ゲーム業界におけるTiDBの有効活用、導入事例のご紹介 - TiDB User Day 2022 セッション

ユーザ動向の分析が昨今重要になっているゲームデータに対して、TiDBが、どのようにリアルタイムで情報を取得し、かつデータ分析を実現しているのかについて紹介します。すでにTiDBを導入されている複数社のゲーム会社様の事例を交え、大規模なキャンペーン、テレビCM、時限式のイベントなどによるデータベースへの高負荷なトラフィックへの解決策など、具体的に解説します。

アーカイブ動画：https://youtu.be/USajHzx1bJ8

Transcript

1. ゲーム業界におけるTiDBの有効活用
 と導入事例のご紹介
 PingCAP株式会社
 シニアソリューションアーキテクト 
 水戸部 章生(Mitobe Akio) 

2. 目次
 1. ゲーム業界におけるTiDBの有効活用
 2. 導入事例のご紹介

3. 非常にゲームに相性が良いデータベースである
 TiDBをご紹介
 
 採用頂いたゲーム会社様では、荒野行動(NetEase様)、YOOZOO Games 様などのゲーム会社でご採用頂いております。
 TiDBで何を解決するのか For Game
 ×

4. TiDBで何を解決するのか For Game
 ゲーム開発の大きな悩み
 ・ 想定以上のユーザが来た
 ・ DBが減らせない
 ・ どのクエリーが問題なのか分からない
 ・ プライマリーDBがダウンで大規模障害
 ・ 急なコラボイベントで緊急対応 夜眠たい・・・
 インフラ・アプリ
 プロデューサー
 ・ 想定以上のユーザ来たら機会損失に・・・
 ・ インフラコストを抑えられないのか
 ・ ノーメンテナンスで稼働できないのか
 ゲーム開発に専念させたい
 もっと収益体質にしたい

5. TiDBで何を解決するのか For Game
 で解決
 フルマネージドサービスの提供
 （サーバ・クラスター運用、高負荷対応、BigData解析、耐障害性 込み）
 
 フルマネージドリリース済みプラットフォーム
 Amazon Web Services
 Google Cloud Platform
 Microsoft Azure(年内予定)
 サーバ・クラスター運用をPingCAPに丸投げ

6. TiDBで何を解決するのか For Game
 の魅力
 高負荷に強い 
 自動シャーディング機能
 稼働率99.99%
 レプリカ数変更可能
 原因調査が容易に
 クエリのリアルタイムチェック
 運用の自動化と導入のしやすさ
 リアルタイムランキングが可能に
 HTAPでリアルタイム集計
 既存プログラムとの相性抜群
 MySQLプロトコルの利用

7. TiDB Cloudで採用している分散型データベースTiDB
 だからこそ実現できる柔軟なリソース設計
 
 ・ 役割に応じたクラスターを採用 
 － ヘッド領域(クエリ解析)とデータ領域(データ保管場所)を分ける事により柔軟なリソース追加設計を実現 
 ・ 各TiKVに別々のデータを分散配置する設計 
 － 各ノードが書き込みをパラレルで実施できるため、 驚異的な書き込みスケール を実現
 － Raftアルゴリズムにより耐障害性の向上デフォルトで1台の故障まで担保 ※変更は可能 
 　
 TiDB
 TiDB
 TiKV
 TiKV
 TiKV
 データ領域
 ヘッド領域
 オンラインスケールアウト 
 オンラインスケールアウト 
 トランザクションの増加
 容量の増加
 TiDBで何を解決するのか For Game

8. TiDBで何を解決するのか For Game
 企画段 階
 コンセプト作成
 
 ・ ジャンルやストーリーなど 
 含めたモック作成 
 ・ ビジネスモデル作成 
 ゲームデザイン
 ・ ストーリー
 ・ グラフィック
 エンジニアリング ・ コーディング
 ・ インフラ設計
 開発
 段階
 最終
 段階
 リリース
 アジャイル
 承認
 事業の承認
 
