DBaaS：クラウド内のデータベース

出所

友達、プログラマーの最後の日！ バグや美しいコードのない生活！）

テクノサーブクラウドクラウドサービスの分析を継続し、今日はクラウドデータベースの構成を詳細に拡大します。 オラクルが委託したIDG Connectが実施した調査の結果を見ると、DBaaSがまもなく最も人気のあるプライベートクラウドサービスになることがわかります。 パブリックDBaaSサービスの数も増えています。

リソースの統合、必要に応じたスケーリング、コスト管理、どこからでもデータへのアクセスによるコスト削減-これらすべての要因は、クラウドデータベースの選択に影響します。 クラウドサービス市場の主要プレーヤーは、Amazon Web Services、IBM、Microsoft、およびOracleです。 しかし、1つの問題があります-それらはすべてロシア外にデータベースを展開し、さらに、それらのすべてがサービスを提供するわけではありません-管理、パフォーマンス管理、24時間技術サポート（できればロシア語）が、プラットフォームのみです。

この市場の要求に答えるために、 当社はサービスを開始し、 FZ-152およびFZ-242の下で4つのメインデータベースを使用するロシアの唯一のクラウドプロバイダーになりました。

DBaaSマーケット

まず、市場について簡単に説明します。 既にこの情報に精通している場合は、「4つのブロック」に直接進んでください。しかし、このデータは非常に興味深いものであるように思われます。

Technavioの予測によると、今後数年間で、グローバルなDBaaS市場は指数関数的な成長を示します-年間65％以上。 多くの企業は、ハードウェアプラットフォームに多額の投資を行う代わりに、毎週、四半期、または毎年のサブスクリプション料金でサービスに投資する傾向があります。

独自の多数のデータベースとサーバーをサポートするための作業量は非常に深刻な場合があります。 標準化は、すべてが1つの環境にある場合、プロセスをより高いレベルに引き上げ、データベースでの作業を簡素化します。 ここでのキーワードは「簡素化」です、とIDCアナリストは言います。

投票で判断すると、リレーショナルクラウドDBMSは最も人気のあるパブリッククラウドサービスの1つです。 回答者の35％、実験-14％、実装計画-12％（出典-RightScale ）で使用されています。

さらに、クラウドコンピューティングへの移行により、リソースが統合され、ITインフラストラクチャの効率が向上するため、コストが削減されます。 リソースを統合することにより、顧客に生産性を向上させ、管理性を向上させることもできます。

Forresterによると 、AWSはDBaaSのマーケットリーダーです。 Amazon Relational Database Serviceを使用すると、EC2でOracle、Microsoft SQL Server、MySQL、MariaDB、およびPostgreSQLデータベースを操作できます。 調査した100,000個の2ndWatchデータベースインスタンスのうち、 67％がAmazon RDSでした。

グローバルなDBaaS市場の売上高の成長は数百万ドル（451 Researchによる）。

クラウドコンピューティングにより、企業は必要に応じて拡張できるだけでなく、メンテナンスコストを管理することもできます。 モバイルアプリケーションの人気の高まりにより、企業はDBaaSを使用するようになりました。データにはどこからでもアクセスできます。 これらの要因はすべて、DBaaS市場の成長に貢献しています。

世界でのOracle DBaaSサービスの成長。

Markets＆Marketsのアナリストは、クラウドDBMS / DBaaS市場は2014年の10億7000万ドルから2019年までに140億5千万ドルに成長し、年間成長率（CAGR）は46％になると予測しています。

サービスと独自のDBMSのどちらが良いですか？

クラウドデータベースまたはDBaaS（サービスとしてのデータベース）は、プラットフォームサービスモデルのフレームワーク内でクラウドサービスとしてサブスクリプションによって提供されるDBMSです。 つまり、DBaaSはPaaSサービスの1つです。 「サービスとしてのプラットフォーム」であるPaaSの場合、顧客は、アプリケーションを開発およびテストまたは展開するために既にインストールおよび構成されたソフトウェアを受け取ります。 顧客の場合、次のいずれかのオプションで目的の構成のデータベースが作成されます。

