[db tech showcase Tokyo 2017] AzureでOSS DB/データ処理基盤のPaaSサービスを使ってみよう (Azure Database for MySQL/PostgreSQL, Azure Cosmos DB)

“Empower every person and
every organization on the planet
to achieve more”
地球上のすべての個人とすべての組織が
より多くのことを達成できるようにする
いま
Microsoft が
考えていること
目指していること

コアインフラストラクチャ
コンピューティングストレージネットワークセキュリティ
高度なワークロード
Web + モバイル
IoT (Internet of Things)
マイクロサービス
サーバーレス
アイデンティティ管理
データ + 分析
Cognitive Services
HPC
ツール
Visual Studio + Visual Studio Code + Visual Studio Team Services

42regions around the world
https://azure.microsoft.com/regions/
 100 か所以上のデータセンター
 ネットワーク網が全世界でトップ 3 の 1 つ
 AWS の 2 倍、Google の 6 倍のリージョン
 米国国防総省 (US DoD) も採用

https://azure.microsoft.com/ja-jp/support/trust-center/
HIPAA /
HITECH Act
Moderate
JAB P-ATO
FIPS 140-2
FERPA
DoD DISA
SRG Level 2
ITAR CJIS
GxP
21 CFR Part 11
IRS 1075Section
508 VPAT
ISO 27001 SOC 1
Type 2
ISO 27018 CSA STAR
Self-Assessment
Singapore
MTCS
UK
G-Cloud
Australia
IRAP/CCSL
FISC
Japan
China
DJCP
New
Zealand
GCIO
China
GB 18030
EU
Model Clauses
ENISA
IAF
Argentina
PDPA
Japan CS
Mark Gold
SP 800-171
China
TRUCS
Spain
ENS
PCI DSS
Level 1
CDSA Shared
Assessments
MPAA
Japan
My
Number
Act
FACT
UK
High
JAB P-ATO
GLBA
DoD DISA
SRG Level 4
MARS-E FFIEC
ISO 27017 SOC 2
Type 2
SOC 3
India
MeitY
Canada
Privacy
Laws
Privacy
Shield
ISO 22301
Germany IT
Grundschutz
workbook
Spain
DPA
CSA STAR
Certification
CSA STAR
Attestation
HITRUST IG Toolkit
UK
GLOBALUSGOVINDUSTRYREGIONAL

Microsoft と OSS
実は GitHub で
OSS に開発貢献
した企業 No.1
https://octoverse.github.com/

Red Hat partnership
announcement and
BYOS launch
OMS Log Analytics –
Linux (Preview)
Container Service
Preview
Azure/MCSA
Certification with LF
Red Hat PAYG Launch
VM Depot Shutdown
Phase 1
SQL Server on Linux
announcement
Service Fabric on Linux
announcement
New Java Dev Center in
ACOM
Azure Batch – Linux
CentOS - Fairfax
Container Service GA
PCF in Azure (POC)
Elasticsearch in Azure
Parse Server
PHP7 Support
Terraform/Packer ARM
Support
Service Broker for PCF
More SQL Server on
Linux announcements
.NET Core RTM
Docker Datacenter in
Marketplace
FreeBSD & CoreOS in
China
RHEL BYOS in Fairfax
MySQL in-app
OMS Log Analytics –
Linux (GA)
OMS – Docker (Preview)
PowerShell open source
– Linux support
App Service on Linux
Azure CLI 2.0
RHEL PAYG in Fairfax,
BYOS in Black Forest
RHEL support for SAP
workloads
VM Depot EOL Phase II
PCF GA (incl. Ops Mgr)
Azure Container Service
support for DevOps use
cases
Container Service
announcements
(ACS/K8S, ACS engine)
RHEL PAYG in Germany
Azure VM Agents
Jenkins Plugin
Azure Cloud Driver for
Spinnaker and
QuickStart
Azure DevOps
Integrations portal
RHEL PAYG in China
Feb 16
Red Hat Enterprise Linux
available in Azure
Marketplace
Dec 15
Launched joint
certification with the
Linux Foundation
Aug 16
Announced
PowerShell for Linux
Apr 16
Launched ARM
support for Packer &
Terraform
Jun 16
Microsoft is the first
cloud provider in China
to support CoreOS
Nov 16
Added Kubernetes support to
ACS, open sourced ACS
Engine
Dec 16
Joined Linux
Foundation as a
platinum sponsor &
board member
Microsoft と OSS : これまでの歩み

