探検隊長が語るSoftLayerデザインパターン

探検隊長が語る
SoftLayerデザインパターン
日本アイ・ビー・エム株式会社
ソフトレイヤー探検隊長
高良真穂

お話する人（自己紹介）
髙良真穂 (たからまほ)
日本アイ・ビー・エム株式会社
クラウド事業統括新規事業開発
エキスパート・テクノロジー・アーキテクト担当部長
技術情報提供ブログソフトレイヤー探検隊隊長 http://goo.gl/Au2lUS
Twitter @MahoTakara
入社以来、金融、航空、海運、物流、自動車業界などのSIプロジェクトにおいて、技術リーダー
を担当してきました。近年4年程前から、クラウド・コンピューティングを利用したシステム構築を
担当してきました。
現在は、新分野開拓のSoftLayerのテクニカル・セールスを担当しています。
ソフトレイヤー探検隊検索
クリック
ゲーム業界

ソフトレイヤーとは?
さすがに、ご存知と思うので、
ここは省略します (^_^);;

ソフトレイヤー探検隊とは？
https://ibm.biz/SLtankentai
ソフトレイヤーを使って何か面白い事
をしようという主旨のページです
クリック

面白い事？例えばこんな事
EC CUBE
WORD PRESS
Magento
Baser CMS
• LAMPスタックをベースにしたOSSを動かす方法を紹介
• フリーのDNS名を取得して、メールが利用できる設定も紹介
• ワードプレスの泣き所のバックアップの取得法を紹介

それから、こんな事も
を使って、GitHuB,Docker Repo
を利用して、水平分散クラスタを作ったり
Dockerで作ったウェブの水平分散クラスタ
Node.JS redis mongoDB MySQL
いろいろ
動かしたり

ネットワークでも
AWSとSoftLayerをインターネットVPNで繋いでみたり
SOHOとSoftLayerをインターネットVPNで繋いでみたり
インターネットVPN接続の
サービスとVyattaを比較したり
持ち込みIP （BYOIP）
インターネットVPN接続の
サービスとVyattaを比較
したり

ＣＨＥＦからラズパイまで現在、全２６回
• なんでもＯＫ

ソフトレイヤー探検隊員紹介
隊員番号：002
小園囲隊員
アプリ開発も
本格派ＣＭＳ
Drupal
ドルーパル
導入
第23回 SoftLayer上にDrupalのサイトを構築 2014/10/2
第24回 SoftLayer上でZabbixを動かしエージェントの
自動登録やAuto Scaleとの連携を行う 2014/10/30
隊員番号：003
玉川隊員
ザビで監視

ソフトレイヤー探検隊では、
誰もやってない事
開拓されていない分野
未開の地を求めて探検！

SoftLayer
デザインパターン
とは？

ここからアクセスできるウェブサイトの情報
https://gg-web.jp
https://gg-web.jp/document/ConfigGuide/
ブックマーク

ソフトレイヤー活用技術資料の直ＵＲＬ
•デザインパターン
https://gg-web.jp/document/DesignPattern/
•コンフィグレーションガイド
•ユースケース
https://gg-web.jp/document/UseCase/
ブックマーク

デザインパターンは、
全部で四十八手!?

大相撲の
決め技も
四十八手

つまり、
デザインパターンは、

必勝パターン
厳選四十八手
なのです
設計

SoftLayerの決め技デザインパターンも四十八手

ひえ〜〜〜！
技が使える様に
厳しい稽古が
必要ですか？
簡単にスキルって
身に付かないよね〜

心配いりません！
コンフィグレーションガイドが
決め技の実現を
お助けします

デザインパターンとは？
必要な事を即解決できる実践的
な逆引きの構成ガイド
デザイン
パターン
コンフィグ
レーション
ガイド
ユースケース
Knowledge Layer
Manuals
Vyatta, Fortigate, NetScaler, Object Storage
Linux, Windows, TCP/IP, etc.
課題解決策実現（実装）の指南
詳細な技術知識
実ビジネスへの適用法
ソリューション
設計パターン
構成ガイド実践ガイド
ビジネスの発展で変化する
課題を解決するシナリオ
読みやすく簡潔な文と図
で解説する設計パターン
更に技術的に深く知りたい場合
ソフトレイヤー活用技術情報

