Azure アーキテクチャ センターを 読んで LINE BOT を作ってみた話 2019.10.26 JAZUG札幌支部（きたあず） 第23回勉強会

自己紹介 名前 原 敏之 個人 Twitter : @TonyTonyKun ROMANCE DAWN for the new world • http://gooner.hateblo.jp/ Microsoft MVP for Microsoft Azure 2017 〜 仕事 株式会社アークウェイ きたあず 東京から来ました ２年ぶり２回目の登壇です（前回は AKS ネタでした） Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 2

このセッションで伝えたいこと LINE BOT 開発を題材に、Azure が提供するサービスを組み合わ せた構造（アーキテクチャ）を決める Tips を紹介します Azure アーキテクチャ センターには、実践向けの役立つ情報が 多いので、活用のポイントを紹介します Azure が提供するサービスについて、一つひとつの機能の詳し い説明はしませんので、ご了承ください Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 3

目次 LINE BOT アプリを作ってみた Azure アーキテクチャ センター LINE BOT アプリのアーキテクチャ アーキテクチャ要素の解説 ① LINE Messaging API ② Geo Search ③ CQRS + Event Sourcing ④ Backends for Frontends ⑤ Serverless ⑥ External Configuration Store ⑦ Monitoring まとめ Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 4

LINE BOT を作ろうと思ったきっかけは・・・ LINE BOT を作ってみた Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 5

LINE BOT を作ってみた 近くにある孤独のグルメに登場したお店を LINE で教えてほしい Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 6

Azure アーキテクチャ センター Azure が提供するサービスの機能ではなくアーキテクチャの観 点で、Azure 上に構築するアプリケーションの設計に関する知 見を得ることができる Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 7 https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/?WT.mc_id=AZ-MVP-5002272

Azure アーキテクチャ センター おすすめコンテンツ Azure アプリケーション アーキテクチャ ガイド • https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/guide/?WT.mc_id=AZ-MVP-5002272 クラウド設計パターン • https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/patterns/?WT.mc_id=AZ-MVP-5002272 Azure の参照アーキテクチャ • https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/reference-architectures/?WT.mc_id=AZ-MVP-5002272 Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 8

LINE BOT アプリのアーキテクチャ アーキテクチャ要素ごとにポイントを解説していきます Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 9 Function Apps Web Apps Azure Cosmos DB Azure Search Function Apps Static Website with Azure Storage Key Vault App Configuration App Insights Azure Search Indexer LINE Messaging API LINE BOT Web Browser

① LINE Messaging API Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 10 Function Apps Web Apps Azure Cosmos DB Azure Search Function Apps Static Website with Azure Storage Key Vault App Configuration App Insights Azure Search Indexer LINE Messaging API LINE BOT Web Browser

① LINE Messaging API Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 11 https://developers.line.biz/ja/services/messaging-api/ LINE アプリから、現在位置の緯度経度を取得したい LINE Messaging API を採用する テキストメッセージ・・・送りたいテキストを送信できる 位置情報メッセージ・・・住所や緯度経度の座標を受信できる クイックリプライ ・・・メッセージのほかに、トーク画面の下部にボタンを表示できる

② Geo Search Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 12 Function Apps Web Apps Azure Cosmos DB Azure Search Function Apps Static Website with Azure Storage Key Vault App Configuration App Insights Azure Search Indexer LINE Messaging API LINE BOT Web Browser

② Geo Search Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 13 今いる場所から、近くにあるお店を検索したい データストアには、地理空間の検索ができる Azure Search を採用する Azure Search といえば全文検索エンジンのイメージがつよいが、よくある周辺の店舗一覧を検索 する機能も提供している Azure Search SDK を利用して、指定した緯度経度から、距離の近い順にソートしたデータを返す ことができる

② Geo Search Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 14 JSON のスキーマ ソースコード

③ CQRS + Event Sourcing Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 15 Function Apps Web Apps Azure Cosmos DB Azure Search Function Apps Static Website with Azure Storage Key Vault App Configuration App Insights Azure Search Indexer LINE Messaging API LINE BOT Web Browser

③ CQRS + Event Sourcing Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 16 https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/patterns/cqrs?WT.mc_id=AZ-MVP-5002272 地理空間検索で Azure Search を利用したいが、 店舗データはスキーマレスなマスターとして管理したい CQRS ( Command Query Responsibility Segregation ) を採用する 書き込みと読み取りのエンティティを別々 の最適化した構造にできる 物理的にデータストアを分けることで、パ フォーマンス、スケーラビリティ、セキュ リティを向上できる