Applications
Clients
Infrastructure
Management
Databases &
Middleware
App Frameworks
& Tools
DevOps
PaaS &
DevOps
Microsoft Azure と OSS
OSS を今すぐデプロイできる Marketplace

“Big” Data  “Massive” Data

Apps + insightsWWW & Social
LOB
Graph
IoT
Image
CRM Cloud
On-premises Edge
マイクロソフトの Data + AI Platform

Azure Machine Learning
CPUs
AI Applications (1st & 3rd party) Cognitive Services
Experimentation Management, Data Prep,
& Collab
Spark
AI Batch
Training
Storage
COSMOS DB ADLSSQL DB/DWBLOB
GPUs
FPGA
IOT
DS VM
Model Deployment & Management
Cloud – Spark, SQL, Other Engines
Edge
ML Server – Spark, SQL, VMs
Docker
SQL Server
Hyperscale,
Enterprise Grade
Infrastructure
Developer Tools &
Services
Open platform for
data science
Bot Framework
Machine Learning Toolkits
CNTK Tensorflow ML Server
Scikit-Learn Other Libs. PROSE
ACS
マイクロソフトの Data + AI Platform (全体像)

Build rapidly and connect to the platformLeverage cloud infrastructure
Stakeholders
DBAs and data scientists
Microsoft Azure
Relational
Collective set of
multiple data sets
organized by tables,
records and columns
NoSQL & Cache
Non-relational DBs
where data is modelled
in means other than the
tabular relations used in
relational databases
Big Data
Accept data at a very
high velocity, and store
structured and
unstructured data in an
efficient and scalable
way across nodes
Functions
Operations Developers Business
Cloud-born LOBDev/Test, Production and Lift & Shift Docker, incl. via DC/OS
Azure Open Source Data Platform
Relational
Azure SQL Database
including revamped
client driver support for
PHP, Node.js, Java,
Linux ODBC and more
NoSQL & Cache
Azure Cosmos DB,
including native
MongoDB wire
protocol support, and
Redis Cache
Big Data
Azure HDInsight – full
Hadoop solution
available as a service on
Windows and Linux
MySQL
PostgreSQL
DB 担当の方だけでなく、アプリ開発者の方のニーズや、プロジェクトの様々な要件にもマッチ

DB-Engines. “DB-Engines Ranking”. solid IT Gmbh, 2017. Accessed 10 May 2017 at <http://db-engines.com/en/ranking-trend>
Kerschberg, Ben. “How Postgres and Open Source are Disrupting the Market for Database Management Systems”. Forbes. 8 Mar
2016
商用データベースおよび OSS Database の利用動向
70%
2018年までに作成されるアプリ
のバックエンドのうち
実に 70% が OSS Database で
構成されると見込まれている

Azure Database for PostgreSQL
Azure Database for MySQL (Preview)
• IaaS ではなく、PaaS
• インスタンスチューニングではなく
必要なスループットプランを必要なときに選択
• バックアップ、リストア、パッチ適用などの作業はおまかせで
• SaaS アプリケーションに最適のフルマネージドサービス
• 高可用性と高セキュリティを両立
• ダウンタイム無しでスケールアップ、スケールダウンも自在
• 既存のドライバ、ライブラリ、ツールと完全互換
使い慣れたツール、アプリケーションでからすぐに利用可能
MySQL
PostgreSQL
New!






