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Microsoft Tech Summit 2017
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#mstsjp17 #DAL005
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﹣ Blog: k-miyake.github.io/blog/
Twitter: @kazuyukimiyake
A globally distributed, massively scalable, multi-model database service
Column-family
Document
Graph
Turnkey global distribution
Elastic scale out
of storage & throughput
Guaranteed low latency at the 99th percentile
Comprehensive SLAs
Five well-defined consistency models
Table API
Key-value
Azure Cosmos DB
MongoDB API
A globally distributed, massively scalable, multi-model database service
Column-family
Document
Graph
Turnkey global distribution
Elastic scale out
of storage & throughput
Guaranteed low latency at the 99th percentile
Comprehensive SLAs
Five well-defined consistency models
Table API
Key-value
Azure Cosmos DB
MongoDB API
API Apps
Search
Cosmos
DB
Blob
Storage
利用者
認証
App Service
Microsoft Azure
Storage
Queue
Blob
Storage
Functions
Storage
Queue
SQL Database
Cosmos
DB
Cognitive
Services
Machine
Learning
Function
s
PC Clients(Windows/Mac)Mobile Clients(iOS/Android)
API Gateway
外部システム
Application
Insights
Azure
Monitor
Web Apps
Token
.NET
Identity
Framework
Functions
REST/OAuth2
SPA (Browser App)SPA (Browser App)
負荷モニター/オートスケール
Microsoft導入事例サイト:
https://www.microsoft.com/ja-jp/casestudies/ffs.fujifilm.aspx
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3.
Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン
Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン
Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン
■
 https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/
■
■Azure Cosmos DB:
The globally distributed, multi-model database
 https://myignite.microsoft.com/sessions/54947
■Azure Cosmos DB, design patterns and case studies
for globally distributed applications
 https://myignite.microsoft.com/sessions/54954
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参考: A technical overview of Azure Cosmos DB
https://azure.microsoft.com/en-us/blog/a-technical-overview-of-azure-cosmos-db/
Dr. Leslie Lamport
Azure Cosmos DB
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Document型
Graph型
Key-Value型
• DocumentDB(SQL) API
• MongoDB API
• Gremlin API (プレビュー)
• Table API(プレビュー)
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参考: Automatic regional failover for business continuity in Azure Cosmos DB
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/regional-failover
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https://www.documentdb.com/capacityplanner
参考: Azure Cosmos DB の要求ユニット
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/request-units
Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン
Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン
Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン
•
•
「Person」を表現するために4
つのエンティティが必要
Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン
Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン
画面の多くがマスタを
参照していることが多い
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参考: NoSQL データベースのドキュメント データのモデル化
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/modeling-data
•
•
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• 1つのJSONは、1つのcsファイルにまとめても良い
• 実際には、各プロパティにJsonPropertyを付与してキャメ
ルケースに対応させる
public class Rootobject
{
public string Id { get; set; }
public string LastName { get; set; }
public string FirstName { get; set; }
public Address Address { get; set; }
public string Title { get; set; }
public Contact[] Contacts { get; set; }
}
public class Address
{
public string Line1 { get; set; }
public string Line2 { get; set; }
public string City { get; set; }
public string State { get; set; }
public int Zip { get; set; }
}
public class Contact
{
public string Email { get; set; }
}
Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン

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Use the best data store for the job
https://docs.microsoft.com/en-us/azure/architecture/guide/design-principles/use-the-best-data-store
Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン
Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン
Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン
• 自動レプリケーション
• フェールオーバー
(自動/手動)
アクティブ
アクティブ
ルールによるトラ
フィック振分け
Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン
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Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン
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参考: Automatic regional failover for business continuity in Azure Cosmos DB
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/regional-failover
// 接続ポリシーの作成
var connectionPolicy = new ConnectionPolicy
{
ConnectionMode = ConnectionMode.Direct, // ダイレクトモード
ConnectionProtocol = Protocol.Tcp // TCPを利用
};
// 読み取りリージョンを優先度順に追加
connectionPolicy.PreferredLocations.Add("Japan West");
connectionPolicy.PreferredLocations.Add("Japan East");
connectionPolicy.PreferredLocations.Add("Southeast Asia");
// DocumentDBクライアントの生成
client = new DocumentClient(
new Uri(ConfigurationManager.AppSettings["endpoint"]),
ConfigurationManager.AppSettings["authKey"],
connectionPolicy
);
client.OpenAsync(); // パフォーマンス改善のため一度接続しておく
接続クライアント生成時に、読み取
りリージョンを設定しておく
参考: PaaSがかりの部屋 - Cosmos DBで読み取りリージョンへ明示的にルーティングする
https://k-miyake.github.io/blog/cosmos-db-preferred-locations/
動的設定の
実装例
Make all things redundant
https://docs.microsoft.com/en-us/azure/architecture/guide/design-principles/redundancy
Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン
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Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン
Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン
Azure Cosmos DB Triggerを使ったAzure Functionの実行フロー
Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン
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﹣https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/import-data
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Use managed services
https://docs.microsoft.com/en-us/azure/architecture/guide/design-principles/managed-services
デモで利用したソースコードはGithubで公開しています
https://github.com/k-miyake/mstsjp2017-dal005
Try Azure Cosmos DB for free!
https://azure.microsoft.com/ja-jp/try/cosmosdb/
DAL005: Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン
Cosmos DBのリソースモデル •
•
•
Account
Database
Container
Item
=
Collection Graph Table
• ドキュメント
• ストアドプロシージャ
• トリガー
• ユーザ定義関数
参考: Azure Cosmos DB 階層型リソース モデルと中心的概念
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/documentdb-resources
Container(DocumentDB APIでは「コレク
ション」)が設計上最も重要な単位
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Provisionedrequest/sec
Time
12000000
10000000
8000000
6000000
4000000
2000000
Nov 2016
Hourly throughput (request/sec)
参考: Azure Cosmos DB コンテナーのスループットの設定
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/set-throughput
•
•
Document document = await _client.ReadDocumentAsync(
UriFactory.CreateDocumentUri(_option.DatabaseId, _option.CollectionId, id),
new RequestOptions{ PartitionKey = new PartitionKey(pkey)}
);
参考 :Azure Cosmos DB でのパーティション分割とスケーリング
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/partition-data