デザインパターンの
一つの例を
見てみましょう

デザインパターンの内容のご紹介

具体的な内容のご紹介
ビジネス
課題
パターン
概要
実装作業
の概要
設計時、実装時の
はまるポイント回避
などノウハウ
そのまんま
効果
コンフィグ（構成）ガイド
実現したい事から
逆引きで説明
頭から解説しないので
スグに目的に到達できる！
タイトル

課題解決の
デザインパターンを
簡潔に紹介

リンク先の
コンフィグガイドの
一例を
見てみましょう

コンフィグガイドの例のご紹介
クリック

リンク先例1/3
概要だけ読めば
何が書いてあるか判る
概要図で
直感的に把握できる
関連するOSSの導入
や設定を含めて解説
SoftLayerポータルの
操作方法も解説

リンク先例2/3
Linux OSの設定方法
の説明
設定ファイルの
内容を公開
順番にSoftLayerの
操作も解説
ノウハウ、ウンチク
などの知識
ポータブルIP
の利用方法

リンク先例3/3
部分的な機能のテスト
（機能単位のテスト）
全体を通じての確認
（統合テスト）

コンフィグガイドは
ノウハウ提供を重視
SOFTLAYERに
限定しない

全部説明するには
１パターン
１分説明でも
４８分で多過ぎ
です(>_<)

でも、
せっかく来て頂いたので、
超特急でご紹介(^_^;;
詳しくはウェブで！

最後に、
クイズを出題します
正解のされた方には、
豪華景品!?をプレゼント

データのバックアップも色々なパターン可能
01
https://gg-web.jp/document/DesignPattern/01001/index.html
1.1 データバックアップ

仮想はもちろん
物理でもサーバー複製のパターンあります
イメージ・テンプレートから
仮想サーバーを複製
仮想サーバー
物理サーバーフレックス・イメージから
物理サーバーを複製
イメージ・テンプレート
フレックス・イメージ
02
1.2 サーバーの複製

仮想サーバーのコアとメモリは後から変更可
仮想→物理サーバーへ移行もパターンあり
仮想サーバー
フレックス・イメージ物理サーバー
仮想サーバー
CPU 1コア, メモリ 1G
CPU 4コア, メモリ 4G
03
1.3 サーバーのスペックアップ／ダウン

ディスク・ドライブの追加＆取り外し
既存ドライブの増量など自由自在
OS + データ
データ
OS
データ1
OS
データ2
データ
OS
ディスク追加
ディスク
追加
ディスク
置き換え
04
1.4 ディスク容量の増減

月５千円の共有から専用まで、
ロードバランサー利用パターン
ウェブ・サーバーロードバランサー
N+1構成
05
2.1 ロードバランサーによるサーバーの冗長化

東京・香港DC間で冗長化パターン
ウェブ・サーバー
ウェブ・サーバーロードバランサー
DNS
06
2.2 データセンターレベルの冗長化

HA構成のサービスIPの移動パターン
サービス中・サーバー
スタンバイから
サービスへ切り替え
VLAN
プライマリ
サブネット
セカンダリ
サブネット
サービスIP
IP
IP
07
2.3 IPアドレスの動的な移動（HA構成のIP付替え）

LBのヘルスチェックも、簡易版から本格版まで
自在にパターン選択08
2.4 アプリのヘルスチェック

オートスケールで負荷上昇に反応して増設
ピークが過ぎれば削減も可能なパターン
ローカル
ロードバランサー
パブリック / プライベート
Auto
Scale
監視
CPU,帯域
起動
09
3.1 サーバー数の動的増減

