クラウド設計パターン のバックアップ(No.9)

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• クラウド設計パターン へ行く。
  • 1 (2020-03-13 (金) 18:08:56)
  • 2 (2020-03-13 (金) 20:42:57)
  • 3 (2020-03-14 (土) 21:51:29)
  • 4 (2020-03-16 (月) 19:15:47)
  • 5 (2020-03-20 (金) 19:03:55)
  • 6 (2020-03-20 (金) 21:17:04)
  • 7 (2020-03-21 (土) 11:49:56)
  • 8 (2020-03-21 (土) 18:05:31)
  • 9 (2020-03-21 (土) 21:18:10)
  • 10 (2020-03-22 (日) 00:20:45)
  • 11 (2020-03-22 (日) 00:47:52)

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「マイクロソフト系技術情報 Wiki」は、「Open棟梁Project」,「OSSコンソーシアム .NET開発基盤部会」によって運営されています。

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目次 †

概要 †

• まだ、ごく一部しか書けていない（オンデマンドで追記予定）。
• ガイドライン や 参照アーキテクチャから参照されているので知っておくと良い。

詳細 †

カテゴリ †

可用性 †

• アプリケーションの可用性が最大限になるように設計・実装。

• パターン
  • 正常性エンドポイント監視
  • キュー ベースの負荷平準化
  • 調整（絞り弁）

データ管理 †

• データの整合性を維持するため、様々な場所にあるデータを同期する。

• パターン
  • ...。

設計と実装 †

• コンポーネントの設計
• デプロイの一貫性や統一性
• 管理および開発を容易にする保全性
• 再使用可能性

• パターン
  • ...。

メッセージング †

• スケーラビリティを最大化する（非同期）メッセージング インフラストラクチャ
• 課題も多数ある。
  • メッセージの順序
  • 有害メッセージの管理
  • 冪等性

• パターン
  • ...。

管理と監視 †

• アプリケーションの停止や再デプロイを行わずに、
  変化するビジネス要件やカスタマイズに対応する。

• パターン
  • ...。

パフォーマンスと拡張性 †

• 以下の要件に対応
  • 要求のピークに対応するスケールアウト
  • 要求が減少に対応するスケールイン

• 以下の要素と関係がある。
  • データ ストレージ
  • メッセージング インフラストラクチャ

• パターン
  • ...。

回復性 †

• 迅速かつ効率的に障害を検出して復旧する。

• パターン
  • ...。

セキュリティ †

• 悪意のある攻撃からの保護
• 機密データの保護
• ユーザ認証と認可（アクセス制御）

• パターン
  • ...。

カタログ †

Polly(Retry, Circuit Breaker, Timeout, Bulkhead, Fallback) †

フロントエンド用バックエンド †

個別サービス・インターフェイス的な。

ゲートキーパー †

API Gateway(集約 / オフロード / ルーティング) †

正常性エンドポイント監視 †

公開されたエンドポイントを通じて外部ツールが定期的に
アクセスできる機能チェックをアプリケーションに実装。

• HTTP/HTTPS ヘルスチェック的な手法で確認する。

• 管理下で無いので、こんな方法しか無いらしい。

• 考慮点
  • 認証
  • 負荷
  • 専用エンドポイントの新設
  • , etc.

• 関連するガイダンス

• インストルメンテーション
  • アプリケーション実行時の挙動の監視
  • ある種のインシデント改善を自動化

• メトリック アラート通知の受信
  メトリック アラートを作成、表示（受信）、管理

• サンプル
  https://github.com/mspnp/cloud-design-patterns/tree/master/health-endpoint-monitoring

競合コンシューマー †

• 受ける側で"調整"するパターン
• 具体例は、後述の「非同期処理サービス」。

調整（絞り弁） †

• 受ける側で"制限"するパターン
  • 絞り弁 = Throttle (スロットル)
  • slow_downとか、リクエスト自体を拒否するとか。

• アプリケーションの
  • インスタンス
  • 個々のテナント
  • またはサービス全体によって使用されるリソース

の使用量を制御する。

• 関連のあるパターンとガイダンス

• パターン
  • キュー ベースの負荷平準化
  • 優先順位キュー

• （前述の）インストルメンテーション

• サービス・メータリング
  使用しているリソースの計測

• 自動スケール（アーキ・ガイド）

非同期要求 - 応答 †

• HTTP ポーリングを使用
• ポートを開いて非同期コールバックを受信出来ない場合。

• サンプル
  https://github.com/mspnp/cloud-design-patterns/tree/master/async-request-reply

キュー ベースの負荷平準化 †

タスクとそのタスクが呼び出すサービスとの間で
キューを使用して、断続的な大きい負荷を平準化する。

• 非同期処理サービスでやってるようなことをやれという話。
  （「"非同期処理サービス"を使え。」とは言っていない）

• 関連のあるパターンとガイダンス

• パターン
  • 競合コンシューマー
  • スロットル

• メッセージング サービスの選択（アーキ・ガイド）
• スケーラビリティの向上（参照アーキ）

優先順位キュー †

• キュー ベースの負荷平準化に加え、
• 優先順位の高い順に受信・処理されるようにする。

• 関連のあるパターンとガイダンス

• パターン
  • 競合コンシューマー
  • スロットル

• 自動スケール（アーキ・ガイド）

• サンプル
  https://github.com/mspnp/cloud-design-patterns/tree/master/priority-queue

