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PaaSとSaaSの境目で信頼性と開発速度を両立する 〜TROCCO®︎のこれまでとこれから〜

gtnao
November 25, 2024

PaaSとSaaSの境目で信頼性と開発速度を両立する 〜TROCCO®︎のこれまでとこれから〜

@アーキテクチャConference 2024
https://architecture-con.findy-tools.io/
2024/11/26

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November 25, 2024
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  1. © primeNumber Inc. 2 © primeNumber Inc. 2 会社概要 会社名

    代表 創業 メンバー数 累計調達額 オフィス 株式会社primeNumber 代表取締役CEO 田邊 雄樹 2015年11月 約100名 約34億円 東京都品川区上大崎3丁目1番1号 JR東急目黒ビル5F
  2. © primeNumber Inc. 3 © primeNumber Inc. 3 あらゆるデータを、 ビジネスの力に変える。

    我々は、「あらゆるデータを、ビジネスの力に変える」 データテクノロジーカンパニーです。 データが爆発的に増えていく時代に、 誰もがすばやく、簡単にデータを使える環境を構築し、 データ活用までのプロセスを最適化。 高度なテクノロジーと独自のアイデアで、 世界中のビジネスを支援します。 VISION
  3. © primeNumber Inc. 8 中根 直孝 (@gtnao) 株式会社primeNumber Staff Software

    Engineer プロダクト開発本部 CTO室 室長 • 2017 エンジニアキャリアスタート • 2018/11 primeNumber入社 ◦ TROCCO®のリリースと同月 • TROCCO®の開発に黎明期から従事 ◦ 2018〜 ゼロイチで色々 ◦ 2023〜 組織横断で色々
  4. © primeNumber Inc. 10 本日のお話 2019 2018 2020 2022 2021

    2023 2024 前半 3/4:これまで (当時のアーキテクチャ/課題/意思決定) 後半 1/4:現在進行系、これから (組織/事業/プロダクトが拡大する中での課題) 2018/11 初期リリース 2018/06 開発スタート 海外リージョン展開 COMETA®の リリース 様々な機能拡充
  5. © primeNumber Inc. 15 TROCCOの価値 1 多様なデータソースの対応 DWH、RDB、ファイル、広告レポート、SaaS… 2 日々の運用

    エラー通知、自動リトライ、API Update追従 3 複雑なパイプライン構築 データ基盤を構築/運用する際の辛みを丸っと引き受ける
  6. © primeNumber Inc. 16 TROCCOの機能スタック 運用支援 機能 データ転送機能 (use Embulk)

    Transform系機能 (スクラッチ & use dbt) ワークフロー機能 (スクラッチ) 日夜動き続ける①ジョブ系の機能と、その②管理を支える機能に大別 2 1
  7. © primeNumber Inc. 25 ジョブプラットフォームサービスとしての特性 200,000超 / day 1,000 1日あたりのジョブ実行数の年平均

    2024年現在 1日あたり20万件以上のジョブが実行される プラットフォームへと成長
  8. © primeNumber Inc. 31 AGENDA 1. 本日のお話 2. TROCCO®とは 3.

    これまで 3.1. 黎明期のアーキテクチャ刷新 3.2. データ基盤構築/運用のサービスへ 3.3. テスト戦略の試行錯誤 3.4. SREによる信頼性向上の取り組み 4. これから
  9. © primeNumber Inc. 33 黎明期 • プロダクトの需要があるかを探っているフェーズ • 利用ユーザー ◦

    自社利用、トライアルユーザー 2019 2018 2020 2022 2021 2023 2024 2018/11 初期リリース 2018/06 開発スタート 2019年春頃から 徐々に有償契約いただけるお客様が
  10. © primeNumber Inc. 34 体制や技術背景 体制 エンジニア 1 ~ 3人名で開発

    社内の技術スタック AWS RubyOnRails での開発が多い 当時の技術動向(主観) Dockerを使った開発が市民権を得てくる Kubernetesはまだエッジな技術 AWS EKSはまだ東京リージョンに来ていない (※開発スタート直後)
  11. © primeNumber Inc. 36 アーキテクチャの課題 スケールイン デプロイ ECS on EC2