サーバーのクローン生成時の
OSとデータの最新化パターン
ローカル
rsync
起動
追加
Web/APサーバー
10
3.2 サーバーのクローン

増設したサーバーのコンテンツの最新化に
ＮＦＳを活用するパターン
ローカル
Web/APサーバー
NFSサーバー
11
3.3 共有コンテンツの利用

共有ディスクに過負荷になる場合
ローカルディスク最適であるパターン
ローカル
Web/AP
Web/AP
Web/AP
NFS
①仮想サーバー起動
Local
ディスク仮想サーバー
③ディスクのコピー
②NFSマウント
コンテンツは、最も早い
Localディスクの配置
12
3.4 共有コンテンツをローカルにコピー

ウェブ・アプリサーバーの
セッション・ステート共有パターン
ローカル
Web/AP
Web/AP
Web/AP
Local
ディスク
仮想サーバー
Auto
Scale
Local
ディスク
Local
ディスク
DNS
KVS
KVS
KVS
KVSクラスタ
プライマリノード
を通知する
13
3.5 セッション情報の共有

写真・動画の配信負荷軽減
CDN活用の設計パターン
Web/AP
仮想サーバー
CDN
キャッシュ
オブジェクト
ストレージ
< img src=“http://cdn.softlayer.net/picture/test.png” >
< img src=“test.png” >
ウェブサーバーの
HTMLファイルの画像のリンク先をCDNのアドレスへ変更
14
キータはこのパターン
3.6 静的コンテンツの退避

既存のウェブ・サーバーに手を加えず
CDNで負荷軽減する設計変更パターン
Web/AP
仮想サーバー
CDN
キャッシュ
オブジェクト
ストレージ
ローカル
Proxy
仮想サーバー
Proxy
仮想サーバー
Auto
Scale
< img src=“test.png” >
< img src=“http://cdn.softlayer.net/picture/test.png” >
Proxyの設定で書き換えて
CDNやオブジェクト・ストレージ
へGET先を変更する
15
3.7 URL書き換えプロキシーの配置

ウェブサーバーの負荷軽減
キャッシング・プロキシーの設計パターン
Web/AP
仮想サーバー
ローカル
Cache
仮想サーバー
Cache
仮想サーバー
Auto
Scale
Web/AP
仮想サーバー
Web/AP
仮想サーバー
Varnish キャッシュ・リバース・プロキシーを利用
してスタティックコンテンツをキャッシュから応答する
16
3.8 キャッシュの配置

スケジュールでサーバーを増設＆削減
急激の負荷上昇への対策設計パターン
ローカル
Auto
Scale
仮想サーバー
定時にサーバー起動
12
6
39 パブリック / プライベート
追加
17
3.9 スケジュールに合わせたサーバーの増減

オブジェクト・ストレージの活用する
ダウンロードの負荷対策パターン
Web/AP
仮想サーバー
オブジェクト
ストレージ
HTML
ZIP
VIDEO
MP3
オフロード
サイズの大きなファイルを
オブジェクト・ストレージ
に移動して、負荷を下げる
18
4.1 可用性の高いオブジェクト・ストレージの活用

オブジェクト・ストレージだけで作る
簡易ウェブサーバー設計パターン
オブジェクト
ストレージ Client
HTML
ZIP
VIDEO
MP3
Object Storageを
ウェブサーバとして
利用する。
アップロードCDN
キャッシュ
19
4.2 オブジェクト・ストレージで直接ホスティング

オブジェクト・ストレージを利用する
ユーザー間のファイル共有パターン
オブジェクト
ストレージ
オブジェクトストレージ
アプリ・プログラム
オブジェクトストレージ
アプリ・プログラム
ユーザー間で
ユーザーID
パスワードを共有
20
4.3 特定のユーザーへのデータ共有

CDNの利用パターンは２通り、
(1)URLにマップ、(2)オブジェクト・ストレージの
コンテナのCDNスイッチをON
オブジェクト
ストレージ
Web/AP
仮想サーバー
CDN
CDN
CDNにマッピングされた
URLへアクセスして、
近くのキャッシュから
コンテンツを受け取る PNG
PNG
PNG
オリジン・サーバー
キャッシュされた
コンテンツ
コンテンツ
21
4.4 CDNキャッシュの利用