•仮想化なしのDB（物理マシン上）
•仮想マシン上のDB
•マルチテナントデータベースのコンテナ形式のデータベース

たとえば、共通のサーバープラットフォーム上の別々の仮想マシンにデータベースを展開すると、クラウドへの移行が簡単になりますが、追加コストが発生したり、データベースバージョンのサポートが複雑になったりします。 Oracleによれば、DBMSが単一のOSを備えた物理サーバーのプールで動作する場合、バージョンを統一し、管理を簡素化し、機器をより効率的に使用できます。

個別のデータベースは物理サーバーに統合され、クラウドプールにグループ化されます。 プール内のサーバーは、1つ以上のデータベースインスタンスをホストできます（ソース-Oracle）。

DBaaSを使用すると、顧客は要求に応じて何らかのタイプのデータベースにアクセスし、必要なハードウェアおよびソフトウェアプラットフォーム（オペレーティングシステム）にデータベースをすばやく展開できます。 このモデルでは、容量やその他の消費されたITリソース、およびデータベースを管理する機能と手段に応じて、支払いが請求される場合があります。 ローカルで使用可能なすべてのデータベース機能がクラウドに実装されていることに注意してください。
たとえば、DBaaSを使用すると、データベースやアプリケーションサーバーをすばやく展開したり、開発やテストのために大規模なデータベースの高速複製を使用したりできます。 データベースは、スナップショットを使用して文字通り数秒で複製されます。 テクニカルサポートパネルに入った後、すべてが自動的に行われます。

サービスプロバイダーのデータセンターでリソースを統合すると、ITの効率が向上し、テスト済みの標準構成を使用すると信頼性が向上します。 また、高可用性または耐障害性の構成を注文し、負荷が時々増加するハイブリッドモデルを使用することもできます。 DBaaSは、DBMSの展開と保守の問題を顧客から取り除きます。 さらに、いつでも、世界のどこからでも、どのアプリケーションからでもクラウドデータベースを操作できます。

標準テンプレートに基づいてデータベース構成を作成すると、セルフサービスモデルを適用できます。 これにより、管理者は個々の要求に応じてデータベースを手動で構成する必要がなくなります。 DBaaS環境を使用する準備ができたら、リソースの割り当て、アクセス制限の設定、その他の一般的なタスクの実行に関してデータベース管理者を関与させることなく、簡単な操作でデータベースを準備できます。

実践が示すように、多くのDBaaS顧客は次のことに注意します

•全体的なコストの削減。
•IT部門からのビジネスユーザーのより大きな独立。
•IT計画シナリオでのリスク削減。
•予測可能性と柔軟性の向上。
•創造性と革新のための十分な自由度を持つアプリケーション開発者。
•DBaaSは、DBAの仕事を改善します。 彼らはビジネスタスクに焦点を合わせ、日常業務に焦点を合わせません。

DBaaSの従来のアプローチとの違い（ソース-Oracle）。

クラウドデータベースの主な利点

1. そもそも、すべての企業が個々の従業員を選択してDBMSを監視および管理できるわけではありません。 結果-ビジネスプロセスの停止、生産プロセスの中断、データ損失、その他のトラブルの高いリスク。 「クラウドデータベース」サービスでは、これらすべてに注意を払っています。 DBaaSの利点：
   •高いスケーラビリティ
   •コスト削減
   •サービスの迅速な提供、
   •信頼性と安全性の向上。

   
   