    スケールアウト 環境差分 実行中のジョブがノード上に存在するとスケールインできない Lambdaを使ったりと原始的な手法で試行錯誤 実行に長時間かかっているジョブがあると、そのECSタスクを ローリングアップデートできずデプロイが一向に完了しない 2018年当時、ECS on Fargateに10GB以上のボリュームを 割り当てることができず、データ転送サービスとしては致命的に ジョブ基盤側はECS on EC2を選択せざるを得ない ECS Task数 = 同時実行可能数 SQSへの流量を見てスケールアウトするなど試行錯誤 起動に時間がかかる ローカル環境では素のDocker、本番環境ではECSタスク アーキテクチャの差分がある状態での開発 トピック 具体的な課題
  12. © primeNumber Inc. 38 1日あたりのジョブ数の増加 40 300 約1,000 /day •

    有償契約いただけるお客様が増えるに従って、1日あたりのジョブ数が急増 • 既存アーキテクチャのままでは、今後立ち行かなくなるだろうという危機感 1日あたりのジョブ実行数の月平均
  13. © primeNumber Inc. 44 アーキテクチャの課題解決 スケールイン デプロイ ECS on EC2

    スケールアウト 環境差分 Cluster Autoscalerにより、Nodeが空いてるとスケールイン 実行中のJobがある場合にも完了を待ってくれる イメージタグを差し替えるだけでデプロイ可能に 実行中のJobがある場合にも影響を受けない EKSへの乗り換えで脱却 Cluster Autoscalerにより、 Jobを立ち上げるためのNodeリソースがないとスケールアウト ローカル環境でも、 本番同様のKubernetesアーキテクチャで開発可能に トピック Kubernetesアーキテクチャ変更後
  14. © primeNumber Inc. 47 200,000超 / day 1,000 1日あたりのジョブ実行数の年平均 変わっていないこと、変わったこと

    • 大枠のアーキテクチャは2024年現在も変わっていない ◦ 1日のジョブ数は200倍超に ◦ Kubernetesは偉大 • UI部分のECS(Fargate)も現役 ◦ Kubernetesは適材適所
  15. © primeNumber Inc. 48 AGENDA 1. 本日のお話 2. TROCCO®とは 3.

    これまで 3.1. 黎明期のアーキテクチャ刷新 3.2. データ基盤構築/運用のサービスへ 3.3. テスト戦略の試行錯誤 3.4. SREによる信頼性向上の取り組み 4. これから
  16. © primeNumber Inc. 50 大幅な機能拡充期 基盤の安定化により、機能拡充に集中できるように 2019 2018 2020 2022

    2021 2023 2024 ワークフロー機能 データカタログ機能 dbt連携機能 チーム機能 データマート機能 フリープラン提供
  17. © primeNumber Inc. 52 データ転送機能以外のケイパビリティ • データ転送後に、DWH上で変形するELT(extract load tranfrom)が主流に •

    それらのジョブをOrchestrateするための機能の必要性 運用支援 機能 データ転送機能 (use Embulk) Transform系機能 (スクラッチ & use dbt) ワークフロー機能 (スクラッチ) 本日はワークフロー機能についてお話しします
  18. © primeNumber Inc. 55 ワークフロー機能の技術選定 OSSを活用 👍 初期開発/拡充の工数削減 👎 OSSの仕様と密結合に

    スクラッチ 👍 柔軟性が高い 👎 工数増/枯れていない 0 → 1 OR 様々なデータソースに対応しないといけないデータ転送機能と比較したときに 既存資産を利用することのレバレッジが効きにくいはず Embulkのマネージドサービスから データ基盤構築の総合SaaSを目指すに当たって柔軟性を重視
  19. © primeNumber Inc. 56 ワークフローのアーキテクチャ(当時) コンテナ起動 タスクの リストアップ 1 ワークフローを実行すると

    フローを管理するためのコンテナが立ち上がる 2 タスクのリストアップ (停止位置から実行の場合は直前のstatusを取得) id status requires 1 succeeded [ ] 2 not_running [ ] 3 not_running [1, 2]
  20. © primeNumber Inc. 58 タスクを実行 タスクの同期 4 抽出した実行可能タスクを実行 TROCCO®内の別機能のAPIを叩くイメージ 5

    タスクの同期 実際のジョブのステータスを取得 (Reconciliation) id status requires 1 succeeded [ ] 2 error [ ] 3 not_running [1, 2] データ転送ジョブ
  21. © primeNumber Inc. 59 終了判定 6 到達可能なタスクが存在しない場合に ループを抜ける ループ終了 一定時間sleep

    ※ 当時のアーキテクチャ 現在は、ループのidle時間を効率的に使う目的で、一つのPodで複数のワークフローを管理しています
  22. © primeNumber Inc. 60 ワークフローのアーキテクチャ 実際にはもっと複雑 • キャンセル • 停止位置からの再実行

    • 同時実行制限 • 停止条件 ◦ エラーでも先に進む設定 • ループ機能 • ワークフローからワークフローを呼べる ◦ 上記のトピックについて、多重に入れ子になった際の考慮が必要
  23. © primeNumber Inc. 61 AGENDA 1. 本日のお話 2. TROCCO®とは 3.

