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Aurora Serverless v2 コスト戦略の羅針盤 k-jun / 熊谷 圭遵

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k-jun / 熊谷 圭遵 2 入社: 2020年度(新卒) 職種: インフラエンジニア 趣味: ウクレレ ボードゲーム

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● Aurora Serverless v2 ACU 増加速度 検証のアップデート ● Aurora Serverless v2 の 導入検討 のコスト面を紹介 はじめに 3

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Table of Contents 1. Aurora Serverless v2 の紹介 2. Aurora Serverless v2 の性能 4 3. Aurora Serverless v2 のコスト 4. Aurora Serverless v2 の懸念点

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1. Aurora Serverless v2 の紹介 5

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Amazon Aurora 用の オンデマンドオートスケーリング 設定 Aurora Serverless v1 と Amazon Aurora の ハイブリッド Aurora Serverless v2 とは...? 6

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Aurora Serverless v2 の仕組み 7 db.serverless = Aurora Serverless v2 の DB インスタンスクラス Aurora Capacity Units (ACU) = Serverless v2 スケーリング単位

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2. Aurora Serverless v2 の性能 8

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性能検証 in 2022-06-16 9 DeNA Engineer Blog で ACU 増加速度 検証を公開 新サービス Aurora Serverless v2 の検証とその評価

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無風状態からの ACU 増加 ● 5-15 秒の無反応期間 ACU 増加は二段階 ● 急激(5-7 /sec) ● 緩やか(0.05-0.15 /sec) 性能検証 in 2022-06-16 10

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無風状態からの ACU 増加 ● 3-4 秒の無反応期間 ACU 増加は二段階 ● 急激(5-7/sec) ● 緩やか(0.05-0.15/sec) 性能検証 in 2023-03-02 11

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3. Aurora Serverless v2 のコスト 12

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Aurora Serverless v2 のコストメリットは ケースバイケース コスト戦略の 羅針盤 = Aurora Serverless v2 コスト優位境界面 vs Aurora Provisioned 13

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vs Aurora Provisioned (db.r5.2xlarge) 14 db.r5.2xlarge、db.serverless (32 ACU) それぞれの月額コスト 約 4.6 倍 (ap-northeast-1)、約 3.3 倍 (us-east-1) のコスト比率

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db.r5.2xlarge で DB 構築 1日に 25% - 75% で負荷変動 スパイクに備えて 25% 余剰 コストグラフ in db.r5.2xlarge 15

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オンデマンドなオートスケール ● コスト削減領域 = ■ ● コスト増加領域 = ■ ap-northeast-1 の場合 ■ + ■ > ■ × 4.6 で v2 優位 us-east-1 の場合 ■ + ■ > ■ × 3.3 で v2 優位 コストグラフ in db.serverless 16

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コストグラフ in db.serverless 17 ２状態で理想化 ● Busy = 最大リソース使用 ● Lazy = 最小リソース使用 変数定義 ● offpeak = Lazy(h) / 24h ● loadgap = Busy(%) - Lazy(%) ● buffer = 100% - Busy(%)

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0 < offpeak(O) < 1、0 < loadgap(L) < 0.8 、buffer(B) = 0.2 ■ = Aurora Provisioned 優位 ■ = Aurora Serverless v2 優位 vs Aurora Provisioned (db.r5.2xlarge in tokyo) 18 L=0.79 L=0.69 L=0.59 L=0.49 L=0.39 L=0.29 L=0.19 L=0.09 L=0.01 O=0.01 O=0.1 O=0.2 O=0.3 O=0.4 O=0.5 O=0.6 O=0.7 O=0.8 O=0.9 O=0.99

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vs Aurora Provisioned (db.r5.2xlarge in tokyo) 0 < offpeak(O) < 1、0 < loadgap(L) < 1 、buffer(B) = 0 ■ = Aurora Provisioned 優位 ■ = Aurora Serverless v2 優位 19 L=0.99 L=0.89 L=0.79 L=0.69 L=0.59 L=0.49 L=0.39 L=0.29 L=0.19 L=0.09 L=0.01 O=0.01 O=0.1 O=0.2 O=0.3 O=0.4 O=0.5 O=0.6 O=0.7 O=0.8 O=0.9 O=0.99