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参考: Azure Cosmos DB の SLA
https://azure.microsoft.com/ja-jp/support/legal/sla/cosmos-db/v1_0/
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参考: Azure Cosmos DB での予約されたスループット上限の超過
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/request-units#RequestRateTooLarge
一貫性
レベル
説明
Strong
• 最新バージョンのデータを返すことが保証される
• 複数リージョンへの分散ができない
Bounded
Staleness
• 最大でアイテムの K 個のバージョンまたはプレフィックス
あるいは期間 t の分だけ、読み取りが書き込みに対し遅れる
ことが保証
• kとtは設定変更が可能
Session
• クライアント セッション内での一貫性が保証される
• デフォルト
Consistent
Prefix
• 返される更新が、それ以外の全更新の一部のプレフィックス
となる (ギャップなし)
• 書き込みが A, B, C の順で実行された場合、クライアントで
は A、A,B、または A,B,C で返る可能性があるが、A,C また
は B,A,C などで返されることはない
Eventual
• 結果整合性
• 読み取りと書き込みの待機時間は最短
• クライアントからの読み取りは順不同となる可能性がある
参考: Azure Cosmos DB の一貫性レベル
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/consistency-levels

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Physical index
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/indexing-policies

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参考: Azure Cosmos DB のサーバー側 JavaScript プログラミング
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/programming#database-program-transactions

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
﹣https://www.documentdb.com/sql/demo
参考: Azure Cosmos DB DocumentDB API: SQL 構文
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/documentdb-sql-query-reference#select-query

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﹣
PM> Install-Package Microsoft.Azure.DocumentDB
• TCP直接接続モードの例
• ポート範囲 10000 ~ 20000
を開けておく必要あり
参考: Azure Cosmos DB .NET SDK
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/documentdb-sdk-dotnet

サンプル実装:
https://github.com/Azure-Samples/documentdb-dotnet-todo-app/blob/master/src/DocumentDBRepository.cs
• SDK利用に多くの解釈がないため、
ほぼ同じようなコードに収束する
• Upsertもサポートされている
• 実はSQLを直接使う機会
はあまりない
DocumentDBRepository抜粋
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参考: Azure Cosmos DB データベースのセキュリティ
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/database-security

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
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参考: Azure Cosmos DB での自動オンライン バックアップと復元
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/online-backup-and-restore

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
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参考: Azure Cosmos DB のメトリックを使用した監視とデバッグ
https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/cosmos-db/use-metrics
Azure Cosmos DB を使った高速分散アプリケーションの設計パターン

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Notas do Editor

  1. 4
  2. 5
  3. サーバレスデータベース サーバレスアーキテクチャを支えるデータストア もはやいわゆるNoSQLデータストアではない
  4. DocumentDB API データはJSON形式 SQLが利用可能 MongoDB API 既存のMongoDBツールチェーンとスキルを活用できる ワイヤプロトコル Table Storage API KVS Azure Storage Tableのプレミアム版という位置付け Gremlin API グラフDB グラフトラバーサル言語のGremlinをサポート
  5. idを含めなければ自動で生成される(手動採番もOK) 大量データなら「インポートツール」も利用可能
  6. Webアプリ + DBのシステム全体が東西DR構成となる Traffic Managerとの組み合わせ SQL DBも併用可能
  7. Webアプリ + DBのシステム全体が東西DR構成となる Traffic Managerとの組み合わせ SQL DBも併用可能
  8. IoTからのセンサーデータや操作ログなどの分析 リアルタイムに分析ができるデータストア 複数ドキュメントを返すクエリはRUの消化が大きくなる
  9. Functions Cosmos DBトリガーでほぼリアルタイムの検索インデックスを作成 Azure Function Cosmos DBトリガー
  10. Cosmos DBのSQLでは検索に限界がある SELECT * FROM c WHERE CONTAINS(c.note, '本田技研') 表記揺れ、ゆらぎなどへの対応ができない 検索結果のスコアリングができない ページングの実装がシンプルになる
  11. Get insights into your Azure #CosmosDB: partition heatmaps, OMS, and more - https://azure.microsoft.com/en-us/blog/get-new-insights-into-your-azure-cosmos-db-partition-heatmaps-azure-monitor-oms-and-audit-log/