ＣＤＮキャッシュをリフレッシュする
設計パターン
オブジェクト
ストレージ
Web/AP
仮想サーバー
CDN
コンテンツ
CDN
• コンテンツの更新
• ポータルからCDNの
キャッシュを消去
• コンテンツの更新
• API で、CDNへロード
旧新
22
4.5 CDNキャッシュの変更同期

有償の動画コンテンツの配信システム
設計パターン
オブジェクト
ストレージ
Web/AP
仮想サーバー
②コンテンツ購入と引換えに
制限付きURL、シグネチャ
有効期限を受け取る
①コンテンツ購入時に、
シグネチャ生成と
有効期限を設定③有効期間中は、
CDNキャッシュから
コンテンツを視聴など利用
することができる。
CDN
④キャッシュのTTL
時間を短くする必要
がある
music.mp3
music.mp3
23
4.6 コンテンツの有効期限付き公開

Intermission
休憩時間 (>_<);

高速アップロード設計パターン
オブジェクト
ストレージ
Cloudfuse でマウント
オブジェクト・ストレージ
へ書き込む
高速ファイル転送
サーバー高速ファイル転送
クライアント
分割
並列転送
統合
24
5.1 高速アップロード

オブジェクト・ストレージのメタ検索
設計パターン
拡張機能付
オブジェクト
ストレージ
Web/AP
仮想サーバー
photo2.png
①写真をアップロード
メタ情報の登録
②オブジェクトと
メタ情報をあわせて登録
③メタ情報で
画像を検索
＋”ahiru”
”ahiru”で
検索して
photo2.png
を取得
25
5.2 オブジェクト・ストレージのメタ検索

写真や動画のアップロードの簡略化
(Object Storageへ直接アップロードする)
Web/AP
仮想サーバー
①アップロード用
コンテナ作成
②アップロード先の
URL取得
③ファイルの
アップロード
photo1.png
iPhone
Android Phone
iPad
Android Tablet
④完了通知
26
5.3 アップロード手順の簡略化

オンラインＤＢのストレージ・レベルの
レプリケーション設計パターン
27
6.1 オンラインＤＢの複製

読み込み専用レプリカによるＤＢ負荷分散
設計パターン
マスター
DB
LOCAL
DISK
読み専用
レプリカ
読み専用
レプリカ
Web/AP
Web/AP
Web/AP
Web/AP
DB
DB
カタログ販売アプリ
商品カタログDB
消費者
管理者
決済サーバー
決済
カタログ閲覧
Local
Load Balancer
在庫引当iSCSI
マスター
DB
DRBD
レプリカ
HeartBeatによる
HA構成
iSCSIレプリカ
他のデータセンターへ
28
6.2 読み込み専用レプリカによる負荷分散

ＫＶＳと組み合わせたＲＤＢの負荷軽減の
設計パターン
Web/AP
Cache
Cache
Cache
①キャッシュに、検索したい
結果が存在すれば
そちらの値を利用する
②キャッシュに存在しない場合は、
DBから検索して、結果はキャッシュに
書き込んでおく
DB
29
6.3 頻度の高いデータのキャッシュ化

ＲＤＢへの書込みの高速化
Web/AP
データを複数の
DBサーバーに分散
して配置することで
書き込み速度を向上
SPIDER
DB
SSD
SSD
SSD
RAID
SSDとRAIDコントローラ
を組み合わせて、
書き込み速度を向上させる
物理サーバー
へ移行
DB
シャーディング
へ移行
データ書込み
で課題を抱える
サーバー
DB
DB
DB
30
6.4 書き込みの効率化

メッセージ・キューを使ったバッチ処理
設計パターン
画像の変換
二値化等
画像の解析
文字認識＆タグ付け
ウェブ等から
ジョブ投入
ウェブのオンライン画面からキューに投入してバッチを開始
31
7.1 キューを使ったバッチ連携