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0 < offpeak(O) < 1、0 < loadgap(L) < 0.5、buffer(B) = 0.5 ■ = Aurora Provisioned 優位 ■ = Aurora Serverless v2 優位 vs Aurora Provisioned (db.r5.2xlarge in tokyo) 20 L=0.49 L=0.39 L=0.29 L=0.19 L=0.09 L=0.01 O=0.01 O=0.1 O=0.2 O=0.3 O=0.4 O=0.5 O=0.6 O=0.7 O=0.8 O=0.9 O=0.99

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0 < offpeak(O) < 1、0 < loadgap(L) < 0.8 、buffer(B) = 0.2 ■ = Aurora Provisioned 優位 ■ = Aurora Serverless v2 優位 vs Aurora Provisioned (db.r5.2xlarge in tokyo) 21 L=0.79 L=0.69 L=0.59 L=0.49 L=0.39 L=0.29 L=0.19 L=0.09 L=0.01 O=0.01 O=0.1 O=0.2 O=0.3 O=0.4 O=0.5 O=0.6 O=0.7 O=0.8 O=0.9 O=0.99

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0.7 ≦ offpeak(O) < 1、0.49 ≦ loadgap(L) < 0.8、buffer(B) = 0.2 vs Aurora Provisioned (db.r5.2xlarge in tokyo) 22 L = 0.79 -$130.2 $233.9 $597.9 $925.5 L = 0.69 -$452.7 -$134.8 $183.2 $469.3 L = 0.59 -$775.3 -$503.4 -$231.6 $13.1 L = 0.49 -$1097.9 -$872.1 -$646.3 -$443.1 O = 0.7 O = 0.8 O = 0.9 O = 0.99

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vs Aurora Provisioned (db.r5.2xlarge in tokyo) 0.7 ≦ offpeak(O) < 1、0.49 ≦ loadgap(L) < 0.8、buffer(B) = 0.2 O = 0.9、L ≒ 0.7、B = 0.2 の状態で約 18 % のコスト削減が可能 23 L = 0.79 -$130.2 $233.9 $597.9 $925.5 L = 0.69 -$452.7 -$134.8 $183.2 (約 18%) $469.3 L = 0.59 -$775.3 -$503.4 -$231.6 $13.1 L = 0.49 -$1097.9 -$872.1 -$646.3 -$443.1 O = 0.7 O = 0.8 O = 0.9 O = 0.99

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O = 0.9、L ≒ 0.7、B = 0.2 ● 8 倍のリクエスト量 ● 144 分のピーク期間 ex) ● ソーシャルゲーム ● オークションサービス ● etc… vs Aurora Provisioned (db.r5.2xlarge in tokyo) 24

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コスト戦略の羅針盤 25 Aurora Serverless v2 のコストメリットは ケースバイケース offperk、loadgap、buffer の 羅針盤 である程度の判断は付く

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4. Aurora Serverless v2 の懸念点 26

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vs Aurora Provisioned (AWS Graviton2) 27 db.r6g (AWS Graviton2) は db.r5 より性能・コスト共に優れる QPS: db.serverless (32 ACU) × α = db.r6g.2xlarge

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性能検証 (db.serverless vs db.r6g.2xlarge) 28 インスタンスクラス: db.serverless (32 ACU)、db.r6g.2xlarge レコード数: 10^5、10^7、10^9 の計 6 パターンで 10 回平均

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性能検証 (db.serverless vs db.r6g.2xlarge) $ sysbench … --tables=$TABLES --table-size=$TABLE_SIZE oltp_common prepare $ sysbench … --tables=$TABLES --table-size=$TABLE_SIZE --threads=$THREADS --time=$TIME --db-ps-mode=disable $TESTCASE run 29 Name Instance Class TABLES TABLE_SIZE TESTCASE TIME THREADS provisioned-105 db.r6g.2xlarge 1 10^5 oltp_read_write 180 128 serverless-105 db.serverless (32 ACU) 1 10^5 oltp_read_write 180 128 provisioned-107 db.r6g.2xlarge 1 10^7 oltp_read_write 180 128 serverless-107 db.serverless (32 ACU) 1 10^7 oltp_read_write 180 128 provisioned-109 db.r6g.2xlarge 1 10^9 oltp_read_write 180 128 serverless-109 db.serverless (32 ACU) 1 10^9 oltp_read_write 180 128

