4月に出版された「分散システムデザインパターン」を読んだ．サブタイトルに「コンテナを使ったスケーラブルなサービスの設計」とある通り，コンテナを設計／運用するときに，どのようなデザインパターンを知っておくと良いのか？という点を学べる内容になっている．関連情報と合わせて書評を書きたいと思う．なお，今回は貴重な機会を頂き，本書の出版レビューに参加することができた．オライリー本に自分の名前が載っている！という喜びもある．
分散システムデザインパターン ―コンテナを使ったスケーラブルなサービスの設計
- 作者: Brendan Burns,松浦隼人
- 出版社/メーカー: オライリージャパン
- 発売日: 2019/04/20
- メディア: 単行本（ソフトカバー）
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目次
- 1章 : はじめに
- 第 I 部 : シングルノードパターン
- 2章 : サイドカー
- 3章 : アンバサダ
- 4章 : アダプタ
- 第 II 部 : マルチノードパターン
- 5章 : レプリカがロードバランスされたサービス
- 6章 : シャーディングされたサービス
- 7章 : スキャッタ・ギャザー
- 8章 : ファンクションとイベント駆動処理
- 9章 : オーナーシップの選出
- 第 III 部 : バッチ処理パターン
- 10章 : ワークキューシステム
- 11章 : イベント駆動バッチ処理
- 12章 : 協調的バッチ処理
- 13章 : まとめ:新しい始まり?
サイドカー
「シングルノードパターン」の中で紹介されている「サイドカー」は，Fluentd を使ったログ収集など，非常によく知られたパターンだと思う．本書では，まずレガシーアプリケーションをテーマにし，HTTPS 化をしたり，設定ファイルを反映する設計が紹介されている．さらに，起動しているコンテナと同じ PID を指定し，メトリクスを取得するサンプルコンテナ topz を起動するスクリプトも紹介されている．実際に nginx コンテナを起動してみる．
$ APP_ID=$(docker run -d -p 80:80 nginx:alpine) $ docker run --pid container:${APP_ID} -p 8080:8080 brendanburns/topz:db0fa58 /server -addr 0.0.0.0:8080 Serving on 0.0.0.0:8080
起動後に http://localhost:8080/topz にアクセスすると，例えば以下のようなメトリクスを取得できる．
proc.PIDproc.CPUPercentproc.MemoryPercentproc.Command
7 39.88667159546271 0.030686773 nginx: worker process 8 9.952280506857287 0.13297603 /server -addr 0.0.0.0:8080 1 0 0.076651365 nginx: master process nginx -g daemon off;
このように本書には「ハンズオン」という内容もあり，読みながら実際に動かすこともできる．全体的に Kubernetes 前提のハンズオンも多くなっているけど，あくまでデザインパターンなので，Kubernetes 以外で動かしてみるのも勉強になると思う．
アンバサダ
「シングルノードパターン」の中で紹介されている「アンバサダ」は，アプリケーションと外部をプロキシする役割として使う．twemproxy など，ミドルウェアを Sharding するときに使う以外にも，「新システムの実験的運用やリクエスト分割への利用」でも使えるという内容もあり，A/B テストの設計として参考になる．ハンズオンもあり，具体的には nginx で server に weight を指定したコンテナを起動している．
ワークキューシステム
「バッチ処理パターン」の中で紹介されている「ワークキューシステム」も参考になる．パターン名を聞くと，単純にキューを使ったワーカー実装を想像するかもしれないけど，キューとは言え，Kafka / Redis など様々なミドルウェアがあり，キューに接続する部分も「アンバサダ」として一般化する設計になっている．さらに Kubernetes の ConfigMap を使って，ファイルベースにワークアイテムを伝達する仕組みなども紹介されている．
デコレータ
「マルチノードパターン」の中で紹介されている「ファンクションとイベント駆動処理」では FaaS (Function as a Service) の話題もある．FaaS のパターンとして，例えば「デコレータ」は，API リクエストのデフォルト値を埋めるなど，アプリケーションを呼び出す前の事前処理として使う．「シングルノードパターン」の中で紹介されている「アダプタ」と似ているけど，デコレータとアプリケーションを別々にスケールできる点がメリットであると書かれていた．
そして，FaaS をよりスケールさせるために，Kubernetes などのオーケストレーションツールの上で動く FaaS を使う案もあると書かれていた．例えば Kubeless や OpenFaaS など．なお OpenFaaS は日本語版のワークショップがあり，すぐに試すことができる．
関連情報
まず，本書の基礎となった論文が，2016年に「Design patterns for container-based distributed systems」として発表されている．本書にも載っている多くのパターンが紹介されていて，以前に論文を読んだ記事を書いている．合わせて読んでもらえると！
本書の補足資料は GitHub に公開されている．原著のリポジトリを fork して，本書のリポジトリも用意されている．
出版レビューに参加して
今回は本書の翻訳者を担当された @dblmkt さんから貴重な機会を頂き，本書の出版レビューに参加することができた．得意の「typo 発見スキル」を活かしつつ，日本語としてより適切な表現になるように「助詞」や「助動詞」など文章の見直しをしたり，直訳では伝わらなそうな文章を意訳する提案などもした．そして本書には Kubernetes を使ったサンプルも多くあり，Mac に環境構築をして動作確認もした．なんと言っても，出版レビューをご一緒させて頂いた @superbrothers さんと @yoshikai_ さんの的確なレビューコメントからもたくさん学ばせて頂いた！
今まで書籍レビューに参加した経験がなく，不慣れな部分もあったけど，とても貴重な経験となった．もしまた機会があれば挑戦したいと思う．出版日の数日前に本書が届き，自分の名前が載っている箇所を発見したときは「オライリー本に名前が載っている！おおおおお！」と感動した．なお，名前と Twitter アカウント名の間に改ページが入っていて，計2ページに名前が載っているところも見どころ！笑
まとめ
- 「分散システムデザインパターン」を読んだ
- コンテナを設計／運用するときに必要になる「デザインパターン」を学べる1冊になっている
- Kubernetes に限定せず，様々なオーケストレーションツールに活用できる
- 出版レビューに参加させて頂き，とても貴重な経験となった
分散システムデザインパターン ―コンテナを使ったスケーラブルなサービスの設計
- 作者: Brendan Burns,松浦隼人
- 出版社/メーカー: オライリージャパン
- 発売日: 2019/04/20
- メディア: 単行本（ソフトカバー）
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