Amazon、AWS「サーバーレス」クラウドサービスの改善を発表：データベース容量をオンラインで拡張可能、クラウドキャッシュ技術「マイクロ秒遅延」

IT Homeは11月29日、米国ラスベガスで本日開催されたAmazonの「AWS re:Invent 2023」イベントで、Amazonのコンピューティング部門のシニアバイスプレジデントであるピーター・デサンティス氏が同社の3つのクラウドサービスを紹介したと報じた。 IT Homeでは関連情報を以下のようにまとめています。

Peter DeSantis 氏は、MySQL および PostgreSQL と互換性のあるサーバー不要のクラウド データベース サービスである Amazon の Aurora サービスの新バージョンを初めて紹介しました。最も大きな改善点は、主に仮想化技術に依存したオンラインでの容量拡張機能です。 Amazon は Caspian と呼ばれる仮想レイヤーを開発しており、Caspian Heat Management System は物理ホストがデータベースに仮想 RAM を割り当てる方法を管理します。

IT ホーム 注: サーバーレス バージョンは「サーバーレス コンピューティング」であり、クラウドを使用してコンピューティング サービスを直接提供します。このアーキテクチャでは、開発者はコードを記述してアップロードするだけで、クラウド プラットフォームが自動的に対応するコンピューティング リソースを準備し、計算を完了して結果を出力するため、開発および運用プロセスが大幅に簡素化されます。

Aurora が使用する各物理ホストには 256GB の RAM が構成されていると報告されています。 Aurora データベースはサービスを開始するときに 256 GB の RAM を使用できますが、物理ホストの RAM が完全に占有されることはありません。 Caspian 管理ソフトウェアは、各 Aurora データベース サービスの動作に必要な構成に応じて適切な物理 RAM 容量を調整します。したがって、各物理ホストに複数の Aurora データベース サービスを装備できるため、コンピューティング効率が大幅に向上し、コンピューティング リソースを最大限に活用できます。

ただし、上記のメカニズムでは、物理ホストに 256 GB を超える RAM が必要な場合、RAM の物理的な制限により、ユーザーは手動で別のホストに転送する必要があります。デサンティス氏は、現時点では「サーバーレスコンピューティング技術では、当面この機能を完全に自動化することはできない」と指摘し、 Amazonはデータベースパーティショニング（シャーディング）技術を使用して単一のデータベースを異なるホストに分散し、RAMを「水平に」拡張する機能を実現している。

デサンティス氏は、アマゾンは迅速な応答と拡張性を備えた軽量なデータ要求ルーティング層（リクエスト・ルーティング層）を開発しており、「地域をまたいでデータベースをスライスして再編成し、データベースの信頼性を確保できる」と主張している。

デサンティス氏は、上記2つの技術を組み合わせることで、Amazon AWSが今年ついに真のサーバーレスAuroraデータベースサービス、すなわち「Amazon Aurora Limitless Database」をリリースできるようになると指摘した。これは「単一のデータベースの容量に制限されず、データベースの運用に影響を与えることなく、ユーザーのニーズに応じてホスト構成を自動的に拡張できる」という。

▲画像出典：Amazon

Amazon は本日、Aurora Limitless Database に加えて、ElastiCache クラウド キャッシュ テクノロジーのサーバーレス バージョンもリリースしました。

デサンティス氏は、分散コンピューティングシステムでは、データを同期するために同期タイミングに依存する必要があると述べた。業界では通常、ウォールクロック (実世界の時間)、論理クロック (論理時間)、および TimeKeeper サーバーが使用されます。ただし、ウォールクロック方式では、クロックの違いによりタイミング同期が信頼できなくなります。

Amazon は、正確な同期タイミングを提供するために、衛星と原子時計の情報参照を組み合わせて、協定世界時 (UTC) との誤差がわずか 1 ミリ秒の同期タイミングを提供する Amazon Time Sync サービスを 2017 年に開始したと主張しています。

しかし、デサンティス氏は、1ミリ秒の時間誤差は合計2ミリ秒の遅延、つまり「1秒あたり500トランザクション」の遅延を意味し、これはクラウド キャッシュの同期には「遅すぎる」と指摘しました。

そのため、Amazon は、独立した電源サポートと物理的な原子時計を備えた、Nitro ネットワーク アクセラレーション チップをベースにした標準 48U キャビネット サイズの分散タイミング ネットワークを設計しました。同期タイミングの誤差をミリ秒からマイクロ秒に短縮し、ElastiCache Serverless p50 のレイテンシを 500 マイクロ秒に圧縮できると主張しています。