデータベースが必要な理由

データベースは常にアプリケーション開発の非常に重要な部分です。 MySQL から Amazon の RDS (リレーショナル データベース サービス) まで、業界には開発者がデータを保存、クエリ、管理するためのデータベース システムが数多くあります。大規模コンピューティングの継続的な発展により、従来のデータベースには多くの課題が生じていますが、クラウドネイティブ データベースはこれらの課題に対処できます。

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クラウドネイティブデータベースとは何ですか?

簡単に言えば、クラウドネイティブ データベースとは、クラウド プラットフォームを通じて構築、展開、配布されるサービスです。このクラウド ネイティブな特性は、他の種類のデータベースと比較した最大の特徴です。クラウド プラットフォームとして、クラウド ネイティブ データベースは PaaS (Platform-as-a-Service) の形式で配布され、DBaaS (DataBase-as-a-Service) と呼ばれることもあります。ユーザーは、データの保存、管理、抽出など、さまざまな目的でプラットフォームを使用できます。

クラウドネイティブ データベースは通常、クラウド インフラストラクチャにデータベース ソフトウェアをインストールすることによって実装されます。このアプローチにより、クラウド ネイティブ データベースは、従来のデータベースにはない直接アクセスと実行時のスケーラビリティを実現できます。クラウドネイティブ データと大規模コンピューティングの重要性が高まり続ける中、このようなサービスの導入を通じて企業に強化された信頼性と拡張性を提供することが、かつてないほど重要視されています。

クラウドネイティブデータベースを選択する理由

オンプレミスのデータをクラウドネイティブ データベースに移行するという決定は簡単ではありませんが、予測によると、2022 年までにエンタープライズ ワークロードの 83% がクラウドで実行されるようになるため、クラウド化が間違いなく未来を表しています。

クラウドネイティブ データベースを選択すると、いくつかの利点があります。

• 廃棄可能性 簡単に言えば、廃棄可能性とは、データベースがクラッシュや再起動を事前の通知なしに即座に処理できる能力を指します。現在利用可能な高度なテクノロジにもかかわらず、ディスク障害、ネットワーク分離障害、仮想マシンの異常は依然として避けられません。
• 従来のデータベースでは、単一のマシンでデータベース全体が実行され、小さな問題でもすべての機能に影響を及ぼす可能性があるため、これらの障害は特に大きな損害をもたらします。クラウドネイティブ データベースは優れた廃棄性を考慮して設計されており、仮想マシンをいつでも再起動したり、スケジュールを変更したりできます。実際、廃棄可能性は個々の仮想マシンからデータセンター全体にまで及びます。私たちの環境がより安定した方向へ進むにつれて、クラウドネイティブ データベースは、そのような障害に気付かないレベルまで進化するでしょう。
• 強化されたセキュリティ DBaaS は、マルウェア対策ソフトウェア、ウイルス対策ソフトウェア、ファイアウォールによって保護された、高度に監視された安全な環境で実行されます。 24 時間 365 日の監視と定期的なソフトウェア アップグレードに加えて、クラウド環境は追加のセキュリティも提供します。対照的に、従来のデータベースは、データ損失や無制限のアクセスの影響を受けやすくなります。サービス プロバイダーがインスタント スナップショット コピーを通じて提供するデータ機能に基づいて、ユーザーは「RPO = 0、RTO < 60 秒」という目標を達成できます。
• スケーラビリティ 実行時にオンデマンドで拡張できる能力は、あらゆるビジネスの成長の前提条件です。この機能により、企業はストレージ容量の制限を気にすることなく、ビジネス目標の追求に集中できるようになります。
• 従来のデータベースでは、すべてのファイルとリソースが同じホストに保存されますが、クラウドネイティブ データベースは異なります。さまざまな方法で保存できるだけでなく、保存の問題の影響を受けません。
• アクセシビリティの向上 従来のデータベースの最も重要な制限の 1 つは、データベース システム自体に接続することによってのみアクセスできることです。クラウドネイティブ データベースでは、データベースに 24 時間 365 日アクセスできるため、いつでも変更を加えることができ、インターネットにアクセスできるコンピューターのみが必要です。これにより、発生する可能性のある遅延が排除され、複数の開発者間のコラボレーションの道も開かれます。
• 大幅なコスト削減 データ センターの構築は独立した完全なプロジェクトであり、ハードウェアへの多額の投資と、データ センターを確実に管理および保守できる十分に訓練された運用および保守担当者が必要です。さらに、継続的な運用とメンテナンスにより、財務に大きな負担がかかる可能性があります。クラウドネイティブの DBaaS プラットフォームを使用すると、初期コストを抑えながらスケーラブルなデータベースを入手できるため、より最適化されたリソース割り当てを実現できます。

分散データベースと同様に、クラウドネイティブデータベースは未来です

テクノロジーの発展により、何百万人ものユーザーが複数のデバイスでさまざまなアプリケーション、ソフトウェア、さまざまなプログラムを使用するハイパーコネクテッド環境へと進化しました。ユーザーは、常にオンラインで応答性があることを期待するだけでなく、シームレスなエクスペリエンスも求めています。従来のデータベースでは、複雑なシステムの維持に伴う必然的な変動や障害を考慮すると、可用性と稼働時間を確保することが困難な課題となります。

WhatsApp などのインスタント メッセージング アプリから Salesforce などの高度に専門化されたアプリケーションまで、毎日使用するアプリケーションの数を考えてみましょう。安全なログイン機能、ユーザー プロファイル、カスタマイズ機能、リレーショナル データベース、コンテンツ配信ネットワーク、その他さまざまなコンポーネントが必要です。顧客が期待するレベルのユーザー エクスペリエンスを実現するには、これらすべての機能が緊密に連携する必要があります。これはまさに、クラウドネイティブの分散データベースがユーザーに信頼性の高いソリューションを提供できるシナリオです。

分散データベースとは

名前が示すように、分散データベースは、ユーザー用の単一のデータベースを形成するために結合された、相互接続された複数のデータベースの集合です。実際には、それらは複数のデータセンターに分散され、中央サーバーを介して通信します。

著名な Microsoft エンジニアである Brendan Burns 氏は、著書『分散システムの設計』の中で次のように述べています。「これらのシステムの重要性が増すということは、これらのオンライン システムを冗長性、フォールト トレランス、高可用性を考慮して構築する必要があることを意味します。これらの要件が収束した結果、構築する必要のある分散システムの数が桁違いに増加しました。」

分散データベースが「いつ」ではなく「もし」の問題である理由

データベースは、高度なデータ処理と分析のための構造と組織を提供します。最新のデータベースがなければ、ビジネス ロジックを機能に適用することができず、Web サイトやアプリケーションが役に立たなくなります。

したがって、クラウドに構築された分散データベースは、データベースの開発トレンドを表しているという点では専門家の意見が一致しています。したがって、クラウドネイティブ データベースの利点と分散データベースの効率性を組み合わせることで、将来に向けた理想的なソリューションが実現します。

分散データベース システムの導入を検討する理由は、次のとおりです。

• 水平スケーラビリティ スケーラビリティは、適切なデータ ストレージ方法を選択する際に重要な考慮事項です。そのため、クラウドネイティブの分散データベースは、企業が簡単に拡張できるため、理想的なソリューションです。分散データベースの主な特徴の 1 つは、異なるデータ ソース間の計算プロセスが互いに独立しているため、ノードを追加したり、必要に応じて機能を調整したりすることが非常に簡単になる点です。このように大規模にコンピューティング能力を高めるオプションは、成長のための強力な手段であり、現代の企業がこれまでにない方法で世界的に成長することを可能にします。
• 単一障害点なし アプリケーションのパフォーマンスを測る唯一の基準は、エンドユーザーに提供するユーザー エクスペリエンスのレベルです。従来のデータベースでは、高い相互依存性のため、中央サーバーの 1 つの問題によってワークロードの可用性が損なわれる可能性があります。 1 台 (のみ) のサーバーに障害が発生すると、アプリケーション全体がダウンし、ユーザー エクスペリエンスの指標が急落する可能性があります。データベース システムの複雑さを考えると、サーバーのクラッシュは避けられず、従来のデータ保存方法をさらに損ないます。対照的に、数百台のコンピュータ サーバーが連携して動作する分散データベースでは、複数のノードに障害が発生してもアプリケーションが引き続き正常に機能することが保証されます。一部の機能が影響を受けても、全体的な機能は正常に動作します。
• パフォーマンスの向上の可能性 アプリケーションは毎秒何百ものデータベースへのリクエストを処理するため、かなりの処理能力が必要になります。従来の方法では、パフォーマンスの問題やユーザー インターフェイスの遅延などが発生し、全体的なユーザー エクスペリエンスに影響を与える可能性があります。たとえば、リクエスト数が異常に多いと、アプリケーションがクラッシュする可能性もあります。クラウドネイティブの分散データベースでは、ワークロードとアクセス要求が複数のサーバーとコンピューター システムに分散されます。つまり、各タスクは単一のシステムによって処理されるのではなく、特定のシステムによって処理されます。その結果、データベースはシームレスに動作し続け、生産性が向上します。分散データベース内のすべてのリクエストとワークロードは並列で完了し、その実行結果が中央サーバーに返され、データベースのユーザー側でリアルタイムに更新されます。

結論は

アプリケーションとソフトウェアの開発はクラウドネイティブ革命の真っ只中にあり、オーケストレーションから管理、分析まですべてがクラウド上でゼロから構築されています。現代のアプリケーションの最も重要な特性の 1 つとして、従来のアプローチから分散データなどの最新のクラウド ネイティブ アプローチへの移行を専門家が推奨するのは当然のことです。従来のデータベースよりも優れた機能性と信頼性を備え、さらにスケーラビリティも強化されたクラウド ネイティブ データベースは、間違いなくデータベースの未来を象徴するものです。