•
•
https://customers.microsoft.com/en-us/story/geekwire

Azure
および
Azure Database for MySQL 共通
• 論理 DB : “インスタンス” ではない
• 1 対多のデータベースを作成可能
• リソースはすべて同じ論理サーバ内の
DB 間で共有
• Database の “エンドポイント”
• フェイルオーバーは自動
• 接続制御はファイアウォールの
ルールベースで実施
必要なスループットプランの選択だけで OK

• 数分間で簡単にプロビジョニング可能
• 標準で冗長化され、自動フェイルオーバーを実装
• 複数リージョンをまたがったレプリケーションが可能(※)
• ユーザーによるストレージ管理不要の自動バックアップ（35日間)
• アプリケーションのダウンタイム無しでスケーリングが可能
• 休止中でも動作中でもデータを保護する高度なセキュリティ
• マイクロソフト製のツールや開発言語、ドライバなどは不要
• 使い慣れたツールと言語で利用可能
(※) https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/sql-database/sql-database-geo-replication-overview

• パッチ適用はデータセンター側で実施
• メトリックの履歴は 30 日分保持
• メトリックアラートルール作成も
ポータル上から可能
• サーバログは 7 日分保持
• データベースエンジンのパラメータの
カスタマイズ可能

利用者は自分自身の提供するサービスに専念可能
PaaS IaaS
Database / Data
MySQL Postgre
SQL
Azure
SQL DB
OS/Middleware
Database / Data
MySQL Postgre
SQL
SQL
Server
利用者が対応
データセンター対応

利用者は自分自身の提供するサービスに専念可能
PaaS IaaS
Database / Data
MySQL Postgre
SQL
Azure
SQL DB
OS/Middleware
Database / Data
MySQL Postgre
SQL
SQL
Server
利用者が対応
データセンター対応
Azure Database for MySQL /
Azure Database for PostgreSQL はこちら

https://docs.microsoft.com/ja-jp/azure/best-practices-availability-paired-regions
ペアリージョン
各 Azure リージョンは、同じ geo 内の別のリージョンと組み合わせて、リージョンペアにして使用
※ ブラジル南部 : 例外で geo の外部のリージョンとペアになる
ペアになっているリージョン
北米米国中北部米国中南部
北米米国東部米国西部
北米米国東部 2 米国中部
北米米国西部 2 米国中西部
ヨーロッパ北ヨーロッパ西ヨーロッパ
アジア東南アジア東アジア
中国中国東部中国北部
日本東日本西日本
ブラジルブラジル南部 (1) 米国中南部
オーストラリアオーストラリア東部オーストラリア南東
部
米国政府米国政府アイオワ州米国政府バージニア
州
インドインド中部インド南部
カナダカナダ中部カナダ東部
英国英国西部英国南部
例）
計画的な Azure システムの
更新プログラムは、ペア
リージョンに
(同時にではなく)
順番にデプロイされる
もしパッチに不具合が
あっても影響を受けにくい
復旧もペアのうちどちらか
がかならず優先される

使い慣れた好きな言語、フレームワーク、ツールを用いて利用可能
学習コスト不要
Languages and frameworks
Database Azure Web Apps

Azure リージョン
Azure Resource
Manager
Application
Postgres
Client
Database Tools
(Pgadmin, psql)
Postgres
Client
Database Tools
(MySQL Workbench,
mysql Client)
MySQL
Client
Azure Database
Mgmt Service
Application
MySQL Client
REST API
Azure
Portal
Custom Mgt.
ApplicationsAzure CLI

Azure リージョン
Database Server
サーバーマネジメント
Azure Database
Mgmt Service
Azure Resource
Manager
REST API
Azure
Portal
Custom Mgt.
ApplicationsAzure CLI
server=myserver.<mysql/postgres>.database.azur
e.com
pg1
PG1
IP1:5432 or 3306
retry
Gateway
• いったん接続が切れても内部ゲートウェイでリトライして
くれるのでアプリケーションは切断の影響を受けにくい
• さらに慎重を期すならば、長時間トランザクションを
避ける実装にすることがおすすめ
(トランザクションは接続オブジェクトに紐づくため)

