Updated: June 3, 2019 GCP のサーバーレスで Web アプリ開発

自己紹介 Kazuu (かずー) @kazshinohara Google Cloud のカスタマーエンジニアデジタル系エンタープライズのお客様を担当得意分野はサーバーレスや DevOps など趣味は猫と写真と旅行

そもそもサーバーレスって No Infra Management Fully Managed Security Pay only for usage

GCP のサーバーレスはフルスタック Database & Storage Data Analytics ML & AI Compute Smart assistants & chat Messaging DevOps

Web アプリケーションを開発する際に考えること 1. 2. 3. 4. 5. 6. コンピュートアプリをどこで動かすかデータベース非同期処理静的コンテンツコード管理ビルドデプロイモニタリングロギング APM

Web アプリケーションを開発する際に考えること 1. 2. 3. 4. 5. 6. コンピュートデータベース非同期処理静的コンテンツコード管理ビルドデプロイモニタリングロギング APM

コンピュート

GCP のサーバーレスコンピュート Functions Apps Containers NEW! Cloud Functions App Engine Cloud Run

サーバレスコンピュート公式使い分けチャート https://cloud.google.com/serverless-options/?hl=en

Cloud Functions 01

Cloud Functions イベントドリブンなサーバーレスコンピュートプラットフォーム {} イベントドリブンサーバーレスサポートランタイム HTTP Firestore Pub/Sub Cloud Scheduler Cloud Storage Firebase サーバー管理なし Node.js 6, 8, 10beta Python 3.7 Go 1.11, 1.12alpha Java 8alpha スケールアウトが高速ゼロにまでスケールインパッチなどの更新なし使った分だけ支払い

Cloud Functions ユースケース例 Cloud Storage ①画像をアップロード Cloud Functions ②関数をトリガー Cloud Vision API ③画像のラベリング

使い所と気にすべき制約使い所気にすべき制約 Pub/Sub and/or Cloud Storage を使って関数レベルの粒度いる場合イベント経由ランタイム環境は管理したくないランタイム言語に縛りデータ処理 (ETL) サービス間連携

App Engine 02

App Engine standard environment 高いスケーラビリティを持つサーバーレス Web アプリケーション {} 管理が容易開発しやすいサポートランタイムサーバー管理なしアプリのコードに集中できる Java スケールアウトが高速バージョニング Python ゼロにまでスケールイントラフィックスプリット Go パッチなどの更新なし PHP Node.js Ruby alpha

App Engine ユースケース例 Front End App App Engine Dynamic data Cloud Firestore In-memory cache Cloud Memorystore Cloud Tasks Back End App App Engine

App Engine のランタイムスタンダードスタンダード第 2世代フレキシブル Python 2.7 Java 8 PHP 5.5 Go 1.9 and Go 1.11 Python 3.7 PHP 7.2 Node.js Go 1.12 (beta) Ruby (alpha) Node.js, Ruby, Java, Python, Go, PHP,.NET & カスタムコンテナイメージサンドボックス化されたプロセスとして動作マネージドのVM上で動作 GAE 独自の API + GCP のAPI GCP の API を直接呼び出しバイナリモジュールや使えるライブラリに制約があるエクステンションやバイナリライブラリなど自由に利用可能

App Engine で実現できる柔軟なデプロイブルーグリーンデプロイメントカナリアリリース A / B テスト example.com example.com example.com 一気に切り替え最初は少数だけ v1 v2 v1 v2 並行稼働 A B

使い所と気にすべき制約使い所 HTTP/S request-response ステートレスなアプリケーション急激なトラフィック増に耐えないと気にすべき制約スタンダード Runtimes for Python, Java, PHP, Go, Node HTTP/S only いけないアプリケーションフレキシブル Docker の制約を継承トラフィックが少ないサイトには不向き

Cloud Run 03

Knative open source building blocks for serverless on Kubernetes

Cloud Run 高速なデプロイサーバーレスネイティブ高いポータビリティステートレスなコンテナ言語やライブラリの制約なし数秒でデプロイし URL を付与管理するサーバーはなしコードに集中高速に 0 to N スケールきっちり使った分だけお支払いどこでも同じ Developer Experience フルマネージでも GKE のクラスタ上でも Knative の一貫した API の一貫性ロックインの排除

2 つの Cloud Run Cloud Run Cloud Run on GKE 完全にサーバーレス管理するクラスタ無し使った分だけお支払い GKE のクラスタ上でサーバーレス体験費用は GKE のクラスタに含まれる

Cloud Run ユースケース例メッセージの処理メッセージの取得 IoT devices Http Webhook Push 重複排除デコードデータ判別サービング用データ準備スケジュールデータのロード Webとしてサービング

使い所と気にすべき制約使い所気にすべき制約ステートレスコンテナを必ず使わないといけない HTTP/S request-response workloads ビルドプロセスを決めないといけないスパイクが多い読めないなど Speciﬁc なランタイム要件や依存性