 ・ 予算許可
 マーケティング
 ・ 広告
 ・ メディア露出
 QA（品質管理）
 ・ デバック
 ・ 負荷テスト
 ・ βテスト
 監視
 ・ コミュニティ監視
 ・ 負荷監視
 サイジング
 ・ スケールイン/アウト 
 ゲーム開発にフィットするポイント

9. TiDBで何を解決するのか For Game
 エンジニアリング
 インフラ設計
 開発
 段階
 最終
 段階
 リリース
 ユーザ側でやる事は実はこれだけ アジャイル
 QA（品質管理）
 負荷テスト
 監視
 負荷監視
 MySQLプロトコルで実装 
 TiFlash導入の可否
 Dashboardでクエリ分析／カラム負荷の確認 
 Webコンソールでスケールアウト/イン対応 
 サイジング
 スケールイン/アウト 
 TiDB Cloudからのメールの受信 
 フルマネージドだからできる超簡単運用
 TiDBだからこそできる最高の運用の手離れ
 上記以外は、PingCAP運用で安心！！

10. TiDBで何を解決するのか For Game
 エンジニアリング
 インフラ設計
 開発
 段階
 手軽に利用できる高いMySQLの互換性
 弊社ホームページより

11. TiDBで何を解決するのか For Game
 エンジニアリング
 インフラ設計
 開発
 段階
 HTAPで実現できるリアルタイム集計
 HTAP用TiFlash追加
 米国運輸省からの航空機の離陸と着陸の1987年から現在までの定刻条件の集計処理
 追加はワンクリック
 OLTPでは苦手だった集計クエリがかなり高速に 

12. TiDBで何を解決するのか For Game
 - Analytics処理の有無 
 AnalyticsとトランザクションをTiDBプラットフォームで利用可能 
 コマンド一つで連携、構築可能 
 必要なテーブル単位でレプ リケート指定可能 カラム型配置 RowData RowData RowData RowData ロー型配置 すべてリアルタイムデータ 利用 ワンコマンドでカラム型へ同期可能、高速な分析クエリのレスポンスへ
 シナリオ1:APのみ検索
 TiDB
 TiFlash
 シナリオ2:TPのみ検索 
 TiDB
 TiKV
 シナリオ3:TP+AP検索
 TiDB
 TiKV
 TiFlash
 TiDBがクエリを自動判別し適切なストーレージノードを選択

13. TiDBで何を解決するのか For Game
 最終
 段階
 QA（品質管理）
 負荷テスト
 運用で大活躍間違いない
 実行クエリのリスト化から全体的に遅いクエリを調査可能に
 ステートメント一覧
 標準出力項目
 トータル実行時間、平均レイテンシー、実行回数 
 インデックスの貼り忘れを見つけたり 
 マイページなどでループしすぎのクエリを見つけたりが可能に 

14. TiDBで何を解決するのか For Game
 最終
 段階
 QA（品質管理）
 負荷テスト
 運用で大活躍間違いない
 細かいQueryTimeの調査が可能に

15. TiDBで何を解決するのか For Game
 簡単運用を助ける
 障害・リソースの容量超過のアラートは、PingCAPから メール通知（特別サポートもあり）
 リリース
 監視
 負荷監視
 内部的な様々なアラート等は、PingCAPでしっかり運用
 障害時アラート 閾値アラート
16. TiDBで何を解決するのか For Game
 オンラインでスケールイン/アウト
 アジャイル
 サイジング
 スケールイン/アウト 
 時間
 QPS
 TiDB Nodes
 TiKV Nodes
 01:00
 37416
 2
 3
 08:00
 299328
 14
 3
 12:00
 449000
 20
 3
 13:00
 411576
 19
 3
 23:00
 37416
 2
 3
 常にアクセス量が一緒ではないケースに強いTiDB
 容量は変わらないけれどもクエリ量が増えたケース
 

17. TiDBで何を解決するのか For Game
 簡単にリソース調整可能
 ボタン一つでノード追加と削減可能
 
 アジャイル
 サイジング
 スケールイン/アウト 
 ※ TiKVのスケールインは、問い合わせいただいて実施
18. TiDBで何を解決するのか For Game
 ローリングアップデートで提供
 番外編
 ノーメンテナンスでゲームの遊べる時間を増やしたい
 