2. 信頼性と安全性が高いだけでなく、収益性も向上しています。 すでに述べたように、会社はDBAの給与を大幅に節約できます。 市場には本当に有能な専門家はほとんどおらず、多くの場合、現在の仕事に忙殺されています。 クラウドでは、データベースサーバーの設定を管理する必要はなく、通常、サポート価格ははるかに低くなります。 さらに、社内のデータベースエキスパートが常に必要なレベルのサービスを提供できるわけではなく、クラウドソリューションは高いレベルのアクセシビリティを保証します。プラットフォームレベルおよびDBMSレベルで24時間監視しています。
3. 実際、多くの企業には州データベースの専門家がまったくいません。 サーバーでSQL ServerまたはMySQLを実行してアプリケーションの動作を確認することと、データベースのエラーを修正してその機能を最適化することです。 実際に問題が発生した場合は、緊急に外部の専門家を探す必要があります。 クラウドでは、データベースのボトルネックがプロバイダーの頭痛の種になります。 さらに、データベースの専門家を雇い、高いレベルの資格を維持することもできます。 そして、あなたのサービスで最初のサポートラインがあります。 これは、データベースの場所（「自宅」またはクラウド）の選択の問題です。
4. このサービスのもう1つの利点は、データベースを使用する一般的なタスクのパフォーマンスが最適化された、迅速に展開される既製の標準構成です。 個別の構成およびクラスタリングを使用した構成の作成には、最大3営業日かかります。
5. Cloud Databaseサービスは、冗長仮想リソースを使用し、アクセシビリティレポート、基本的なDBおよびOS管理、データベースのバックアップとバックアップからの復元、およびストレージ容量管理を提供します。 追加サービス-データベースパフォーマンスの監視、ビジネスプロセスの監視、高度な管理、および個別のバックアップスケジュールとストレージの深さによるバックアップ。 プロフェッショナルサービスには、データの変換と転送（ストレージの提供を含む）を含む監査、コンサルティング、移行も含まれます。 そしてもちろん、耐障害性とデータベース可用性の向上を提供します。 結局のところ、データベースは企業にとって最も重要なサービスの1つです。

フォーインワン

私たちのサービス「 クラウドデータベース 」の説明に目を向けます。 すでに述べたように、このサービスは4つのメインデータベースで動作します。すぐに使用できるMicrosoft SQLデータベース（SPLAモデルのMSライセンス）、PostgreSQLおよびMySQL、およびOracleホスティングを提供します。

関税計画では、データベースインスタンスのさまざまなクラスにサービスを提供するための80を超えるオプションを提供しています。

以下のバージョンとエディションのDBMSをお客様が利用できます。

「クラウドデータベース」サービスの機能

•高性能。
•開発者の推奨事項とOSおよびDBMSのベストプラクティス構成に従って最適化されています。
•データベースインテグレーターの専門家が働く専門技術サポート。
•サービスは、FZ-149、FZ-152、およびFZ-242を考慮して作成されました。
•提供価格は、デフォルトでサービスに含まれているデータベースとオペレーティングシステムの管理コストを考慮して、Westernクラウドプラットフォームよりも平均で35〜40％高い利益をもたらします。

ロシア連邦の法律によると、情報保護の要件を決定する主な文書は次のとおりです。

•法律FZ-149 「情報、情報技術、および情報保護」。
•法律FZ-152 「個人データについて」。
•ロシアNo. 17およびNo. 21の FSTECの命令。
•法FZ- 242。FZ-152を明確にし、個人データオペレーターがロシア連邦の領土にあるデータベースを使用してロシア人の個人データを処理および保存することを義務付けています。

デフォルトでは、当社のサービスは、PDの3番目と4番目のセキュリティカテゴリ（ データセキュリティ ）に従って、および要求に応じて-プラットフォームの認定セグメント *で、ロシアのFSTECによって確立されたすべての情報保護要件に従って顧客に提供されます。

* 情報セキュリティ要件への準拠証明書

この証明書は、情報保護に関して厳しい要件を課す州および商業組織のIPをホストするために当社のクラウドを使用することのセキュリティを確認します。 個人データの処理に特化したロシアの顧客、つまりGISの運営者、医療や保険会社などの高度なセキュリティを備えた個人データシステムについて話しています。