• Azure SQL Database と共通基盤
• これまでの運用実績、ノウハウをフィードバック「枯れた」基盤で運用
• Virtual Machine 上ではなく、”Service Fabric” 上に実装
https://azure.microsoft.com/ja-jp/services/service-fabric/
PostgreSQL
(preview)
MySQL
(preview)
PowerBI,AppServices,DataFactory,Analytics,ML,
Cognitive,Bot…
Global Azure with 40 Regions
Compute & Service Fabric
SQL DW
Storage
SQL Database
Flexible: On-demand scaling, Resource governance
Trusted: HA/DR, Backup/Restore, Security, Audit, Isolation
Intelligent: Advisors, Tuning, Monitoring
Azure Managed
Database
Service

• マイクロサービス的な実装
• Azure SQL Database の基盤
• Service Fabric による展開とリソースガバナンス
• 動的なリソース変更と再構成が可能
• それに基づいた高い SLA の設定 (99.99%)

• マイクロサービスフレームワーク
• アプリのデプロイ
• ローリングアップデート/ロールバック
• バージョニング
• サービスディスカバリー
• データレプリカ …
Azure SQL Database (SQL Server の PaaS 版) や
多くのサービスが Service Fabric 上に構成されている
https://azure.microsoft.com/ja-jp/services/service-fabric/
DC(ゾーン) A DC(ゾーン) B
何らかの手法で
データ転送
フェイルオーバーはDNS
• 物理ラック
• 物理マシン
• 物理ネットワーク
• 仮想ネットワーク
• 仮想マシン
… これらの上にアプリを展開
• DCやゾーン複数にVMをデプロイ
• SLAはIaaSと同じ99.95% (4.3時間/年)

ノード
ノード
ノードノード
ノード
ノード

アプリケーション: sfMySQL
ゲスト実行のMySQL (ステートレス)
実行状況管理エージェント
バックアップマネージャ
ストレージマネージャ
その他いろいろ

各々の MySQL/PostgreSQL の
インスタンス

• 今年1月にあった性能改善
• Azure SQL Database のサーバ性能Up(自動)
• インフラ環境改善 -> リソース制限解放
という流れについてユーザが特に意識せずに
恩恵を受けられた
https://azure.microsoft.com/ja-jp/blog/azure-sql-database-is-increasing-the-read-and-write-performance/
とにかくユーザーの管理の手間がはぶけること！

99.99% SLA (GA 時) | フルマネージド |組み込みフェイルオーバー| オンラインでパフォーマンス変更可能
ユースケースシナリオ
• IOPS が変動してもよい
• 低めのワークロード
• 必要なスループットが Max 100
コンピューティングユニットでよい
プロビジョニングされた IOPS で
全体のスループットを重視し、IO と
CPU バランスが最適化された
オンデマンドスケーリングを必要とする
アプリケーション向け
コンピューティング
ユニット
50, 100
100, 200, 400, 800
(近日1600、2000提供予定)
Storage
50GB → 1TB
磁気媒体
125GB → 1TB (*)
リモート SSD
(* GA 後 Larger Storage Option が
選択可能になる予定)
IOPS 可変
最初の 125 GB は 375
以降 1 GB ごとに 3 IOPS 増加
サポートされている
バージョン
Native PostgreSQL 9.5 and 9.6
管理レイヤー Azure Portal, Azure CLI, APIs
https://azure.microsoft.com/ja-jp/pricing/details/postgresql/
※ これらは Public Preview 版の情報であり、今後変更になる可能性があります