    これまで 3.1. 黎明期のアーキテクチャ刷新 3.2. データ基盤構築/運用のサービスへ 3.3. テスト戦略の試行錯誤 3.4. SREによる信頼性向上の取り組み 4. これから
  24. © primeNumber Inc. 63 • DWH、RDBMS、ストレージなど データにまつわる基本的なコネクタ • 既に存在するOSSの Embulkプラグインを利用

    データ転送機能のコネクタ数増加 2019年春頃 2022年秋頃 25 100コネクタ • 広告、SaaSなど幅広い ユースケースに対応 • 新たにEmbulkプラグインを開発 初期のコネクタ傾向 拡充されていくコネクタの傾向 約100種の超えるコネクタ ※ コネクタ=「データ転送機能の元/先」
  25. © primeNumber Inc. 64 サービス/開発背景 基盤の安定化に伴い 常に、多数/多様なジョブが動いている状況 変更頻度が高く、利用顧客数も多いコネクタの存在 例:Google広告 •

    数ヶ月でEOL、1年で廃止になるAPIのバージョン → 変更頻度高 • 広告データ統合のユースケース → 利用顧客数増 1デプロイ/day のルーティン デプロイ時のアプリケーションレイヤでの信頼性が求められる
  26. © primeNumber Inc. 67 初期のインテグレーションテスト 管理画面 • 「[QA] 」と名のつく設定を 一括で実行でできる画面

    • ステージング環境にて 確認したい設定を各自用意しておく • 本番リリース前などに一括実行 • 原始的で管理が大変 • ジョブの終了ステータスが 「成功」かどうかの判定しかできない ◦ 成功したが転送されたデータが 想定通りではない、といった ケースは防げない 課題
  27. © primeNumber Inc. 72 新しいインテグレーションテスト(Pros/Cons) ローカル環境では試せない(ステージング 環境に設定を作ってるだけなので) Flakyなものがちょこちょこ発生する 元データの方に行が追加されていたりなど ワークフロー機能に不備があるとテストに

    ならない 構造化して書けるようになったことで設定 が肥大化。以前よりも複雑性が増した PROS コードを書けなくてもテストを作成可能 QAテスターの方の力を借りて量産 各コネクタごとに作成しネストして管理 見通しが良くなった ワークフローをキックするAPIを用い、CIで ステージングへデプロイのたびに自動実行 データが正しく転送されていることを検証 できる ワークフロー機能自体のテストにもなって いる? CONS + + + + + - - - -
  28. © primeNumber Inc. 73 その他の取り組み リリース後の見守り リリースしたコネクタを利用した ジョブの失敗率が増加していないか redashで確認 インテグレーションテスト層での網羅は不可能

    多重に防御する アップデート チェックツール APIアップデート時に 廃止されるフィールドがある (時に想定外のフィールドも) ↓ チェックするツールを作成 Embulkプラグインの カナリアリリース 新旧バージョンをイメージに入れ load pathを切り替え 顧客単位で徐々に適用
  29. © primeNumber Inc. 74 AGENDA 1. 本日のお話 2. TROCCO®とは 3.

    これまで 3.1. 黎明期のアーキテクチャ刷新 3.2. データ基盤構築/運用のサービスへ 3.3. テスト戦略の試行錯誤 3.4. SREによる信頼性向上の取り組み 4. これから
  30. © primeNumber Inc. 76 一人目SREの入社 • 一人目SRE社員を中心にSREチームが誕生 • これまで目を瞑ってきたさまざまな箇所を ひたすらテコ入れしてくれる