また、この証明書により、顧客のITインフラストラクチャの認証段階が不要になるため、所要時間が最大50％削減され、投資規模が大幅に削減され、IPの認証プロセスが大幅に促進されます。 これにより、組織の財務および時間のコストを最適化して、ITインフラストラクチャの作成と保守、内部情報保護システムの構築と保守のコストを削減できます。

制裁措置はまた、潜在的な顧客にロシア市場で代替ソリューションを探すよう促しています。 高い為替レートと困難な政治情勢を背景に、彼らはリスクを最小限に抑える方法を模索しています。ロシアでルーブル価格で提供されるロシアのサービスであるクラウドデータベースは、注目に値します。 クラウドサービスは、欧米のベンダーのIT機器の購入に代わるものとして機能し、サービスのベースとなるオープンソースソフトウェアは、輸入代替のポリシーを満たしています。 OpenStackなどのオープンソースプラットフォームは、独自のソリューションに代わる重要な選択肢の1つです。

当社のサービスには、データベースの可用性を確保するすべてのオプションが含まれています。

•動的に拡張可能なコンピューティングリソース。
•プロバイダーによるOSおよびDBMSの管理。
•DBMSモニタリング。
•データのバックアップ。

また、データベースに接続するための次のオプションを提供します。

•パブリックネットワーク（パブリックインターネット）。
•インターネットを介した安全なVPN接続（IPSec VPN）。
•安全なL2 VPN通信チャネル。
•IP VPNネットワーク。
•アプリケーションサーバーがTechnoservクラウドクラウドプラットフォーム（10 Gb /秒の速度）にある場合、内部ネットワーク経由。

データベース管理には、次の操作が含まれます。

•データベース内のインシデントを解決します。
•クライアントおよびデータベースソフトウェアのインストールと構成。
•データベースへのアクセス制御。
•データベースのバックアップ。
•データベースソフトウェアの更新。
•データベースの可用性の監視。
•データベースとバックアップのステータスの監視、バックアップの定期的なテスト（1か月に1回）。
•スペース管理。
•ログおよびトレースファイルの分析。
•障害発生時のバックアップからのデータベースの復元*。

* バックアップからデータベースを復元する必要性が誤ったユーザーアクションによって引き起こされた場合、そのような作業は追加と見なされ、個別に課金されます。

オペレーティングシステムの管理には、次の操作が含まれます。

•サーバーオペレーティングシステムのインストールと基本構成。
•サーバーのオペレーティングシステムの予防保守。
•オペレーティングシステムのセットアップ（操作中）。
•復旧を含む、システムの運用中に発生したインシデントの解決。 故障後の健康;
•システムの更新。
•システムデータのバックアップ。
•アクセシビリティの監視。

サービスを実装するには、クラウドプラットフォームでOpenStackセグメントを使用し、次の機能を使用します。

•OpenStack / KVM仮想化環境。
•VM間のデータ交換-最大10 Gbps。
•OpenStack管理システム（Mitakaリリースに基づく）。
•Neutronネットワーク仮想化モジュールを使用すると、NAT、VPNaaS、FWaaS、LBaaS、ルーティングの機能を実装できます。
•ソフトウェアデファインドストレージ（SDS）-トリプルバックアップは、ディスク、ノード、またはノードのグループに障害が発生した場合のデータの安全性だけでなく、他のノード上のコピーの自動回復も保証します。

OpenStackセグメントのリソース（冗長性を含む）：

•vCPU-1000コア。
•vRam-1400 GB。
•vHDD-24000 GB。

どのようなタスクを解決しますか？

当社のサービスは、とりわけデータベース管理者の給与を含む運用コストを削減します（たとえば、モスクワ地域では、1か月あたりのOracle DBAの給与は最大200 trに達する可能性があります）。また、データベースがデプロイされるインフラストラクチャに関連するリスクも削減します。 企業の電子メールシステム、CRMおよびHRMシステム、会計、倉庫、財務および分析ソフトウェアなど、新規または既存のビジネスアプリケーションの起動に使用できます。