パブリッシャー/サブスクライバー †

• Microsoft Message Queue (MSMQ)等にあった。
• レプリケーションで利用。

テーブルのインデックス作成 †

• SQL Server のインデックス
• セカンダリ・インデックスの無い
  NoSQLではインデックス・テーブルを作成

マテリアライズド・ビュー †

コレは知ってるでしょ？

シャーディング †

• Elastic Scale, Elastic Database Pool

• 関連のあるパターンとガイダンス

• パターン
  • テーブルのインデックス作成]
  • マテリアライズド・ビュー

• データのパーティション分割（アーキ・ガイド）

イベント ソーシング †

• 以下のようなパターン
  • 追加処理の専用ストアを用意し、
  • Apache NiFiを使ってデータをエントリし、
  • バッチでデータレイク → データマートへ。

※ もっと業務要素が加わっているモノもある。

• 関連のあるパターンとガイダンス
  • パターン
    • マテリアライズド・ビュー
    • コマンド クエリ責務分離 (CQRS)
    • 補正トランザクション]

• データのパーティション分割（アーキ・ガイド）

コマンド クエリ責務分離 (CQRS) †

• データ ストアの読み取り操作と更新操作のデータ モデルを分離

• 関連のあるパターンとガイダンス
  • パターン
    • マテリアライズド・ビュー
    • イベント ソーシング

• データのパーティション分割（アーキ・ガイド）

パイプとフィルター †

• 語源は、Linuxのパイプとフィルター
• だが、ココでは（、ジョブ・ネット的）、バッチの意味。

• 関連のあるパターンとガイダンス
  • パターン
    • 競合コンシューマー
    • 補正トランザクション
    • コンピューティング リソース統合
    • Idempotency パターン

• サンプル
  https://github.com/mspnp/cloud-design-patterns/tree/master/pipes-and-filters

補正トランザクション †

• RDBMSのトランザクション・スコープ外で補正を行う。

• ロング・トランザクション（バッチ）で必要になる。

• リラン可能バッチ的（チェック・ポイントの実装）

• チェック・ポイントで反映されたデータを取り消すなど。

バレット キー(≒OAuth) †

• サンプル
  https://github.com/mspnp/cloud-design-patterns/tree/master/valet-key

フェデレーション ID †

リーダー選定 †

• リーダーとして機能するように、単一のタスク インスタンスが選定
• リーダー・インスタンスは、下位タスク インスタンスのアクションを調整

外部構成ストア †

• アプリケーション展開パッケージから、構成情報をを
  外部ストレージなどの一元管理される場所に移動する。

• サンプル
  https://github.com/mspnp/cloud-design-patterns/tree/master/external-configuration-store

参考 †

参照アーキテクチャ †

Microsoft Docs †

• クラウド設計パターン - Azure Architecture Center
  https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/patterns/

• Cloud Design Patterns

カテゴリ †

• 可用性のパターン
  https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/patterns/category/availability
• データ管理のパターン
  https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/patterns/category/data-management
• 設計と実装のパターン
  https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/patterns/category/design-implementation
• 管理と監視のパターン
  https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/patterns/category/management-monitoring
• メッセージングのパターン
  https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/patterns/category/messaging
• パフォーマンスとスケーラビリティのパターン
  https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/patterns/category/performance-scalability
• 回復性のパターン
  https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/patterns/category/resiliency
• セキュリティのパターン
  https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/architecture/patterns/category/security

カタログ †

• Polly系
  • Retry
  • Circuit Breaker
  • Timeout
  • Bulkhead
  • Fallback

• WebAPI
  • フロントエンド用バックエンド
  • ゲートキーパー
  • ゲートウェイ
    • 集約
    • オフロード
    • ルーティング

• 正常性エンドポイント監視

• 競合コンシューマー
• 調整（絞り弁）

• 非同期

• 非同期要求 - 応答

• キュー
  • キュー ベースの負荷平準化
  • 優先順位キュー
  • パブリッシャー/サブスクライバー

• • リーダー選定

• データ

• 配置
  • テーブルのインデックス作成
  • マテリアライズド・ビュー
  • シャーディング

• 操作
  • コマンド クエリ責務分離 (CQRS)

• バッチ
  ・パイプとフィルター
  ・補正トランザクション

• セキュリティ
  • ゲートキーパー
  • バレット キー(≒OAuth)
  • フェデレーション ID

• イベント ソース
• Ambassador
• 破損対策レイヤー
• キャッシュアサイド
• コレオグラフィ
• 要求チェック

• Schedulerエージェント スーパーバイザー
• シーケンシャルなコンボイ
• Sidecar
• 静的コンテンツ ホスティング
• ストラングラー

• その他
  • 外部構成ストア
  • コンピューティング リソース統合

サンプル（GitHub） †

https://github.com/mspnp/cloud-design-patterns

• async-request-reply
• choreography
• claim-check
• competing-consumers
• compute-resource-consolidation
• external-configuration-store
• health-endpoint-monitoring
• leader-election
• pipes-and-filters
• priority-queue-sf
• priority-queue
• static-content-hosting
• valet-key

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Tags: :アーキテクチャ, :クラウド系開発

     

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