③ CQRS + Event Sourcing Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 17 https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/patterns/event-sourcing?WT.mc_id=AZ-MVP-5002272 検索用と更新用のデータストアを分離するので、店舗データを同期したい Azure Cosmos DB の Azure Search Indexer を採用する CQRS の実装として、Event Sourcing が使われるケースが多い Event Sourcing のメッセージングは、エラーや重複を考慮する必要があり、設計が複雑になりがち Azure Cosmos DB の Change Feed を使う選択もあるが、シンプルなデータ同期処理なので、 Azure Search Indexer で十分要件を満たせる

④ Backends for Frontends Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 18 Function Apps Web Apps Azure Cosmos DB Azure Search Function Apps Static Website with Azure Storage Key Vault App Configuration App Insights Azure Search Indexer LINE Messaging API LINE BOT Web Browser

④ Backends for Frontends Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 19 https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/patterns/backends-for-frontends?WT.mc_id=AZ-MVP-5002272 LINE BOT 向けの API の改修による影響を Web アプリに与えたくない Backends for Frontends パターンを採用し、LINE BOT 向けの API のみ を公開するバックエンドサービスを構築する フロントエンド固有の要件に対応しやすく、 保守性が向上する フロントエンドから利用する API の複雑さ が軽減され、パフォーマンスが向上する

⑤ Serverless Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 20 Function Apps Web Apps Azure Cosmos DB Azure Search Function Apps Static Website with Azure Storage Key Vault App Configuration App Insights Azure Search Indexer LINE Messaging API LINE BOT Web Browser

⑤ Serverless Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 21 https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/serverless/?WT.mc_id=AZ-MVP-5002272 https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/azure-functions/functions-best-practices?WT.mc_id=AZ-MVP-5002272 LINE から送信されるメッセージのイベントドリブンで、 サーバーを意識せずアプリケーション開発に集中したい サーバーレスのアーキテクチャを採用する Azure Functions v2 を採用し、.NET Core 2.1 ベースで開発する ホスティングプランは、Consumption Plan を採用する コールドスタート回避や高速スケーリングが必要なら、Premium Plan (Preview) の採用を検討する API は、Azure Functions の API Key 認証で保護する HTTP 処理の同時並行処理数を調整して、スケーリングをチューニングする（host.json）

余談：HttpClient をする際の注意事項 HttpClient オブジェクトは１度だけ生成して再利用する C# で HTTP 通信するサンプルの多くが using で囲っているが、この 使い方は間違い Azure Functions（App Services）でソケットが再利用されず、SNAT ポートが枯渇し、高負荷時に突然ダウンしてしまう Azure Functions v2 では、HttpClientFactory を使うのがオススメ Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 22 https://qiita.com/superriver/items/91781bca04a76aec7dc0

⑥ External Configuration Store Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 23 Function Apps Web Apps Azure Cosmos DB Azure Search Function Apps Static Website with Azure Storage Key Vault App Configuration App Insights Azure Search Indexer LINE Messaging API LINE BOT Web Browser

⑥ External Configuration Store Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 24 https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/patterns/external-configuration-store?WT.mc_id=AZ-MVP-5002272 アプリケーションの構成情報を一元管理したい Azure Key Vault と Azure App Configuration を採用する 構成情報はソースコードに埋め込みたくない 環境変数による切り替えが定石だが、アプリケーションの数が多くなると管理が面倒になる Azure Key Vault と Azure App Configuration (Preview) への接続情報は、 Azure Management Identity を利用することで、アプリケーションで管理する必要がなくなる

⑦ Monitoring Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 25 Function Apps Web Apps Azure Cosmos DB Azure Search Function Apps Static Website with Azure Storage Key Vault App Configuration App Insights Azure Search Indexer LINE Messaging API LINE BOT Web Browser

⑦ Monitoring Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 26 https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/reference-architectures/app-service-web-app/app-monitoring?WT.mc_id=AZ-MVP-5002272 アプリケーションで発生した障害を検知して解決したい Azure Monitor の Application Insights を採用する アプリケーションのパフォーマンスをモニタリングし、エラー情報を収集する 緊急度の高いエラーの場合は、アラートを通知する Backends for Frontends パターンで分割したバックエンド API 群を分散トレーシングしたいの で、１つの Application Insights を共有する

まとめ Azure アーキテクチャ センターは、実践向けの役立つ情報が多 いので、積極的に活用しましょう！ ただし、参照アーキテクチャやパターンを無理に適用する必要 はありません 設計はシンプルさが大事なので、バランスとトレードオフを判 断しましょう Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 27

Appendix Repository Frontend for LINE BOT API • https://github.com/thara0402/goro-bot Backend for Gourmet API • https://github.com/thara0402/goro-api Copyright© 2019, @thara All Rights Reserved. 28