 サーバのアップデート、FWの更新もろもろをサービス提供しながら可能に 

19. TiDBで何を解決するのか For Game
 すこし深堀したTiDBの魅力的な機能について
 
 なし
 なし

20. TiDBで何を解決するのか For Game
 なし
 なし
 1. なぜ高負荷に強いのか？
 2. データの保護レベルは？
 

21. PDによる運用の自動化
 データの偏りや負荷を監視しルールに乗っ取り自動負荷分散を実施
 PDによるスケジューラー 例） 
 
 アクセス先の偏りを調整 
 balance-leader-scheduler 
 ◦ Balances the distribution of region leaders 
 データの偏りを調整 
 balance-region-scheduler 
 ◦ Balances the distribution of region peers 
 高負荷なデータを調整 
 hot-region-scheduler 
 ◦ Balances the distribution of hot regions 
 アップグレード時にデータを退避 
 evict-leader-scheduler 
 ◦ Evicts all leaders of a node (often used for rolling upgrades) 
 TiDB TiDB TiKV Cluster (Storage) Meta data TiKV TiKV TiKV MySQL プロトコル TiKV TiDB TSO/Data location TiDB Cluster TiDB ... ... P D P D P D PD Cluster TiKV TiKV TiDB 今まで手動でやっていた事を自動化 
 PDが司令塔として活躍 
 TiDBで何を解決するのか For Game
22. Re TiDBで何を解決するのか For Game
 - データアクセスの自動負荷分散 
 負荷のかかっているブロックを分割して分散可能 set config tikv split.qps-threshold=3000 ※例) qps3000で分割(デフォルト) 
 ID
 item
 price
 1
 apple
 10
 2
 orange
 9
 Table A Table A ID
 item
 price
 2
 orange
 9
 3,000QPSを超えたら、 
 データ分割を行い
 リバランスを実施し性能担保 
 Table A ID
 item
 price
 1
 apple
 10
 Region
 (32MB程度のサイズ) RegionA RegionB 仮にこのデータに4,000QPSが来たと想定
 ※ ID1に2,000QPS, ID2に2,000QPS想定
 分割したRegionで 
 2,000QPSになり閾値以下に！！ 

23. TiDBで何を解決するのか For Game
 A - B B - C C - D Key Space Node A Region 1* Region 2 Node B Region 3 Region 2* Node C Region 3* Region 2 Resion1の
 バックアップ
 Resion2の
 バックアップ
 Resion2の
 バックアップ
 Resion3の
 バックアップ
 - レプリカ数の変更
 最大冗長数を変更 max-replicas=5 ※設定数はお客様次第で データセンターA
 データセンターB
 データセンターC
 データセンターC
 データセンターD
 Node C Node C Resion1の
 バックアップ
 Resion1の
 バックアップ
 Region 2 Resion2の
 バックアップ
 Region 3 Resion3の
 バックアップ
 Resion3の
 バックアップ
 Region 2 Resion2の
 バックアップ
 コピー数を増やす事で稼働率の向上アップへ 
 Resion1の
 バックアップ

24. 目次
 1. ゲーム業界におけるTiDBの有効活用
 2. 導入事例のご紹介

25. • 書き込みパフォーマンスの低下、および、容易な容量拡張ができない • 15億行のデータが格納されてリード /ライト性能に大きな影響が発生 • 通常のストレージでは、オンラインでのデータ容量拡張ができない • アプリ改修なしで、移行できること (MySQL互換) • ゲームのコアアプリケーション課 金アプリケーション 請求アプリケーション ゲーム事例 NetEase 『荒野行動』
 導入シナリオ 導入効果 導入理由 • キャパシティプランニングが不要により、 DBシャーデング不要 • 新しいノードのオンライン拡張が可能になった 急成長するゲームを支えるデータベースの選定 スタンドアローンMySQLの限界によるアプリ影響の懸念 一日当たり36億を超えるリクエスト処理、データベースへの数十ギガバイトのデータ書込による大量データ書き込み Act-Standbyで複数DBを分散運用 TiDBでシングルDBのように運用
26. Thank You !
 info@pingcap.com