CEDEC 2014 - モバイル初のNoSQLを使ってみよう！ Couchbase Lite

CEDEC 2014 開催から半年ほど経過してしまいましたが
せっかくなので当時のレポートを公開しておこうと思います

概要

今年の５月にリリースされたばかりの最新技術かつモバイル初のNoSQLデータベースについて紹介します。
モバイル端末にデータを格納して、非同期でサーバとデータをやり取りするので、オフライン／オフラインに関わらず、
またネット回線が不安定な場合でもアプリユーザにストレスを感じさせることなくサービスを提供し続けることが可能です。
また、バックエンドで稼動するCouchbase Serverはダウンタイムやアプリケーションを変更することなく
クラスタの拡張／縮小が簡単に行え、Redis/TokyoTyrant/Flare等の
永続化KVSやmemcachedの代替としても利用することができます。
このセッションではモバイルとサーバを１つのソリューションとして紹介します。

アジェンダ

1. モバイルNoSQL Couchbase Liteとは？
2. Couchbase Liteの使い方
3. Couchbase Liteを導入するにあたって

1.モバイルNoSQL Couchbase Liteとは？

• ドキュメントベースのデータサーバ

• CouchDBを商用化したような物

• JSONでデータ管理が可能

• ドキュメントベースのモバイルデータベース

• CouchbaseとのSyncなどが簡単に行える

SQLiteとの違い

• JSON形式でのデータ取り扱い(KVS)
• スキーマレス
• SDKによりネイティブAPIで操作可能、SQLを使う必要がない
• 非同期で動作する、SQLiteは同期なので保存時になどに止まってしまう
• サーバとSyncすることがあらかじめ考慮されている、
• SyncGatewayを利用してユーザ同士のデータやり取りも可能、
  モバイルサイドのエンジニアだけで実装可能

Syncについて

Couchbase ServerとSyncGatewayを利用すれば簡単にデータをSyncできる
「チャンネル」を利用し、ユーザ同士でデータのやり取りを行う事ができる

• JSON Anywhere
• JSON on the deceive
• JSON on the wire
• JSON in the cloud

動作プラットフォーム

• iOS
• Android
• PhoneGap
• Xamarin(beta)
• Microsoft.net(beta)
• Unityは開発予定？→別端末でセーブとかが楽になる

2.Couchbase Liteの使い方

iOS版のGet Startedをやってみよう(ToDo Liteを動かす)

ToDo Lite Code Tour

Developerサイトにコード解説しているパートがある

3.Couchbase Liteを導入するにあたって

データの管理方法の再認識

• 通常のテーブル型のDBと違って管理方法が変わってくる
  • テーブルが存在しない
  • リレーションを組まない

これがSQLiteでいうあれか？みたいな考えをしていると頭が固まって使いにくくなる

Viewの使い方を覚える必要がある

• MapReduceでデータを集めてきてそれを利用してQueryを作成する
• それを利用するための学習コストが発生する

モデル構成を考えておく

• モデルをどのように構成するかが効率化の鍵
• モデルの中にも出るクラスを指定して2重構造にすることも可能

Syncの活用

• サーバAPIを呼ぶことなくSyncできるのは大きなメリット
• 使い分けを考慮しつつ構成を考える

LiveQuery

• 特定のクエリを監視し変更が行われたときに通知を出す機能
• DBに変更があったら即反映が可能になる
• Syncと組み合わせると協力

Couchbase Server

• 単一障害点が存在しないマルチマスタ KVS

利用シーン

• モデル、セッション、レンダリングなどのキャッシュストレージとして(memchacheのかわり)
• ユーザーデータの永続か保存領域として
• Sync Gatewayを使ってスマートフォンDBのバッグエンドとして

Couchbaseの二つのストレージ

• Memcached:オンメモリKVS
• Couchbase:ディスクに保存する永続化KVS

サーバークラスタに複数のvBucketsを保持

Couchbaseを採用している企業

• 全世界で400社以上の企業で、10,000台以上の稼働実績

HA

• クラスタへの多重レプリケーション

Replication

• クラスタ内に指定した数のレプリカデータを保持し、
• ノード障害時のデーター損失を回避
• マルチマスタという

Rebalance

• クラスタに新規サーバの追加する際など、
• クラスタの構成変更にあわせ「リバランス」を行い
• 既存のデータの分散再配置を行う
• 新しく増えた1台のサーバにデータを分散してくれる

Failover

• Nodeが死亡した場合レプリカ数をKeep
• マニュアルでのNodeの新規追加、もしくは復帰により戻ってきた場合には
• 再リバランスにより、縮退運転からリカバリ

Administration

• web管理画面が存在するから楽です
• コマンドラインで管理する事もできる
• DATA BUCKETSの性能監視が可能

Sync gateway

• スマートフォンとクラスタを同期するゲートウェイ
  • Sync Funtion APIsを使って動的なデータの同期を行う
  • 容易な管理
  • スケーラビリティ
  • 開発速度を高める
  • スケールによって大規模ユーザを扱うサービスをサポート

質疑応答

• クライアント側でSyncした際にサーバ側でもSyncされるデータの形式は？

  • 送られるデータも保存するデータもJSONです
  • 通信時はSSLなどを使って暗号化する

• ソーシャルゲームだとSSLで暗号化しても解析されてしまうがチート対策はある？

  • あるがKVS的な使い方になる

• 保存したドキュメントのリビジョンを持っている

  • バージョン管理されているので
  • セーブデータが壊れたり改ざんされたりしたときに一個前のデータを取り出す事も可能

• クライアントとの同期中にネットワークが切れたりしたらどうなる？SDKでサポート？

  • ネットーワークが切れると同期されないが
    送ってしまったデータがどうなるかは、サーバー側でマージが可能
  • 失敗はわかる、マージはプログラマ側でコントロールする
  • SDKを使っていれば意識しなくていい
  • 例えば地下鉄に入ったときなど
  • 同期中に切れた場合は問題ない
  • 同期前に切れた場合はローカルに保存しておいて電波を発見したときに送信する事になる
  • SDKでラップされているので大丈夫