データベース

GCP のマネージドデータベースサービス In-memory Non-relational Relational Data warehouse Cloud Memorystore Cloud Firestore Cloud Bigtable Cloud SQL Cloud Spanner BigQuery Managed Redis Serverless, scalable document store Low latency, scalable wide column store Managed MySQL & PostgreSQL Scalable relational database Enterprise data warehouse

https://cloud.google.com/storage-options/?hl=ja

Cloud Firestore 01

Cloud Firestore NoSQL データベース強整合性高い可用性マルチリージョンで 99.999% リージョナルで 99.99% 2 つのモードネイティブモード (Realtime) Datastore モード

Firebase SDK によるサポート Firebase Auth Security Rules Cloud Functions App + Client SDKs Cloud Firestore Firebase Hosting

リアルタイムにデータを同期データに変更があった時リアルタイムに近い速度でデータを同期マルチユーザー向けのモバイルアプリに最適

Cloud Firestore のデータ構成 My First Note name: "Cloud Firestore について" description: "Cloud Firestore はフルマネージドな NoSQL データベースです"... My Other Note name: "関連資料" description: "Cloud Firestore の関連資料"...

Cloud Firestore のユースケース例 Firebase Auth Authentication Event Info retrieval ios Custom API Writes Android Static content Real time updates Web Writes 3rd Party Event Store

Cloud SQL 02

Cloud SQL フルマネージドのリレーショナルデータベース MySQL と PostgreSQL SQL Server(Alpha) をサポート高いパフォーマンス 64 コア 400GB まで瞬時にアップグレード可能高可用性構成で99.95%

高可用性構成 ( PostgreSQL の場合) プライマリインスタンスとセカンダリインスタンスを異なるゾーンに配置リージョナル永続ディスクを使い全ての書き込みを同期レプリケーションプライマリインスタンスが正常な状態でなくなるとセカンダリインスタンスが昇格フェイルオーバーはほぼ 60 秒以内に行われる

Cloud SQL への接続接続パスパブリック IP インターネットを経由しどこからでもアクセス可能プライベート IP Virtual Private Cloud (VPC) を使いプライベートアクセス認証 Whitelisting IP 接続を許可する IP のリストを作成許可された SSL 証明書クライアントからの接続を許可する SSL 証明書 Cloud SQL プロキシアプリからはローカル接続の認証に見えるセキュアにインスタンスにアクセス

03 Cloud Spanner

Cloud Spanner グローバルに分散され強整合性を備えたデータベースサービスリレーショナルデータベースの構造と非リレーショナルデータベースの水平スケーラビリティを兼ね備える

Cloud Spanner とは何かリレーショナルセマンティックスキーマ ACID トランザクション SQL クエリ + 水平スケール高可用性 99.999% SLA フルマネージドで水平スケーリング

RDB と非 RDB 両方の特徴を持っている

使い所と気にすべき制約使い所リレーショナルなデータ高いスケーラビリティが求められるアプリケーション高い可用性要件を持ったアプリケーション気にすべき制約既存 DB との互換性独自のテーブル設計が必要リージョン間レプリケーションの提供エリア

非同期処理

Cloud Tasks マイクロサービス間の非同期タスク向けキューイングシステム信頼性の高いタスクのオフロードフルマネージドのタスクキュー: 長時間の非同期タスクも確実にディスパッチインフラ管理なし使った分だけお支払いレート制御と再試行必要なスループットに合わせてレート制御や再試行の設定が可能 HTTP/S Auth (IAM) を使った柔軟なタスクルーティング GCP 内外のサービスに対してセキュアにタスクをディスパッチ

タスクをスケジュールして実行 New user signup 30-day reminder 30 days later 'schedule_time': '2019-05-11T00:00:00' sendemail function

レートの制御 Dispatch 10 tasks/s 'max_dispatches_per_second': '3' Dispatch 3 tasks/s

タスクの再試行 Delay tolerant ML model training task ML model training task Executed every night 'max_attempts': '3' 'min_backoff': '600' [wait 10 mins to retry] 'max_retry_duration': '1800' [attempt for 30 mins] Machine Learning model training service

NEW! HTTP/S Auth (IAM) ターゲット NEW! User login service HTTP/S Google Cloud Functions Image Upload Service User submits async task request GKE: Google Kubernetes Engine OAuth/OIDC JWT Translation service Cloud Run and Cloud Run on GKE User proﬁle service On Prem Server

静的コンテンツ

Cloud Storageを使った静的コンテンツ配信 Static ﬁles Cloud Storage 一般公開されたものはデフォルトで 3600sec の Cache-Control が設定されるエッジキャッシュされる Front End App App Engine Dynamic data Cloud Firestore In-memory cache Cloud Memorystore Cloud Tasks Back End App App Engine

まとめ GCP のサーバーレスを活用することでインフラ管理のないモダンな Web アプリケーション開発が可能コンピュートもデータベースも特徴的なサービスが複数ある開発要件に合わせて適材適所するのがオススメモニタリングロギングビルドデプロイなどのサービスもあるのでやろうと思えば GCP で開発運用を完結することも

Thank you