99.99% SLA (GA 時) | フルマネージド |組み込みフェイルオーバー| オンラインでパフォーマンス変更可能
ユースケースシナリオ
• IOPS が変動してもよい
• 低めのワークロード
• 必要なスループットが Max 100
コンピューティングユニットでよい
プロビジョニングされた IOPS で
全体のスループットを重視し、IO と CPU
バランスが最適化された
オンデマンドスケーリングを必要とする
アプリケーション向け
コンピューティング
ユニット
50, 100
100, 200, 400, 800
(近日1600、2000提供予定)
Storage
50GB → 1TB
磁気媒体
125GB → 1TB (*)
リモート SSD
(* GA 後 Larger Storage Option が
選択可能になる予定)
IOPS 可変
最初の 125 GB は 375
以降 1 GB ごとに 3 IOPS 増加
サポートされている
バージョン
Community Version MySQL 5.6 / 5.7
管理レイヤー Azure Portal, Azure CLI, APIs
https://azure.microsoft.com/ja-jp/pricing/details/mysql/
※ これらは Public Preview 版の情報であり、今後変更になる可能性があります

運用負荷軽減高可用性セキュリティ利便性
• 既存の実績ある基盤上で動作
• OS、ミドルウェアの面倒は不要
✓ パッチ適用、バックアップ、
リストアなども不要
• 監視メトリック用意済み
✓ メール通知なども設定
OK
• 可用性担保のためのレプリカ、
ストレージ費用は追加不要
• ダウンタイム無しでスケール
アップ、スケールダウン自在
• 標準冗長化。
自動フェイルオーバーを実装
• 基盤となる Azure の高度な
セキュリティ
• 常時暗号化でバックアップも
運用 DB も保護
• 既定で設定されたホワイト
リスト形式のファイアウォール
• 既定で SSL を要求
• 使い慣れた既存のツール、
言語で利用可能
• マイクロソフト製のツールや
ドライバなどは不要

PostgreSQL :
Azure Database for MySQL – Can’t restore database with error “Got error 1 from storage engine”
https://blogs.msdn.microsoft.com/azuresqldbsupport/2017/06/08/azure-database-for-mysql-cant-restore-database-with-error-got-error-1-from-storage-engine/
Do you have an idea or suggestion based on your experience with Azure Database for MySQL?
https://feedback.azure.com/forums/597982-azure-database-for-mysql/suggestions/19271050-add-myisam-engine-support
PostgreSQL

Azure Database for MySQL – Can’t restore database with error “Got error 1 from storage engine”
https://blogs.msdn.microsoft.com/azuresqldbsupport/2017/06/08/azure-database-for-mysql-cant-restore-database-with-error-got-error-1-from-storage-engine/
Do you have an idea or suggestion based on your experience with Azure Database for MySQL?
https://feedback.azure.com/forums/597982-azure-database-for-mysql/suggestions/19271050-add-myisam-engine-support
MySQL

データ保護
• 標準でデータベースと
バックアップデータを
暗号化
あなたのデータを守る充実の Security 関連機能
アクセス管理
• SSL 接続
• サーバーファイアウォール
ID 管理
• PostgreSQL / MySQL
ネイティブ認証

MySQL
PostgreSQL
• MySQL Workbench や pgAdminなど
既存のツールを使用して、Azureに
移行可能
• Azure Data Factory でデータを移す
ことも可能

Azure Database for MySQL
https://feedback.azure.com/forums/597982-azure-database-for-mysql
https://feedback.azure.com/forums/597976-azure-database-for-
postgresql
• 直接研究開発チームに要望を上げることが可能なフォーラム
• すでに上がっている要望に対し投票することも可能
実際に実装
されることも
少なくない

MSDN StackOverflow
MSDN StackOverflow
User Voice
User Voice
https://github.com/Azure/azure-postgresql
https://github.com/Azure/azure-mysql
 Twitter: @AzureDBPostgres, @AzureDBMySQL

