クラウドネイティブアプリケーションのデザインパターン

第4章 データ管理 データ管理パターン

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データ は、すべてのアプリケーションの鍵である。単純なエコー・サービスでさえ、レスポンスを送信するために受信メッセージのデータに依存する。この章では、クラウド・ネイティブ・アプリケーションにおけるデータとその管理について説明する。

まず、データアーキテクチャに焦点を当て、クラウド・ネイティブ・アプリケーションでデータがどのように収集、処理、ストアされるかを説明する。次に、アプリケーションでの使用方法、データ構造、データ規模に基づいて、データを複数の次元で分類し、データを理解する。さらに、考えられるストレージと処理の選択肢と、特定のタイプのデータから最適な選択をする方法について説明する。

その後、集中型データと分散型データ、データ構成、キャッシュ、管理、パフォーマンス最適化、信頼性、セキュリティに焦点を当て、データに関連する様々なパターンの説明に移る。また、この章では、これらのクラウド・ネイティブ・アプリケーションの開発パターンを効果的に実装するために、現在業界で使用されているさまざまなテクノロジーについても取り上げる。

このようにデータ、パターン、テクノロジーに関する知識を組み合わせることで、特定のユースケースや、アプリケーションが扱うデータの種類に合わせてクラウド・ネイティブ・アプリケーションを設計することができる。

データアーキテクチャ

クラウド ネイティブ・アプリケーションは、我々のユースケースを満たす方法でデータを収集、ストア、処理、提示できなければならない（図4-1）。

ここでのデータソースは、ユーザ入力やセンサ読み取りなどのデータをフィードするクラウドネイティブアプリケーションである。メッセージブローカーなどのデータ処理システムにデータを供給したり、可能であればデータストアに直接書き込むこともある。データ受信システムは、データをイベント／メッセージとして他のアプリケーションやデータストアに転送することができる。これらを通じて、信頼性の高い非同期データ処理を実現することができる。(第5章にデータ受信システムについての詳細がある)。

図4-1. クラウドネイティブアプリケーションのデータアーキテクチャ

データストアは、このアーキテクチャの重要な部分である。ユースケースを容易にするために、様々な形式で、大規模にデータをストアする。データストアはレポートを作成するためのソースとして使用され、データAPIのベースとしても使用される。データストアの詳細は以下のセクションで説明する。

リアルタイム およびストリーム処理 システムは、その場でイベントを処理し、ユースケースに有用な洞察を生み出すだけでなく、イベントが発生したときにアラートや通知を提供する。第6章では、これらについて詳しく説明する。バッチ処理システムデータソースからのデータをバッチ処理し、処理された出力をデータストアに書き戻す。このような場合、処理システムは、ファイルシステムから読み取り、リレーショナルデータベースに書き込むなど、あるタイプのストアからデータを読み取り、別のタイプのストアに書き込むことがある。クラウドネイティブデータのバッチ処理は、従来のバッチデータ処理と同様であるため、ここでは詳細を説明しない。 ...