キューを利用した優先度設定の
設計パターン
低優先度
キュー
高優先度
キュー
①優先度に応じた
キューにジョブを
投入する
③処理能力の高い
バッチサーバーで②
よりも短時間で処理
②処理基盤にコスト
をかけずに低速で
処理する。
32
7.2 優先順位別キューを作成

メッセージ・キューの監視設計パターン
キュー
①キューにジョブを
投入する
②キューからジョブを
受け取って処理する
③キューを監視
閾値を超えたら
メール通知、
からサーバーを起動
プライベート
SoftLayer
API Endpoint
警告レベル
緊急増強レベル
起動
増強バッチサーバー
Web/APサーバー監視サーバー
バッチサーバー
33
7.3 キューの監視とサーバーの追加

１日数時間しか稼働しないバッチ用仮想サーバーの
費用削減の設計パターン
①バッチ実行時間に
なったら、SoftLayer
のAPIをコールして
バッチサーバーを起
動する。
バッチサーバーの
プライベート
SoftLayer
API Endpoint
バッチサーバー
起動
Web/AP
バッチ
②バッチ処理が終了
したら、APIをコール
して、バッチサーバー
を
削除する。
12
6
39
Object Storage
Shell Script
バッチ起動スクリプト
組み込み
34
7.4 バッチ処理時にアクティブ化

サーバーのプロビジョニング時の
自動設定パターン
初回起動時の自動実行
スクリプトを取得して実行
パブリック / プライベート / OS
インスタンス起動
GitHub, Object Storage
などからスクリプトを取得
OR
Object Storage
Shell Script
Shell Script
35
8.1 起動設定の自動取得

プロビジョニングのシェルにパラメータを与える
大量サーバー構築時の設計パターン
初回起動時の自動実行
スクリプトを取得して実行
インスタンス起動
OR
パラメータ
サーバー注文時に、
次の3項目を設定する
1.イメージ・テンプレート
2.初回実行スクリプト
3.パラメータ
GitHub, Object Storage
などからスクリプトを取得
Object Storage
Shell Script
Shell Script
36
8.2 変更が多い部分の外だし

サーバー自動設定ツールの
活用パターン
Chef レシピ
SoftLayer
API Endpoint
起動
Chef-Solo
Knife-Solo
仮想サーバー物理サーバー
①SLコマンドから
サーバーを注文
③レシピによって
サーバーを設定する
②レシピの
テンプレートを利用、
必要に応じ編集する
管理サーバー
37
8.3 サーバー群立ち上げのテンプレート化

仮想サーバーの
ブロックストレージの付け替えパターン
SANディスク
SAN/LOCALディスク
SAN/LOCALディスク
①故障した仮想サーバー
からSANディスクを取外す
②イメージ・テンプレート
から仮想サーバーを起動
③新しく立ち上がった
サーバーに付け替える
38
8.4 サーバー移行（SANディスクの付け替え）

SOFTLAYER環境とオンプレミスの統合監視
設計パターン
SoftLayer
API Endpoint
標準のVPNサービスまたは
Vyatta + 仮想サーバー
Zabbix
エージェント
仮想サーバー
オンプレミス
SoftLayerとオンプレミス
の統合監視
Zabbix
エージェント
Zabbix
エージェント
仮想サーバー
物理サーバー
Zabbix
プロキシー
仮想サーバー
Zabbix
サーバー
インターネット
VPN
Zabbix
エージェント
Zabbix
エージェント
Zabbix
エージェント
利用者
VPNルーター
Zabbix
エージェント
39
8.5 運用監視の一元化

オブジェクト・ストレージを
ブロック・ストレージの様にマウントする
オブジェクト
ストレージ
アーカイブ
ログ・ファイル
ローテーション
デリート
40
ログの
保存に
最適
8.6 大容量データのアーカイブ化

ＤＮＳの重みづけラウンドロビンを使った移行
DNS
Smart
Phone
ルート
DNS
システム移行
41
8.7 DNSを使った移行

外部サクセス用のＩＰアドレスの移動
ポータブルＩＰの活用パターン
メンテナンス中サーバー
停止案内サーバー
VLAN
プライマリ
サブネット
セカンダリ
サブネット
サービスIP IP
IP
パブリックIP
50.23.93.5
パブリックIP
50.23.93.6
パブリックIP
50.97.231.2
42
VIP, VRRP
HA構成
などなど
色々
使えます
8.8 メンテナンス時の外部アクセスIPアドレスの付け替え

常時接続の共通運管用ネットワーク
パブリックVLAN プライベートVLAN
パブリック
プライマリ・サブネット
プライベート
プライベート
サブネット
企業ネットワーク
共用のIPsec
VPNルーター
VPNルーター
利用者機器
管理用PC
仮想サーバー等
管理対象
43
8.9 管理用ネットワークの配置

ゾーニング＆アクセス制御パターン
BCR
トランク接続
Vyatta BMI
(Redundant)
Webサーバー
APサーバー
DBサーバー
Publicゾーン
APゾーン
DBゾーン
FCR
Private VLAN
#1
Private VLAN
#2
Public VLAN
仮想リンク
44
BYOIPにも
使えます！
8.10 階層的アクセス制御

サーバー管理スタッフ別のアクセス制御
の設計パターン
パブリックVLAN プライベートVLAN
パブリック
プライベート
ウェブサーバー
APサーバー
DBサーバー
プライベートVLAN
プライベート
VPNユーザー
ログ解析者
監視管理者
アプリ開発者
45
8.11 機能別アクセス制限

複数ロードバランサーの設置パターン
iPhone
Android Phone
iPad
Android Tablet
Windows PC
Mac PC
携帯電話
APサーバー
DBサーバー
SSL
SSL
異なるLLBの入り口に対する
ポート番号を変更して
プレゼンテーション・レイヤーの
変更に対応する
46
8.12 複数ロードバランサーの設置

アプリケーションFW & SLBの
設計パターン
NetScaler
プレミアム Web/AP
Web/AP
ログサーバー
オブジェクト
ストレージ
CloudFuse
監視サーバー
SNMP
通知
ログ出力
syslog, nslog
ログのアーカイブ
WAF
47
8.13 WAFの効率的な活用

ダイレクトリンク＆インターネットVPN48
8.14 ユーザー拠点と直接接続

この四十八手のページ中
IBMという単語は
幾つ出て来たでしょうか？
QUIZ

正解は、ゼロです
これまでIBMに馴染みの無い方々でも、
どんどん使えるという事です

もちろん、
SOFTLAYERで
IBMの豊富な製品も
活用できます

SOFTLAYERの
ユースケースって何？

ソフトウェア工学の
機能的要求を定義する技法？
ではなく、
その単語のとおり、使用事例

ユースケースは、
SoftLayerの特徴を生かした
活用のサクセス・ストーリ
テーマ：小さく素早く始めて、リスクを減らし、大きく発展させる

ユースケース物語
1 ゲーミングサイト 2 ECサイトの構築
3 ゲームユーザー行動分析
4 画像・動画配信サイト 5 レンダリング環境（HPC環境）
絵はストーリを表すイメージです

ここからアクセスできます
https://gg-web.jp
ブックマーク

まとめ
必要な事を即解決できる実践的
な逆引きの構成ガイド
デザイン
パターン
コンフィグ
レーション
ガイド
ユースケース
Knowledge Layer
Manuals
Vyatta, Fortigate, NetScaler, Object Storage
Linux, Windows, TCP/IP, etc.
課題解決策実現（実装）の指南
詳細な技術知識
実ビジネスへの適用法
ソリューション
設計パターン
構成ガイド実践ガイド
ビジネスの発展で変化する
課題を解決するシナリオ
読みやすく簡潔な文と図
で解説する設計パターン
更に技術的に深く知りたい場合
ソフトレイヤー活用技術情報

さらに、詳しく知りたい方は
• KnowledgeLayer
• http://knowledgelayer.softlayer.com/
• YouTube SoftLayer
• https://www.youtube.com/user/softlayer
• SoftLayer Development Network
• http://sldn.softlayer.com/
• GitHUB SoftLayer
• https://github.com/softlayer
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