Akkaで実現するステートフルでスケーラブルなアーキテクチャ

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Akkaで実現するステートフルでスケーラブルなアーキテクチャ2016.10.8 Scala関西Summit

前出祐吾杉本貴史

with デモ

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自己紹介

TIS株式会社リアクティブシステム　コンサルティングサービス

前出祐吾 @yugolf

杉本貴史 @tksugimoto

https://twitter.com/okapies/status/781439220330164225


今日の話

Akka Actor Akka Cluster Akka Cluster Sharding Akka Persistence with デモ

知ってる人は、デモで遊んでいてください。


スケールアップ vs スケールアウト

ステートレス vs ステートフル

ワークロード増加の備えは万全？


スケーラブル、かつ、ステートフルにするには

5

状態を共有する

or

毎回同じノードに振り分ける


war

war

6

LoadBalancer

毎回同じノードに振り分ける Sticky Session

状態を共有する Session Replication

スケーラブル、かつ、ステートフルにするには


Akkaの場合

7

毎回同じノードに振り分ける

状態を共有する

or


必要な知識

8

Akka Actor Akka Cluster

Akka Cluster Sharding Akka Persistence


アクターモデル

9

Akka Actor Akka Cluster Akka Cluster Sharding Akka Persistence

参加者

状

Actorはメッセージを到着順に処理するだけなのでシンプルに非同期処理を実装できる

¥3,000

yugolf

幹事さん

tksugimoto

negoro


フロントエンドとバックエンド

front-end back-end



Cluster

node2

node1

ワークロードに応じてスケール

11

Akka Actor

Akka Cluster Akka Cluster Sharding Akka Persistence

front-end


Cluster

node2

node1

12

Alice

Bob

John

Nina

Actor(Entity)が状態を保つ場合

状

毎回同じノードに振り分けたい！

Akka Actor

Akka Cluster Akka Cluster Sharding Akka Persistence

注)イメージ図

front-end


Cluster

13


Akka Cluster Sharding Akka Persistence Alice

John

状

Shard Coordinator

Shardの所在は Coordinatorに尋ねる

Shardとして扱う

ShardRegion

ShardRegion

shard

George

Sunny

node1

node2


Alice

George

Sunny

John

状ノードが増えるとリバランシングされる


Akka Cluster Sharding Akka Persistence

サーバの負荷をできるだけ均等に

node1

node2

node3

shard


障害が起こるとどうなる？


Alice

状態が失われる？

George

Sunny

John

状ノードがダウンすると

front-end


Akka Actor Akka Cluster Akka Cluster Sharding

Akka Persistence

Alice

状態を永続化しておく

George

Sunny

John

状ノードのダウンに備えて



Akka Persistence

Alice

永続化した情報から Entityを復元

George

Sunny

John

状ノードがダウンすると



Akka Persistence

Alice

リバランスされる

John

状次のダウンに備えて、ノードを追加

George

Sunny


デモ


Cluster

21

Alice

John

3

5

Shard Coordinator

じゃんけん！！

ShardRegion

ShardRegion

shard

Win!!

-Ranking-1.John52.Alice33.Nina2

Ranking

4

cassandra


何が起こったか？

22

• 4ノードのうち１つのノードをダウン • ダウンしたノードの代わりに別のノードでActorを復元

• ダウンしてから復元されるまでに起こったこと

• ダウンしたノードの勝数カウントがストップしたが、復旧後に正しくカウントされた

じゃんけんランキング運のいい人

（node1,2,3） ○ △(一部更新されない)運の悪い人

(node4) △(結果が不明)


レジリエント

23

部分的な障害が発生したときも、動かし続けることができ、

元の状態に回復する

http://www.reactivemanifesto.org/


必ずメッセージを届けたい

24

At least once

勝った！

オッケー

勝った！ってば

❌


まとめ

25

で実現するステートフルでスケーラブルなシステムはレジリエンスも実現できる

ただし、スケーラビリティやレジリエンスはレスポンスタイムとのトレードオフ

実現したい性能要件に合わせた設計をしましょう

メッセージの信頼性もね



• ダウンしてから復元されるまでに起こったこと

• サーバダウンしたユーザの勝数カウントがストップしたが、復旧後に正しくカウントされた

レジリエンス設計

26

じゃんけんランキング運のいい人

（node1,2,3） ○ △(一部更新されない)運の悪い人

(node4) △(結果が不明)

重要

もっと

重要


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