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QPS: 1.09 - 1.27 倍の性能差、α = 1.20 コスト: 約 5.1 倍 (ap-northeast-1)、約 3.7 倍 (us-east-1) vs Aurora Provisioned (db.r6g.2xlarge) 30

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0 < offpeak(O) < 1、0 < loadgap(L) < 0.8 、buffer(B) = 0.2 ■ = Aurora Provisioned 優位 ■ = Aurora Serverless v2 優位 vs Aurora Provisioned (db.r6g.2xlarge in tokyo) 31 L=0.79 L=0.69 L=0.59 L=0.49 L=0.39 L=0.29 L=0.19 L=0.09 L=0.01 O=0.01 O=0.1 O=0.2 O=0.3 O=0.4 O=0.5 O=0.6 O=0.7 O=0.8 O=0.9 O=0.99

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0.7 ≦ offpeak(O) < 1、0.49 ≦ loadgap(L) < 0.8、buffer(B) = 0.2 vs Aurora Provisioned (db.r6g.2xlarge in tokyo) 32 L = 0.79 -$463.7 -$26.8 $410.0 $803.2 L = 0.69 -$850.7 -$469.2 -$87.6 $255.7 L = 0.59 -$1237.8 -$911.5 -$585.3 -$291.7 L = 0.49 -$1624.9 -$1353.9 -$1083.0 -$839.1 O = 0.7 O = 0.8 O = 0.9 O = 0.99

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0.7 ≦ offpeak(O) < 1、0.49 ≦ loadgap(L) < 0.8、buffer(B) = 0.2 O = 0.9、L ≒ 0.7、B = 0.2 の状態で約 10 % のコスト増加 vs Aurora Provisioned (db.r6g.2xlarge in tokyo) 33 L = 0.79 -$463.7 -$26.8 $410.0 $803.2 L = 0.69 -$850.7 -$469.2 -$87.6 (約 10%) $255.7 L = 0.59 -$1237.8 -$911.5 -$585.3 -$291.7 L = 0.49 -$1624.9 -$1353.9 -$1083.0 -$839.1 O = 0.7 O = 0.8 O = 0.9 O = 0.99

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0.89 ≦ offpeak(O) < 1、0.69 ≦ loadgap(L) ≦ 0.79 、buffer = 0.2 ■ = Aurora Provisioned 優位 ■ = Aurora Serverless v2 優位 vs Aurora Provisioned (db.r6g.2xlarge in tokyo) 34 L=0.79 L=0.78 L=0.77 L=0.76 L=0.75 L=0.74 L=0.73 L=0.72 L=0.71 L=0.70 L=0.69 O=0.89 O=0.90 O=0.91 O=0.92 O=0.93 O=0.94 O=0.95 O=0.96 O=0.97 O=0.98 O=0.99

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0.89 ≦ offpeak(O) < 1、0.69 ≦ loadgap(L) ≦ 0.79 、buffer = 0.2 ■ = Aurora Provisioned 優位 ■ = Aurora Serverless v2 優位 vs db.r6g.2xlarge + Reserved Instance 35 L=0.79 L=0.78 L=0.77 L=0.76 L=0.75 L=0.74 L=0.73 L=0.72 L=0.71 L=0.70 L=0.69 O=0.89 O=0.90 O=0.91 O=0.92 O=0.93 O=0.94 O=0.95 O=0.96 O=0.97 O=0.98 O=0.99

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0.89 ≦ offpeak(O) < 1、0.69 ≦ loadgap(L) ≦ 0.79 、buffer = 0.2 ■ = Aurora Provisioned 優位 ■ = Aurora Serverless v2 優位 vs db.r6g.2xlarge + Reserved Instance 36 80 倍 40 倍 27 倍 20 倍 16 倍 13 倍 11 倍 10 倍 9 倍 8 倍 7 倍 158 min 144 min 130 min 115 min 101 min 86 min 72 min 58 min 43 min 29 min 14 min

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おわりに Aurora Serverless v2 の ACU 無反応期間 が 5-15 秒 から 3-4 秒 に！ 2022-06-16 の検証結果より約 70% 短縮！まさしくマネージドサービスによる恩恵！ 37 ほぼ全てのケースで db.r6g 系統に軍配があがる... 5.1 倍のベースコストが響いている... コスト削減 “のみ” を目的として導入するのは難しい、今後の価格改定に期待！ Aurora Serverless v2 で コスト削減 は かなり厳しい