Huawei Cloudは、クラウドシナリオに基づいた高性能分散データベースの設計に関するヒントを提供します

7月6日、2018 ArchSummit Global Architects Summitが深圳で開幕しました。この技術会議には、国内外の技術専門家100名以上がゲストスピーカーとして招待されました。各界のハイエンド技術マネージャーやアーキテクトに、業界における先端技術のベストプラクティスや、企業の変革と発展を促進する技術の役割を紹介しました。

Huawei Cloudの技術専門家がクラウドシナリオアーキテクチャに基づいて設計された分散データベースについて説明します

クラウド時代において、企業の IT サービスは地域間およびグローバル展開へと移行しており、IT アプリケーション ソフトウェアは徐々にクラウドベースおよび分散化されつつあります。エンタープライズ ビジネスとアプリケーションの中核として、地域をまたいだ分散展開機能を備えたデータベースに対する需要がますます高まっています。そのため、ファーウェイのクラウド技術専門家による基調講演「クラウドシナリオアーキテクチャに基づいて設計された分散データベース」は、広く称賛されました。

すべてがクラウドで実行されるため、優れたアーキテクチャはすべての優れたテクノロジーに対応するための重要な前提条件となります。この講演では、従来のデータベースのクラウド移行やクラウドサービスで遭遇する問題をまとめただけでなく、Huawei Cloud Native Distributed Databaseの技術原理とベストプラクティスを詳細に紹介し、多くの参加者と新時代のクラウドデータベースの使用と開発の方向性について議論しました。

従来のアーキテクチャにおける「データアイランド」

従来のデータベース アーキテクチャは、30 年以上前のハードウェア設計に由来しています。ハードウェアは、単一のプロセッサ、小さなメモリ、低速のディスクを使用し、技術的にはデュアルマシンのホットスタンバイを採用して高可用性 (HA) を実現します。つまり、マスター データベースがすべての操作を完了し、ログをスレーブ データベースに送信した後、スレーブ データベースはログを再生してローカル データ コピーを更新します。したがって、メイン データベースに障害が発生し、マスターとスレーブの切り替えが必要になった場合、システムはサードパーティの仲裁に依存します。さらに、プライマリ インスタンスとスタンバイ インスタンス間ではログのみが交換されるため、新しいインターネット サービスや高同時実行シナリオのデータの可用性と信頼性が大幅に制限されます。

従来のデータベースアーキテクチャ

現在、中国の新興企業の 70% がデータ問題の影響を受けており、直面している主な問題には高コストと低効率が含まれます。データの「大爆発」の影響により、新興企業のデータは孤島のように散在・分離しており、データのバックアップ、データマイニング、問題のトラブルシューティングには多くのリソースが必要です。企業は商用ライセンスや専門エンジニアにかかる高額な費用を負担することができないため、このデータを保存、転送、分析、使用することは非常に困難です。

このような状況において、可用性が高く、使いやすく保守しやすく、拡張性とパフォーマンスに優れ、ビッグデータを補完するクラウド データベース、特にクラウド シナリオ アーキテクチャに基づいて設計されたクラウド ネイティブの分散データベースは、企業がクラウドに移行するための最良の選択肢となっています。その中で、コンピューティングとストレージの分離、高度なハードウェア性能のフル活用、AIやML（ディープラーニング）機能の活用が開発トレンドとなっています。

ガートナーのレポートによると、2019 年までにクラウド データベース アーキテクチャの 90% がコンピューティングとストレージを分離し、分離していない残りの 10% は市場から徐々に排除される予定です。さらに、NUMA アーキテクチャのマルチコア CPU、Optane SSD ストレージ、RDMA ネットワーク、GPU/FPGA 専用ハードウェアなどの最先端のハードウェアのパフォーマンスも、新しいアーキテクチャのクラウド データベースに吸収され、人工知能やディープラーニングと組み合わせることで、独自の進化を加速します。

クラウドネイティブ分散データベース技術の原則

注目すべきは、30 年以上にわたる技術の蓄積により、Huawei Cloud が新世代のクラウドネイティブ データベース サービスの進化を完了したことです。 Huawei Cloudが発表した高性能クラウドネイティブ分散データベースを例にとると、その設計は新しいハードウェアの性能に基づいており、デカップリング、ニアデータプッシュ（NDP）、AIとMLの導入などの機能的特徴を中心に展開されています。

Huawei クラウドネイティブ分散データベースアーキテクチャ

Huawei Cloud のネイティブ分散データベースは、コンピューティングとストレージの分離、マスターとスレーブの分離を実現します。 REDO 処理やページ再構築などの IO 集中型の負荷をストレージ ノードにプッシュします。マルチテナントをサポートします。 AI と ML を導入して、自律システムのセルフスケーリング、セルフチューニングなどの機能を作成します。

Huawei Cloud のネイティブ分散データベースは、クラウド ストレージの機能を最大限に活用して、ストレージ層での独立したフォールト トレランスと自己修復サービス、および単一の書き込みと複数の読み取りによる共有アクセスを実現します。 SSD を活用してランダム読み取りパフォーマンスを最大限に活用し、ランダム書き込みによる書き込み増幅を回避し、摩耗を減らし、レイテンシを削減します。また、RDMA などの新しいネットワーク テクノロジーとハードウェアを採用することで、ネットワークがボトルネックになることがなくなり、全体的なパフォーマンスが大幅に向上します。

さらに、Huawei Cloud のネイティブ分散データベースはすぐに使用でき、弾力的に拡張可能で、管理が容易で、経済的かつ実用的です。これにより、ユーザーは基盤となるアーキテクチャや基本的な運用と保守を気にすることなく、ビジネス開発に集中できるようになります。これは、クラウド コンピューティング テクノロジの開発の主な目的と一致しています。

中国情報通信研究院がクラウドコンピューティング技術をすでに利用している、または利用を計画している企業を対象に実施した調査では、67.81%の企業がアプリケーションの導入時間の短縮がクラウドコンピューティング技術を適用する最も重要な目的であると考えており、62.56%の企業がコストの節約がクラウドコンピューティング技術を適用する最も重要な目的であると考えていることが分かりました。

データソース: 中国情報通信科学院

有名人が言うように、「価値あるものはそれを理解する人にとってのみ意味があり、何かの価値はそれが必要とされるかどうかで決まる」のです。 Huawei Cloud のネイティブ分散データベースがユーザーに何をもたらすのかを知りたい場合は、クラウド コンピューティングの蛇口の視点理論がその質問に答えることができます。必要なときに蛇口をひねるだけで水が出ます。水道料金を少し支払うだけで、浄水場を建設する必要はありません。

Huawei Cloud Database の詳細については、https://www.huaweicloud.com/product/dbs.html をご覧ください。