AlloyDBのコスト最適化！Cloud RunとCloud Schedulerで自動起動・停止を実装する

はじめに

背景

AlloyDBには、現時点で「マネージドな自動起動/停止」機能が提供されていません。
開発・検証用途では、夜間や週末に停止することでコスト最適化したいケースが多いため、Google Cloudのマネージドサービスを組み合わせて自動化を実装しました。

目的

定期的なスケジュールに合わせて、AlloyDBのインスタンスを自動で停止・起動する。

AlloyDBの概要

仕組み

全体構成

①Cloud Scheduler → ②Cloud Run（HTTP）→ ③AlloyDB Admin API（start/stop）

①：Cloud Schedulerが指定時刻にHTTPリクエストをCloud Runへ送信する。
②～③：Cloud Runは受け取ったパラメータに基づいて、AlloyDB の「起動」・「停止」APIを呼び出します。

Cloud Runは、RuntimeのService Accountで認可され、AlloyDB のプロジェクト/ロケーション/クラスタ/インスタンスを指定して「起動」・「停止」を実行します。
※Cloud Runでは、環境変数で、プロジェクトIDとインスタンスの情報を取得を実施している。

実行結果（成功/失敗、インスタンスの状態）をCloud Loggingへ出力する。

サービスアカウント

上記の実行には、サービスアカウントを利用して、処理します。
サービスアカウントの権限は、以下のとおりです。
・AlloyDB 管理者
・Cloud Run サービス起動元
・ログ書き込み

デプロイ時の設定

Cloud Scheduler

起動設定

平日8:30 に起動処理を行いたい場合、以下のように設定を行います。

cronの設定方法の詳細は、cron ジョブの形式とタイムゾーンをご参照ください。

Cloud Run

今回実装した、Cloud Runソースコードは、以下のとおりです。

＜起動処理＞

import functions_framework
import requests
import os

# 環境変数からプロジェクトIDとインスタンス情報を取得
PROJECT_ID = os.environ.get('PROJECT_ID')
LOCATION = os.environ.get('LOCATION')
CLUSTER_ID = os.environ.get('CLUSTER_ID')
INSTANCE_ID = os.environ.get('INSTANCE_ID')

@functions_framework.http
def start_alloydb_instance(request):
    """
    HTTPリクエストを受け取り、AlloyDB Admin APIを呼び出してインスタンスを起動します。
    """
    if not all([PROJECT_ID, LOCATION, CLUSTER_ID, INSTANCE_ID]):
        print("Error: Required environment variables are not set.")
        return 'Error: Required environment variables are missing', 500

    # AlloyDBインスタンスのリソースパス
    instance_name = f'projects/{PROJECT_ID}/locations/{LOCATION}/clusters/{CLUSTER_ID}/instances/{INSTANCE_ID}'
    api_url = f'https://alloydb.googleapis.com/v1beta/{instance_name}'

    # APIリクエストのペイロード
    payload = {
        "activationPolicy": "ALWAYS"
    }

    # APIリクエストのクエリパラメータ
    params = {
        "updateMask": "activationPolicy"
    }

    try:
        # **認証ヘッダーの取得**
        # Cloud Functions/Run 環境では、実行環境に割り当てられたサービスアカウント
        # IDトークン（ID Token）を自動的に取得し、Authorizationヘッダーに設定することで認証を行う。
        # Google Cloud のクライアントライブラリ（google-auth）を使用するとこの処理が簡略化。
        from google.auth import default
        from google.auth.transport.requests import AuthorizedSession

        # 認証情報とセッションを取得
        credentials, project = default()
        authed_session = AuthorizedSession(credentials)

        # PATCHリクエストの実行
        print(f"AlloyDBインスタンス: {instance_name} の起動リクエストを送信中...")
        response = authed_session.patch(
            api_url,
            json=payload,
            params=params
        )

        # 応答の確認
        response.raise_for_status() # HTTPエラーレスポンスをチェック

        # レスポンスは長時間実行オペレーション（LRO）を示す
        operation_name = response.json().get('name')

        log_message = f'AlloyDBインスタンス起動リクエストが正常に送信されました。Operation: {operation_name}'
        print(log_message)
        return log_message, 200

    except requests.exceptions.HTTPError as e:
        error_message = f'AlloyDB API呼び出しエラー: {e.response.text}'
        print(error_message)
        return error_message, e.response.status_code
    except Exception as e:
        error_message = f'予期せぬエラーが発生しました: {str(e)}'
        print(error_message)
        return error_message, 500

停止処理については割愛しますが、APIリクエストのペイロードを停止：NEVERとすることで、実装可能です。

実際に動かしてみる

Cloud Schedulerを有効にしていると、自動実行はできるが、今回は「強制実行」して、処理が正常動作するか確認する。

Cloud Runから受け取ったパラメータに基づいて、AlloyDB の「起動」のAPIが呼び出され、AlloyDBのプライマリインスタンスのステータスが「開始中」となり、起動処理が開始されました。

数分～数十分ほどで、AlloyDBのプライマリインスタンスのステータスが「準備完了」となり、無事にCloud Scheduler＋Cloud Run経由での起動が完了しました。

苦労した点

APIリクエストは、「start」や「stop」のような専用のAPIを呼び出すと当初思い込んでいましたが、調べてみると、実際はインスタンスのアクティベーションポリシーフィールドを更新するAPIリクエストを使用し、「起動」＝ALWAYS、「停止」＝NEVERと設定することが正しく、躓いてしまいました。

アクティベーション ポリシー

参考

AlloyDB インスタンスを起動、停止、再起動する

まとめ

今回の検証では、Cloud Scheduler＋Cloud Run＋AlloyDB Admin APIを組み合わせることで、AlloyDBの自動起動・停止をシンプルに実装できることを確認しました。

手動での起動停止だと、起動・停止忘れが発生していまいます。そのため、常時起動ではない場合は、このような仕組みを入れることで、コスト最適化や開発環境の運用効率化を図ることが可能です。

留意点として、プライマリインスタンスのみの起動・停止であれば本記事の方法で対応できますが、読み取りプールインスタンスも含めて自動起動・停止を行いたい場合は、追加の考慮が必要です。その内容は、次回の記事として別途詳細を解説したいと考えております。