    • 本日はアーキテクチャに関連する改善を いくつかピックアップ ◦ セキュリティ/しくみづくりなどでも活躍してくれています😌🙏
  31. © primeNumber Inc. 79 Suspend Mode(ソリューション) • Redisにsuspendフラグを設ける • DBのアクセスが発生する箇所で

    suspend状態なら一定時間sleep • 実行状況の更新が一時停止するが ジョブはエラーにならない • UIはアクセスできなくなるが 一番守りたいジョブを落とさず に済む ◦ メンテナンスが早めに終了 すれば少しの停止で済む After
  32. © primeNumber Inc. 82 事前スケールアウト(ソリューション) リソース確保用のPod(Deployment) • Nodeまるまる一台分を占有する リソースを要求 •

    デフォルトのreplica数は0 • PriorityClassで 他のPodを追い出さず 自身は追い出されやすい preemption設定にしておく
  33. © primeNumber Inc. 84 事前スケールアウト(ソリューション) スケールアウト • リソース確保Podにより ノードが起動 •

    既にJobが動いている ノードでは立ち上がらない ◦ Jobを追い出さない Node Node 事前に起動 リソース確保 Pod リソース確保 Pod XX:57~XX:00
  34. © primeNumber Inc. 90 自動メンテ実行(ソリューション) job_id status 1 executing 2

    error 3 executing job_id 1 3 TROCCO DB上のステータスとk8s側のDiffを取って自動でエラーに倒す
  35. © primeNumber Inc. 97 AGENDA 1. 本日のお話 2. TROCCO®とは 3.

    これまで 4. これから 4.1. 海外展開 4.2. コネクタ開発 4.3. モジュール分割
  36. © primeNumber Inc. 101 AGENDA 1. 本日のお話 2. TROCCO®とは 3.

    これまで 4. これから 4.1. 海外展開 4.2. コネクタ開発 4.3. モジュール分割
  37. © primeNumber Inc. 102 コネクタの開発生産性 海外展開による 海外特有のコネクタの需要 国内でもまだまだサポート できていないコネクタが JavaでEmbulkプラグインを

    実装できるエンジニアの不足 一部のエンジニアへの レビュー負荷 コネクタ開発の生産性向上が更に求められる オフショア開発のスタート 容易なオンボーディング が求められる
  38. © primeNumber Inc. 109 AGENDA 1. 本日のお話 2. TROCCO®とは 3.

    これまで 4. これから 4.1. 海外展開 4.2. コネクタ開発 4.3. モジュール分割
  39. © primeNumber Inc. 110 チームの分割とモノリス 2019 2018 2020 2022 2021

    2023 2024 チームやプロダクトの分割の一方で、Railsのモノリスのまま
  40. © primeNumber Inc. 111 モジュール分割 • 肥大モノリスあるある話 ◦ 変更時の別機能への意図しない影響 ◦

    コードの認知負荷増 • 確実な動機がある箇所から分割を考える ◦ 事業単位 → COMETA®から考える 2019 2018 2020 2022 2021 2023 2024
  41. © primeNumber Inc. 112 モジュラーモノリス(packs-rails) packs-rails • app/models,views,controllersなどを packs/<module_name>/app/ 以下に移動することが可能

    • 仮想的なnamespace ◦ 参照元を書き換えずに済む • 可逆性が高い ◦ 気に入らなかったら戻すことが容易
  42. © primeNumber Inc. 114 モジュラーモノリス(packwerk) packwerk • Shopify製のモジュラーモノリス のためのGem •

    モジュール間の意図しない依存 などを検知してくれる • Lint(静的解析)ツールの 位置付け • TODOとしてやり過ごすことが 可能 package_todo.yml
  43. © primeNumber Inc. 116 可能な限り選択を遅らせる 「Clean Architecture 達人に学ぶソフトウェアの構造と設計」 私の好みは、いざというときのために、サービス を作れそうなところまで切り離すというものであ

    る。ただし、コンポーネントはできるだけ長い期 間、同じアドレス空間に存在させておく。これ は、サービスの選択肢を残しているのだ。 p.164
  44. © primeNumber Inc. 117 APIの拡充、Terraform Providerの提供 ローンチから6年リリース経ち 数年以上継続利用いただいているお客様も 設定の管理が課題になってくる TROCCO®

    Terraform Provider 以前から要望の多い 設定のコード管理に答える Public APIの拡充 エンジニアを一定の ターゲットとするSaaSとしては まだまだ不足がある課題 API 開発したAPIを利用
  45. © primeNumber Inc. 121 We Are Hiring ! primeNumberではプロダクトづくりに携わるさまざまな職種を絶賛募集しております! まずは、お気軽にカジュアル面談からでも!

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