データベースエラーによるビジネスアプリケーションの利用不能のリスクを最小限に抑え、タイミングの悪いバックアップによるデータ損失の可能性を減らし、リソース/専門知識がない場合や不十分な場合に高いデータベース可用性を確保することを可能にします。 さらに、データベースクラスタリングテクノロジーを使用して重要なビジネスシステムの回復力を高めたり、コンピューティングリソースや自分の機器の帯域幅の不足で十分なパフォーマンスを得たり、災害復旧計画（DRP）を実装したりできます。 また、このサービスを使用して、データバックアップの一貫性をバックアップおよび確認することも便利です。

さまざまなアプリケーションに対して、典型的な構成があります。

DBaaSの一般的な使用例は、機能テストと負荷テストのテスト環境の作成、締め切りの厳しい1回限りのプロジェクト、分析的または財務諸表の生成などの一時的な「ピーク負荷」の問題の解決です。

単一データベース：バックアップと復元

これは、Oracle、MS SQL Server（2012/2014/2016 Standard Edition）、MySQL、およびPostgreSQLのサービスの基本バージョンであり、必要な特性を備えたシステムが顧客に提供されます。 データベースインスタンスは仮想マシンにあります。
Commvaultバックアップシステムは、データベースファイルとトランザクションログをバックアップします。 それらは7日間保管されます。 この期間中、ログファイルの最後のバックアップの時点で（1時間間隔で）データベースを復元できます。

デフォルトでは、バックアップは次のように実行されます。

•週に1回-完全予約。
•差分バックアップは毎日保存されます。
•トランザクションログは1時間ごとに保存されます。

ターゲット回復期間（RTO）は最大数時間（データベースのボリュームに応じて）であり、ターゲット回復ポイント（RPO）は最大1時間です。 データベースが失われた場合のサービス回復時間は、データベースのボリュームとその使用強度に依存します。 ハードウェアに障害が発生した場合、システムは数分以内に自動的に交換されます。

アーキテクチャ：単一データベース

単一データベース-回復時間と潜在的なデータ損失：

高セキュリティデータベース

構成は、データベースのタイプによって異なります。

SQL Server 2012/2014/2016 Standard Edition

データベースミラーリング：必要な機能を備えた2つのシステムが提供されます。 マシンの1つがメインインスタンスで、2番目がバックアップです。 データベースミラーリングが使用されます。これには次の利点があります。

1. データベースの可用性が向上します。 別のリソースへの自動移行および障害の発生を伴う高セキュリティモードでは、データベースのバックアップコピーは「オンライン」モードに転送されます（データの損失なし）。 他の操作モードでは、データベース管理者はデータベースバックアップの強制メンテナンス（データ損失の可能性あり）を有効にできます。
2. データ保護を強化します。 データベースミラーリングは、完全なデータの冗長性を提供します（高セキュリティモードを使用）。 さらに、ミラーリング参加者は、データページの読み取りを妨げる可能性のあるいくつかの種類のエラーを自動的に解決しようとします。 ページを読み取れないメンバーが、別のメンバーに新しいコピーを要求しています。 このリクエストが成功すると、読み取り不能なページはコピーに置き換えられ、その結果、通常エラーが解決されます。
3. 更新中の作業データベースの可用性を向上させます。 ミラーリングに関係するデータベースのダウンタイムを最小限に抑えるために、フェールオーバーパートナーをホストするSQL Serverのインスタンスを順次更新できます。 これにより、1つのフェールオーバーのダウンタイムのみが発生します。
   メインデータベースに障害が発生すると、バックアップデータベースに切り替わりますが、ダウンタイムは通常1分未満です。
   別のリソース（メインサーバーが利用できない場合、ミラーサーバーがメインの役割を引き受け、ネットワーク上のデータベースのコピーをメインデータベースとして表示するプロセス）に自動的に切り替えるため。 複数のシステムで同時に使用できる、SQL Serverの追加の「サービス」インスタンスである「監視」も使用されます。 「高セキュリティモード」が使用されます。このモードでは、データベースミラーリングセッションが同期的に動作し、ミラーリング監視サーバーとメインサーバーおよびミラーサーバーを使用します。 ミラーリング監視サーバー "Witness"はデータベースを提供しません。その唯一の機能は、バックアップシステムへの自動移行をサポートすることです。
   Commvaultバックアップは、データ保護の最後の行として使用されます。 ハードウェアに障害が発生した場合、システムは数分以内に自動的に交換を提供します。

