ScalarDBを用いた マイクロサービスにおけるデータ管理 Scalar, Inc. 鈴木俊裕 

自己紹介 ● 鈴木 俊裕 (すずき としひろ) ● Scalar, Inc. ○ アーキテクト ○ ScalarDBの開発 ● Apache HBase Commiter ○ https://hbase.apache.org/ ● 著書「HBase徹底入門」 ● 　 (Twitter): @brfrn169 

アジェンダ ● マイクロサービスにおけるデータ管理に関する課題 ● ScalarDBを用いたマイクロサービストランザクション 

マイクロサービスアーキテクチャ ● 複数のサービス(マイクロサービス)を組み合わせて1つのアプリケーションを構成す るアーキテクチャ、あるいはソフトウェア開発の技法 ● Database per Serviceが推奨されている 

マイクロサービスのデータ管理の課題 ● Database per Serviceでは、複数のサービスにまたがるトランザクションのデータの整合性を 保つのが難しい 

マイクロサービスのトランザクション管理のソリューション ● Saga ○ Pros：スループットが高い、スケーラブル ○ Cons：実装コストが高い (補償トランザクションの実装、Isolationを担保するためのロジッ クをアプリケーションで実装する必要がある等 ) ● TCC (Try-Confirm/Cancel) ○ Pros：2PCよりはスループットが高い ○ Cons：実装コストがやや高い (補償トランザクションの実装、Isolationを担保するための ロジックをアプリケーションで実装する必要がある等 ) ● Two-phase commit (2PC) ○ Pros：実装コストが低い、ACIDを保証できる ○ Cons：マイクロサービスにはあまり向いてない？ => あとで議論 

マイクロサービスのトランザクション管理のソリューション ● Saga ○ Pros：スループットが高い、スケーラブル ○ Cons：実装コストが高い (補償トランザクションの実装、Isolationを担保するためのロジッ クをアプリケーションで実装する必要がある等 ) ● TCC (Try-Confirm/Cancel) ○ Pros：2PCよりはスループットが高い ○ Cons：実装コストがやや高い (補償トランザクションの実装、Isolationを担保するための ロジックをアプリケーションで実装する必要がある等 ) ● Two-phase commit (2PC) ○ Pros：実装コストが低い、ACIDを保証できる ○ Cons：マイクロサービスにはあまり向いてない？ => あとで議論 ScalarDBでマイクロサービスのトランザクション管理を解決！ 

ScalarDB: 複雑なデータ管理をシンプルに ● ScalarDB: 汎用的なトランザクションマネージャ・HTAP*エンジン ○ 異種混合のデータベース上でデータベースを仮想的に統合するミドルウェア App App App Relational databases (RDBs) NoSQLs * HTAP: Hybrid Transactional and Analytical Processing 詳細はVLDB’23論文 を参照ください 

ScalarDBを用いたマイクロサービストランザクション DB for Microservice A DB for Microservice B Coordinator Microservice A Microservice B API Gateway 

ScalarDBを用いたマイクロサービストランザクション DB for Microservice A DB for Microservice B Coordinator Microservice A Microservice B API Gateway Transaction state Begin Transaction 

ScalarDBを用いたマイクロサービストランザクション DB for Microservice A DB for Microservice B Coordinator Microservice A Microservice B API Gateway Transaction state Call the endpoint of Microservice A with the Transaction ID 

ScalarDBを用いたマイクロサービストランザクション DB for Microservice A DB for Microservice B Coordinator Microservice A Microservice B API Gateway Transaction state Execute read/write operations with the transaction ID 

ScalarDBを用いたマイクロサービストランザクション DB for Microservice A DB for Microservice B Coordinator Microservice A Microservice B API Gateway Transaction state Call the endpoint of Microservice B with the Transaction ID 

ScalarDBを用いたマイクロサービストランザクション DB for Microservice A DB for Microservice B Coordinator Microservice A Microservice B API Gateway Transaction state Execute read/write operations with the transaction ID 

ScalarDBを用いたマイクロサービストランザクション DB for Microservice A DB for Microservice B Coordinator Microservice A Microservice B API Gateway Transaction state Commit 

ScalarDBを用いたマイクロサービストランザクション DB for Microservice A DB for Microservice B Coordinator Microservice A Microservice B API Gateway Transaction state Prepare Records 

ScalarDBを用いたマイクロサービストランザクション DB for Microservice A DB for Microservice B Coordinator Microservice A Microservice B API Gateway Transaction state Commit Status 

ScalarDBを用いたマイクロサービストランザクション DB for Microservice A DB for Microservice B Coordinator Microservice A Microservice B API Gateway Transaction state Commit Records (asynchronously) 

2PCはマイクロサービスには向いてない？ ● 可用性が低い？ ■ Transaction Coordinatorが単一障害点になる場合がある (ブロッキング問題)？ ● ScalarDBではCoordinatorにPaxosベースのDBを使うことで、Paxos Commitのような形態も可 ■ 2PCはマイクロサービス間で同期的なやり取りが必要になるので可用性が高くない？ ● マイクロサービス自体は通常冗長化構成をとるので問題ない ● ScalarDBもClustering機能(エンタープライズ版のみ )を用いることで冗長化構成を取ることが可 能 ● スケーラビリティ・性能が低い？ ■ ScalarDBではレコード単位でロックを取っているので、複数のトランザクションが同時に同じレコードに よくアクセスするような競合の多いワークロードではスケールしにくかもしれないが、競合が多くない ワークロードではスケールできる仕組みになっている ● 適用性が低い(プロダクトが限られる・新しいプロダクトが使えない )？ ■ ScalarDBではNoSQLを含む様々なデータベースをサポート => マイクロサービスでも2PC (ScalarDB)を使える領域はあると考えている 

まとめ ● ScalarDBでマイクロサービス間のトランザクションの整合性の課題を解決する scalardb github scalardb vldb GitHub: ScalarDB論文: