デプロイ王子のテクノロジ解説!

サーバなのに?サーバがない?サーバレスアーキテクチャの使いどころ

廣瀬一海(デプロイ王子) 2016年05月10日 07時00分

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 こんにちは。デプロイ王子こと廣瀬一海です。この連載では、クラウド周りの最新テクノロジの概要から実装まで詳しく解説していきます。第1回目は、Amazon Web Services(AWS)に続き、2016年になってGoogleMicrosoftが打ち出してきた「サーバレスアーキテクチャ(Serverless Architecture)」を取り上げ、(1)どのように動くのか、(2)どのような仕組みなのか、(3)どのような用途が適しているか、(4)構造と考え方や魅力――について説明します。

Serverlessというキーワード

 AWS Lambdaの登場により、Serverlessと呼ばれるキーワードは、瞬く間にパブリッククラウドを利用する開発者に知られることとなりました。このServerlessという言葉は、筆者が知る限りではありますが、2012年10月に、「Why The Future Of Software And Apps Is Serverless」というタイトルで米Iron.ioのバイスプレジデントであるKen Fromm氏によって提唱されたのが初出です。

 この文書の中では、オンプレミスからクラウドの誕生による計算(Compute)の単位の変遷、アプリケーションサーバの流行や変遷、その後「Thinking Serverless」という項で、「Serverless」という考え方について書かれています。

 要約すると、以下のような感じです。

"Serverless"という言葉は、サーバが無くなったという意味ではありません。

これは単に、開発者はサーバの存在について考える必要がなくなったことを意味します。

物理的な処理能力や制限の管理をする事なく、サービスとしてコンピューティングのリソースを利用します。

サービスの提供者は、ますます管理サーバ、データストア、およびその他のインフラストラクチャリソースの責任を取るでしょう。

開発者は、自身のオープンソースソリューションを設定し、自分たちでサーバとキューと負荷の管理のみを行います。

将来、このようなホスティングサービスは迅速に立ち上がり、多くのアプリはこれらのサービスを利用するようになるでしょう。

このサービスAPIは、タスク処理、メッセージキュー、SMTPサーバでのメール送信、支払いのサービスなど、複数の処理を複数のアプリケーションから処理を受付します。

 この提唱と、現在Serverlessとうたっているサービスの仕組みをまとめると、“Serverless”とは以下の特徴や内部的な仕組みを持ったサービスを指していると考えられます。

  1. 柔軟なコンピュートリソースのスケール
  2. アプリケーションからは、ウェブAPIを通じて透過的に目的にアクセスができる
  3. APIのコールはキューで管理される
  4. キューから取り出した処理をWorkerが処理する
  5. 各タスクは並列で処理することができる
  6. タスクはさまざまな処理を行うことができる

Multi-tier Architectureというキーワード

 このServerlessと似た概念に、同期処理と分散性を高められる非同期処理を分離し、それぞれがスケールアウトする「マルチティアアーキテクチャ(Multi-tier Architecture)」というものが以前からありました。以下の例は、Microsoft AzureのCloud Servicesによる、Multi-tier Architectureのお手本的な構成例です。


Microsoft AzureのCloud Services

 この場合は、画像処理や動画のエンコードなどを処理する想定の例を記載していますが、各Workerは自身のサーバには一切の永続データを保持しないステートレスな仮想マシン(VM)です。

 フロントのアプリケーション処理の中で、長時間かかる画像処理をネットワークキューにジョブとして登録、Workerはジョブを取得し、ジョブに指定されたキーバリューストア(KVS)やストレージからデータを取得し、画像処理のみを担当します。

 Workerは単純な機能であるため、スケールアウトに適しており、キューの消化状況に応じて、消化が悪ければスケールアウトすれば良いメリットがあります。

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