PostgreSQLおよびMySQL

高セキュリティデータベース：必要な機能を備えた2つのシステムが提供されます。 仮想マシンの1つがメインインスタンスで、2番目がバックアップです。 メインデータベースに障害が発生すると、バックアップへの切り替えが行われます。 データベースが失われた場合のサービス回復時間は15分を超えません。 バックアップはCommvaultによって実行されます。

アーキテクチャ：高度なセキュリティデータベース

サービスの可用性-99.95％。 RTO-数分から1時間、RPO-ゼロに近いか等しい。

高可用性およびセキュリティデータベース

SQL Server 2012/2014/2016 Enterprise Edition

Always On可用性グループが使用されます。これは、データベースの可用性とリソース使用率を向上させる幅広いパラメーターを提供し、次の利点もあります。

• 最大9個の可用性レプリカ（デフォルトは2個のレプリカ）のサポート。 レプリカは、SQL Serverの個別のインスタンスでホストされる可用性グループの専用インスタンスであり、可用性グループに属する各可用性データベースのローカルコピーを保持します。 各可用性グループは、1つのプライマリレプリカと最大8つのセカンダリレプリカをサポートします。
• 代替アクセシビリティモードのサポート：1）非同期コミット（可用性レプリカが配布され、別の友人から削除されたときにうまく機能する災害復旧ソリューション）。 2）同期コミット（トランザクション遅延の増加により、パフォーマンスよりも高レベルの可用性とデータ保護が優先されます）。 1つの可用性グループは、現在のプライマリレプリカを含む最大3つの同期コミット可用性レプリカをサポートできます。
• 別のアクセシビリティグループのさまざまな形式のフェイルオーバーのサポート：1）別のリソースへの自動移行。 2）別のリソースへの計画的な移行。 3）別のリソースへの手動での強制移行。
• : 1) , ; 2) .
• (Listener) . Listener — , , AlwaysOn. . Listener .
• .
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• , , .

, .
Windows Server (WSFC). WSFC , , WSFC ( ), .
, Commvault.

: (1)

. RTO – 1 , RPO – .

(1) — . 2017.

どのように機能しますか？

« » (TS-Cloud.DBaaS) :

• , . TS-Cloud .
• .
• TS-Cloud.BaaS CommVault Simpana.
• TS-Cloud (OpenStack).
• Zabbix.
• C (DNS)

Heat, OpenStack, . DBaaS .

TS-Cloud.DBaaS.

, , Heat ( , ..). Heat , , , . Cloud-init. ( , id ..) . Heat Heat-API.

Ansible DBaaS , . TS-Cloud .
Ansible REST API, Flansible. Ansible (), .

Ansible- — REST-API ( , , , , ..) . .

Cloud — . DBaaS , .

Heat Ansible . « » DBaaS.

API Heat OpenStack, Heat IP- Ansible .

Heat Ansible , . Zabbix , , .

, . Microsoft Mirroring Always On Availability Groups, Oracle Data Guard, Oracle Golden Gate, Oracle Dbvision. :

• .
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. 数えましょう。 , . , , , . .

1. PostgreSQL «1: », .

2. MS SQL ERP MS Axapta .

3. Oracle .

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