Azure Cosmos DBMicrosoft のグローバル分散データベースサービス

2006
BigTable
論文
2007
Dynamo
論文
2008
Cassandra
2009
MongoDB
Riak
Neo4j
2010
Project
Florence
2012
Amazon
DynamoDB
2014
Azure
DocumentDB
プレビュー
2015
Azure
DocumentDB
GA
2017
Azure
Cosmos DB
GA

ターンキー
形式の
グローバル分散
すべてのデータを自動的に
世界中の Azure リージョンにレプリケート

データベースエンジン
コンテナー
レプリカマシン
… …
…
クラスター
惑星スタンプ
データ
センター
Azure
リージョン
障害
ドメイン
…
…
Various
agents
Resource
Governor
Transport
Admission
control
Database
engine
Resource
Manager
Language
Runtime(s)
Hosts
Query
Processor
Index Manager
Log Manager
IO Manager
RSM
Bw-tree++/
LLAMA++

•
•
•
•
•
ターンキー方式の
グローバル分散

ストレージとスループットを
水平スケールアウトし
あらゆるニーズに対応
数百万トラン
ザクション/秒
PB 級のデータ
数百トラン
ザクション/秒
GB 級のデータ
Cosmos
DB

Read < 2 ms
Writes < 6 ms
Read < 10 ms
Writes < 15 ms
99%50%

https://docs.microsoft.com/azure/architecture/
reference-architectures/managed-web-app/
multi-region-web-app

ドキュメント
キー/バリュー
グラフ
SQL (DocumentDB)
MongoDB
Azure Table Storage
Gremlin グラフ

マルチ API
マルチ
モデル
インデックス
自動作成
スキーマ
中立

SELECT f.id, f.address.city
FROM Families f
ORDER BY f.address.city

デモ:
Azure Cosmos DB
MongoDB API

グローバル分散、伸縮性のある
スケーラビリティ、低レイテンシ、
自動インデックス作成サービス
独立してスケール可能な
グラフエンジン
(Tinkerpop フレームワークを使用)
Gremlin、SQL クエリ言語

Azure Cosmos DB:
Table API
Azure Storage:
Standard Table API
Azure Storage SDK
100% 後方互換、シームレスなエクスプレス

Azure Storage SDK
Azure Cosmos DB:
Table API
近日対応予定: Standard Table のアップデート (ストレージ最適化)、シームレスな移行

01
Strong
Bounded
Staleness
Session
Consistent
Prefix
Eventual
アプリ
パフォーマンス
高可用性

Navigating CAP theorem
Consistent data worldwide

Strong Bounded-stateless Session Consistent prefix Eventual

99パーセン
タイルの
レイテンシ SLA
スループット SLA 整合性 SLA
可用性 SLA
2
4
3
1
業界最高の包括的な 99.99% SLA

高可用性
レイテンシ
スループット
データ整合性
4 つの側面の包括的な SLA を備えた唯一のデータベース
Microsoft Azure

グローバル分散マルチモデル/API ミリ秒
レイテンシの保証
伸縮性のある
スケールアウト明確に定義された
整合性
包括的な SLA
Azure Cosmos DB

トヨタ
多様で予測不可能な IoT センサーの
ワークロード
応答性の高いデータプラット
フォームが必要
• 自動車のリアルタイム診断
• 伸縮性のあるスケーリング
• 送信、クエリのパフォーマンス
IoT

グローバル
分散
伸縮性のある
スケールアウト
保証された
低レイテンシ
包括的な
SLA
Azure Cosmos DB
キー/バリュー
カラム
ファミリー
グラフドキュメント
グローバル分散、マルチモデルの
データベースサービス
さらに
追加予定…
SQL
5 つの
整合性モデル

マイクロソフトのデータプラットフォーム
環境に依存しない、同一の開発・利用環境をオンプレミス・クラウドで提供
クラウド
オンプレミス
環境
ハイブリッド
SQL Server
{}
R
Python
C/C++
C#/VB.NET
PHP
Node.js
Ruby

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