2．PoCレポートの要点

本PoCでは、これまでのホワイトペーパーで提示してきた2つのユースケースについて、IOWN APNで相互接続されたデータセンター環境下での技術実証を行いました。本記事では、PoCレポートで述べている下記の3つのテーマのうち、1と2について要点を解説します。3については、IOWN Global ForumのWebサイトで公開されているPoCレポート Inter-DC VM Migration and Long-Distance DB Replication for Financial Industry - IOWN Global Forum をご参照ください。

• 1．複数データセンター間におけるシステム稼働ロケーションの切り替え
• 2．長距離データベースレプリケーション
• 3．高信頼ストレージネットワークの長距離対応

2-1．検証1：同一地域内におけるデータセンター間でのVMマイグレーション

検証1では、同一地域内に配置された複数のデータセンター間の仮想マシン（VM）を意味ある単位（図.1中の[ACT.1]、[ACT.2]、[Database Server]、[Load Balancer]に該当）でマイグレーションし、ホワイトペーパーで定める主要要件「サービス停止時間を1秒以内に収めること」を満たせるかどうかを検証しました。

検証を行うために、IOWN APNによって相互接続された2つのデータセンターをまたぐ仮想化基盤を展開し、その上でWebサーバー、アプリケーションサーバー、メッセージングシステムとそのクラスタマネジャ、データベースなど、複数のコンポーネントから構成される疑似オンラインバンキングシステムを構築しました。VMマイグレーションは仮想化ソフトウェアの機能を用いて、あるデータセンター上で稼働させているシステム構成単位（図.1中の[ACT.1]）を別のデータセンターへマイグレーションし（図.1中の[ACT.2]）、データセンター間の距離やネットワーク負荷条件の違いに応じたサービス停止時間の計測や性能への影響評価を行いました。

図.1：検証1のシステム構成（引用元: IOWN Global Forum, “Inter-DC VM Migration and Long-Distance DB Replication for Financial Industry” ※一部改変）

検証の結果、通常負荷下では、データセンター間をまたぐマイグレーションにおいても、サービス停止時間を概ね1秒未満に抑えられることを確認しました。本検証を通じて、金融システムの運用者がユーザーに大きな影響を与えることなく、サーバー側のアプリケーション構成を柔軟に変更・再配置できる可能性を明らかにしました。

2-2．検証2：長距離データベースレプリケーション

検証2では、IOWN APNによって相互接続された二つのデータセンターに配置されたリレーショナルデータベース管理システム（以降、RDBMS）の同期・非同期レプリケーション処理を検証対象としました。250kmから2,500kmという長距離を模擬した環境において、ユースケース文書で定義された主要要件である「RPO=0（※3）、RTO=0（※4）」を達成できるかどうかを検証しました。

図.2：検証2のシステム構成（引用元: IOWN Global Forum, “Inter-DC VM Migration and Long-Distance DB Replication for Financial Industry” ※一部改変）

同期レプリケーション検証では、データベース間の距離を250kmから2,500kmまで論理的に延ばした際のアプリケーション視点のスループットおよびレイテンシを測定しました。測定の結果、データベース間の距離増加に伴い、スループットが低下し、レイテンシが増加する傾向が確認されました。一方で、データベースへの同時接続数を増やして並列処理能力を高めることで、データベース間の距離増加に起因するスループット低下を一定程度抑制できることが分かりました。

これまで、長距離離れたデータベース間での同期レプリケーションは、通信レイテンシの増加によってレスポンス劣化やスループット低下を招くことから、一般に避けるべき構成（アンチパターン）と見なされてきました。しかし、検証では、一定の距離および同時接続数の範囲内という条件下においては、ターンアラウンドタイム（※5）が10ミリ秒未満に収まることを確認しました。この結果は、金融システムに要求され性能要件を前提とした場合においても、同期レプリケーションが有効に機能し得る距離条件を従来より拡張される可能性を示しています。

一方、非同期レプリケーション検証では、アプリケーション視点のレイテンシとスループットは、データセンター間の距離に依存せず、安定していました。また、データセンター間の距離の増加に伴い、グレーデータ（※6）の量が増える傾向は確認されたものの、その量は全体として一定範囲に抑えられていました。

今回の測定結果を振り返ると、IOWN APNを活用することで、同期レプリケーションを適用可能なデータベースの地理的配置条件を従来よりも緩和できる可能性が示されました。また非同期レプリケーションについても、データベース間の距離増加によるデータベース処理性能への影響を一定の範囲に抑えられることが分かりました。これらの成果は、システム可用性の向上に加え、BCP（※7）やDR（※8）の設計の選択肢拡大につながることが期待されます。

3．今後の展望

本記事では、三菱UFJ銀行およびNTTデータグループ、NTT西日本が、IOWN技術を活用し共同で実施した、次世代金融システムに向けた技術実証の成果のポイントを解説しました。

NTT DATAは、引き続きIOWN技術の金融分野への活用に向けた取り組みを推進していきます。